JP3357911B2 - Method and apparatus for decomposing organic compounds - Google Patents

Method and apparatus for decomposing organic compounds

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JP3357911B2
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琢磨 遠藤
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名古屋大学長
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイオキシン等の
有機化合物を、小規模な比較的に低コストの設備によっ
て無害化処理する方法および装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for detoxifying an organic compound such as dioxin using a small-scale and relatively low-cost equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、有害有機化合物としてダイオキシ
ン類が社会的に関心を集めており、緊急かつ重要な問題
として無害化処理方法が模索されている。ダイオキンシ
類がこれほど注目されている理由は、その発生源が、市
民生活と密着するゴミ焼却炉だからである。ゴミを焼却
すると、(1)煙突からの排ガス、(2)集塵器に集め
られた飛散灰、(3)燃え殻の3つからダイオキシン類
が発生する。この際、ダイオキシン類のほとんどは、別
の固体物質中に取り込まれた形で発生する。発生したダ
イオキシン類を分解する方法として、もっとも有望で実
用化レベルに達している方法は、溶融固化処理法であ
る。
2. Description of the Related Art Recently, dioxins have been attracting public attention as harmful organic compounds, and a harmless treatment method has been sought as an urgent and important problem. The reason why red beetles are attracting much attention is that their source is a garbage incinerator that is closely linked to civil life. When garbage is incinerated, dioxins are generated from (1) exhaust gas from a chimney, (2) fly ash collected in a dust collector, and (3) cinders. At this time, most of dioxins are generated in a form incorporated in another solid substance. The most promising and practical method for decomposing the generated dioxins is the melt-solidification method.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】溶融固化処理法は優れ
た方法であるが、設備が高額かつ大型であるという問題
点がある。人口密集地域であれば、溶融固化処理用の設
備に十分に高額の予算を配分しても、その予算に見合う
だけのゴミ処理量が存在する。しかし、一般に、過疎地
域では、自治体の予算が十分ではないため、巨額の設備
投資は困難である。
The melt-solidification method is an excellent method, but has a problem that the equipment is expensive and large. In a densely populated area, even if a sufficiently large budget is allocated to the equipment for melting and solidifying treatment, there is a garbage disposal amount corresponding to the budget. However, in depopulated areas, large-scale capital investment is generally difficult due to insufficient local government budgets.

【0004】また、溶融固化処理設備は大型であり、か
つ膨大なエネルギーを必要とするので、運転の開始時と
停止時とに大きなエネルギーを消費する。従って、この
ような大型の設備は連続運転に適している。ところが、
過疎地域においては、こうした大型の設備をかりに導入
したとしても、大型の設備を長時間連続稼働させるだけ
のゴミ処理量が存在しないために、例えば1日にわずか
な時間だけ設備を稼働させる必要がある。この結果、設
備に投入されるエネルギーのほとんどは、運転の開始、
停止サイクルに浪費され、有機化合物の分解処理に有効
に利用されず、極めて非効率になる。
[0004] Further, since the melt-solidification treatment equipment is large and requires a large amount of energy, large amounts of energy are consumed at the start and stop of the operation. Therefore, such large equipment is suitable for continuous operation. However,
In a depopulated area, even if such large equipment is introduced, it is necessary to operate the equipment only for a short time a day, for example, because there is not enough garbage to process the large equipment continuously for a long time. is there. As a result, most of the energy input to the facility
It is wasted in the shutdown cycle, is not effectively used for the decomposition treatment of organic compounds, and becomes extremely inefficient.

【0005】本発明の課題は、有機塩素化合物等の有機
化合物を、比較的に低コストの小規模な設備で処理でき
るようにすることである。
An object of the present invention is to enable an organic compound such as an organic chlorine compound to be treated by a relatively low-cost small-scale facility.

【0006】また、本発明の課題は、設備の稼働時間が
短く、あるいは設備の運転開始と停止との回数が多いよ
うな場合にも、設備への投入エネルギーの利用効率が高
いような、有機化合物の分解方法および装置を提供する
ことである。
Another object of the present invention is to provide an organic light-emitting device which has a high utilization efficiency of energy input to the equipment even when the operation time of the equipment is short or the number of times of starting and stopping the equipment is large. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for decomposing a compound.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、有機化合物を
分解するための分解方法であって、少なくとも有機化合
物を含む被処理固体からなるターゲットを、被処理固体
の衝撃インピーダンスよりも高い衝撃インピーダンスを
有する材質からなる衝撃波反射容器中に収容し、前記タ
ーゲットに対して高速飛行体を衝突させて前記ターゲッ
トを衝撃圧縮することによって前記有機化合物を分解
し、この分解された有機化合物を含むターゲットを前記
衝撃波反射容器の外部へ噴出させ、この噴出によって反
応生成物をさせることを特徴とする、有機化合物の分解
方法に係るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a decomposition method for decomposing an organic compound, wherein a target comprising at least a solid to be treated containing an organic compound is subjected to an impact impedance higher than that of the solid to be treated. Housed in a shock wave reflection container made of a material having the following, decompose the organic compound by impact-compressing the target by colliding a high-speed flying object against the target, and decomposing the target containing the decomposed organic compound. The present invention relates to a method for decomposing an organic compound, which comprises ejecting the shock wave reflecting container to the outside and reacting a reaction product by the ejection.

【0008】また、本発明は、有機化合物を分解するた
めの分解装置であって、少なくとも有機化合物を含む被
処理固体からなるターゲットを収容するための、被処理
固体の衝撃インピーダンスよりも高い衝撃インピーダン
スを有する材質からなる衝撃波反射容器、飛行体を高速
で射出し、この高速飛行体をターゲットに対して衝突さ
せるための飛行体射出装置、および飛行体をターゲット
に対して衝突させ、衝撃波反射容器の外部へとターゲッ
トを噴出させることで生じた反応生成物を回収するため
の回収容器を備えていることを特徴とする、有機化合物
の分解装置に係るものである。
The present invention also relates to a decomposition apparatus for decomposing an organic compound, wherein the impact impedance is higher than the impact impedance of the solid to be treated, for accommodating a target composed of the solid to be treated containing at least the organic compound. A shock wave reflecting container made of a material having a high speed flying object at a high speed, a flying object ejecting device for causing the high speed flying object to collide with a target, and a flying object colliding with the target; The present invention relates to a device for decomposing an organic compound, comprising a recovery container for recovering a reaction product generated by ejecting a target to the outside.

【0009】以下、図1−図4の各模式図を参照しつ
つ、本発明について更に説明する。まず、図1に示すよ
うに、有機化合物を含む被処理固体からなるターゲット
2を、衝撃波反射容器1中に収容する。
Hereinafter, the present invention will be further described with reference to the schematic views of FIGS. First, as shown in FIG. 1, a target 2 made of a solid to be treated containing an organic compound is accommodated in a shock wave reflection container 1.

【0010】有機化合物は特に限定されないが、人体に
対して有害な有機化合物全般に対して適用でき、特にダ
イオキシン類等の有機塩素化合物が好適である。また、
被処理固体は、少なくとも有機化合物を含んでいるが、
有機化合物のみからなっていてよい(この場合には、有
機化合物は固体でなければならない)。また、被処理固
体は、有機化合物と、焼却灰等の他の固体との混合物で
あってよい。
Although the organic compound is not particularly limited, it can be applied to all organic compounds harmful to the human body, and in particular, organic chlorine compounds such as dioxins are preferable. Also,
The solid to be treated contains at least an organic compound,
It may consist solely of an organic compound (in this case, the organic compound must be solid). Further, the solid to be treated may be a mixture of an organic compound and another solid such as incineration ash.

【0011】ターゲットを収容する衝撃波反射容器は、
被処理固体の衝撃インピーダンスよりも高い衝撃インピ
ーダンスを有する材質からなる必要がある。衝撃インピ
ーダンスが高い材質としては、一般的には比重の大きい
材質が好ましく、比重が約5以上であることが好まし
い。衝撃波反射容器は、更に具体的には、ステンレスス
チール等の金属からなる膜や板からなることが特に好ま
しい。
[0011] The shock wave reflecting container accommodating the target,
It must be made of a material having a higher impact impedance than the impact impedance of the solid to be treated. As a material having a high impact impedance, a material having a large specific gravity is generally preferable, and a specific gravity is preferably about 5 or more. More specifically, the shock wave reflection container is more preferably formed of a film or plate made of a metal such as stainless steel.

【0012】ターゲットに対して高速飛行体を衝突させ
ることによって、ターゲットを衝撃圧縮して有機化合物
を分解する。この工程は、詳細には次の3つのプロセス
を含んでいる。
By hitting a high-speed vehicle against the target, the target is shock-compressed to decompose the organic compound. This step specifically includes the following three processes.

【0013】(1.第一衝撃波伝搬)図1に示すよう
に、衝撃波反射容器1中のターゲット2に対して、高速
飛行体4が衝突する。すると、容器1内部のターゲット
2中を衝撃波が伝搬する。飛行体4の速度は、ターゲッ
トが流体的な挙動を示す程度に高速でなければならない
が、例えば約1km/s以上であることが好ましい。こ
の衝突によって、ターゲット2中には、超高圧の第一衝
撃波が矢印3のように駆動される。5は衝撃波面であ
る。この衝撃波によって、ターゲット2は瞬間的に超高
圧、超高温状態となる。第一衝撃波3が通過した部分で
は、容器1の壁面が変形し始めるが、容器の比重が大き
いことから、その慣性のため、しばらくは壁としての役
割を果たすことができる。
(1. First Shock Wave Propagation) As shown in FIG. 1, a high-speed flying object 4 collides with a target 2 in a shock wave reflection container 1. Then, a shock wave propagates in the target 2 inside the container 1. The speed of the flying object 4 must be high enough to cause the target to exhibit fluid behavior, but is preferably, for example, about 1 km / s or more. Due to this collision, an ultra-high pressure first shock wave is driven in the target 2 as shown by an arrow 3. 5 is a shock wave front. Due to this shock wave, the target 2 is instantaneously brought into an ultra high pressure and ultra high temperature state. In the portion where the first shock wave 3 has passed, the wall surface of the container 1 starts to be deformed, but since the specific gravity of the container is large, the container can play a role as a wall for a while due to its inertia.

【0014】(2.衝撃波多重反射)図2に示すよう
に、ターゲット2A内を伝搬した第一衝撃波は、容器1
の壁面で反射され、矢印3Aのように飛行体4の方へと
伝搬する。この反射衝撃波3Aが、まだ移動中の飛行体
4へと到達すると、飛行体4で再び反射される。このと
き、飛行体は、反射衝撃波によって減速される。この過
程が容器1内で数回繰り返され、ターゲット2Aは超高
圧状態となる。
(2. Multiple Reflection of Shock Wave) As shown in FIG. 2, the first shock wave propagating in the target 2A is
And propagates toward the flying object 4 as indicated by an arrow 3A. When this reflected shock wave 3A reaches the flying object 4 that is still moving, it is reflected by the flying object 4 again. At this time, the flying object is decelerated by the reflected shock wave. This process is repeated several times in the container 1, and the target 2A is in an ultra high pressure state.

【0015】(3.よどみ状態)飛行体は、衝撃波の多
重反射によって減速し、やがて停止する(図3)。この
飛行体が停止した状態(瞬間)が、よどみ状態(スタグ
ネーション相)である。このとき、ターゲット2Bが最
も圧縮され、その密度と圧力とが最も高くなる。このと
きまでに、ターゲット2B中の有機化合物は分解されて
いる。よどみ状態では、衝撃波を駆動した飛行体の運動
エネルギーが、ターゲットと飛行体との内部エネルギー
に変換されている。
(3. Stagnation state) The flying object decelerates due to multiple reflections of the shock wave, and eventually stops (FIG. 3). The state (instantaneous state) at which this flying object stops is the stagnation state (stagnation phase). At this time, the target 2B is most compressed, and its density and pressure are the highest. By this time, the organic compound in the target 2B has been decomposed. In the stagnation state, the kinetic energy of the vehicle driving the shock wave is converted into internal energy between the target and the vehicle.

【0016】本発明においては、よどみ状態となった時
点で、図4に示すように、衝撃波反射容器が破れて、容
器の内部のターゲットが外部へと噴出するようにする。
この容器からのターゲットの噴出によって、ターゲット
2Cは断熱膨張し、ターゲット2Cの温度と密度とが急
速に低下する。これによって、ターゲットの内部で化学
的に分解された有機化合物の再合成を防止できる。例え
ば、ダイオキシンは、300℃付近と470℃付近とに
再生成反応のピークを有しているので、ターゲットの温
度が速やかに200℃程度以下まで低下するようにす
る。
In the present invention, when the stagnation state is reached, as shown in FIG. 4, the shock wave reflection container is broken, and the target inside the container is ejected to the outside.
By ejecting the target from this container, the target 2C adiabatically expands, and the temperature and density of the target 2C rapidly decrease. Thereby, re-synthesis of the organic compound chemically decomposed inside the target can be prevented. For example, since dioxin has a peak of the regeneration reaction at around 300 ° C. and around 470 ° C., the temperature of the target is promptly lowered to about 200 ° C. or less.

【0017】図5は、本発明の分解装置を示す模式図で
ある。前述したように、高速飛行体の射出装置6の射出
口6aから、飛行体4を矢印Aのように射出する。回収
装置7の開口10内に、ターゲット2と、ターゲットを
収容する衝撃波反射容器9とが設置されている。図5で
は、容器9は、ターゲット2の全表面を包囲するカプセ
ルとして図示されているが、この容器9の形態は特に限
定されない。この状態のターゲット2および容器9に対
して飛行体4を衝突させることによって、容器9の前面
9aを破壊し、次いで図1−図4に示すプロセスを進行
させることができる。射出装置6の構成は、分解に直接
かかわらないので、飛行体を高速で射出できる限り、特
に限定されない。
FIG. 5 is a schematic view showing a decomposition apparatus according to the present invention. As described above, the flying object 4 is ejected as indicated by the arrow A from the ejection port 6a of the injection device 6 for a high-speed flying object. The target 2 and the shock wave reflection container 9 for accommodating the target are installed in the opening 10 of the collection device 7. In FIG. 5, the container 9 is illustrated as a capsule surrounding the entire surface of the target 2, but the form of the container 9 is not particularly limited. By hitting the flying object 4 against the target 2 and the container 9 in this state, the front surface 9a of the container 9 can be destroyed, and then the process shown in FIGS. Since the configuration of the injection device 6 is not directly involved in the disassembly, it is not particularly limited as long as the flying object can be injected at a high speed.

【0018】本発明においては、ターゲットの衝撃圧縮
時に化学反応が進展するが、これは、高速圧縮時の温度
上昇によるだけではなく、衝撃波面の物理的作用が大き
く寄与していると考えられる。特に有機固体分子の場合
には、分子内の共有結合が特定の方向性を有しており、
複雑な分子形状をとりやすい。このことから、有機固体
分子の場合には、特に衝撃波面による物理的効果が大き
いものと思われる。
In the present invention, the chemical reaction develops during the impact compression of the target. It is considered that this is due not only to the temperature rise during the high-speed compression but also to the physical action of the shock wave front. Especially in the case of organic solid molecules, the covalent bond in the molecule has a specific direction,
Easy to take complex molecular shape. From this, it is considered that the physical effect due to the shock wave front is particularly large in the case of organic solid molecules.

【0019】一般に、数万気圧程度の圧力では、物質に
加わるエネルギーは、化学結合のエネルギーに比べて1
桁以上小さい。従って、数万気圧程度の圧力のみでは、
化学結合を直接切断する作用は期待できない。しかしな
がら、本発明では、衝撃圧縮時に物質に加わる衝撃波に
よって、分子間距離を減少させ、電子雲の重なりを増大
させることによる量子力学的効果によって、超高圧状態
特有の反応を誘起させているものと思われる。
In general, at a pressure of about several tens of thousands of atmospheres, the energy applied to a substance is 1 to the energy of a chemical bond.
It is smaller than an order of magnitude. Therefore, with only a pressure of about tens of thousands of atmospheres,
The effect of directly breaking chemical bonds cannot be expected. However, in the present invention, a shock wave applied to a substance at the time of shock compression reduces the intermolecular distance, and induces a reaction unique to an ultrahigh pressure state by a quantum mechanical effect by increasing the overlap of electron clouds. Seem.

【0020】上記のように、本発明は、火薬等のエネル
ギーをまず飛行体の運動エネルギーに変換し、その運動
エネルギーをターゲットの内部エネルギーに変換するこ
とで、ターゲット内の有機化合物を分解する。このよう
に、エネルギー源とターゲットとを空間的に分離するこ
とによって、複雑な前処理を不要とできる。また、比較
的に低コストの小規模な設備で実施できる。更に,設備
の稼働時間が短く、あるいは設備の運転開始と停止との
回数が多いような場合にも、設備への投入エネルギーの
利用効率は基本的に悪影響を受けない。
As described above, according to the present invention, the organic compound in the target is decomposed by first converting the energy of the explosive or the like into the kinetic energy of the flying object and converting the kinetic energy into the internal energy of the target. As described above, by spatially separating the energy source and the target, complicated preprocessing can be omitted. In addition, it can be implemented with relatively low-cost small-scale equipment. Furthermore, even when the operating time of the equipment is short or the number of times of starting and stopping the equipment is large, the utilization efficiency of the energy input to the equipment is basically not adversely affected.

【0021】[0021]

【実施例】以下、1,3,5−トリクロロベンゼンをダ
イオキシンの代用物質として使用し、その分解実験を行
った。1,3,5−トリクロロベンゼンは、ダイオキシ
ンと類似の化学構造を有しており、かつダイオキシンと
同様に700℃以上の分解温度を有している上、毒性が
低いので、ダイオキシン分解実験の代用物質として汎用
されている。
EXAMPLES In the following, decomposition experiments were conducted using 1,3,5-trichlorobenzene as a substitute for dioxin. 1,3,5-Trichlorobenzene has a chemical structure similar to dioxin, has a decomposition temperature of 700 ° C. or more like dioxin, and is low in toxicity. It is widely used as a substance.

【0022】図6に概略的に示す分解装置を使用した。
射出装置6としては、名古屋大学航空宇宙工学専攻で使
用されている、二段式軽ガス銃を使用した。また、名古
屋大学航空宇宙工学専攻において、「高速飛行体周りで
発生するデトネーション波に関する実験」で使用されて
いるチャンバー内に、図6に示す装置を設置した。生成
物回収容器7の上に保持フランジ11、12を設置し
た。回収容器7、フランジ11、12は、いずれもステ
ンレススチール製である。回収容器7は円柱形であり、
その内部空間8の直径は43mmであり、高さは40m
mである。フランジ11、12の厚さは10mmであ
り、開口10の直径は25.4mmである。そして、フ
ランジ11と12との間に、厚さ0.2mmのステンレ
ススチール製の膜9Aを挟み、フランジ11と回収容器
7との間に、厚さ0.6mmのステンレススチール製の
膜9Bを挟んでいる。膜9A、9Bおよびフランジ11
によって、衝撃波反射容器1を形成しており、この中に
ターゲット2を収容した。
The disassembly device shown schematically in FIG. 6 was used.
As the injection device 6, a two-stage light gas gun used in Nagoya University Department of Aerospace Engineering was used. In Nagoya University Department of Aerospace Engineering, the apparatus shown in FIG. 6 was installed in the chamber used in “Experiment on detonation waves generated around high-speed flying objects”. The holding flanges 11 and 12 were set on the product collection container 7. Each of the collection container 7 and the flanges 11 and 12 is made of stainless steel. The collection container 7 is cylindrical,
The inner space 8 has a diameter of 43 mm and a height of 40 m.
m. The thickness of the flanges 11 and 12 is 10 mm, and the diameter of the opening 10 is 25.4 mm. A 0.2 mm thick stainless steel membrane 9A is sandwiched between the flanges 11 and 12, and a 0.6 mm thick stainless steel membrane 9B is sandwiched between the flange 11 and the collection container 7. It is sandwiched. Membrane 9A, 9B and flange 11
Thus, the shock wave reflection container 1 was formed, and the target 2 was accommodated therein.

【0023】飛行体4はアルミニウム製であり、直径1
0mm、質量2.2gの円柱形状を有している。飛行体
の速度は2.0km/sである。ターゲット2は、1,
3,5−トリクロロベンゼン2.00gと、消石灰2.
00gとの混合物を使用した。消石灰は、分解反応を促
進し、分解によって生成する塩素を捕捉するために添加
した。
The flying object 4 is made of aluminum and has a diameter of 1 mm.
It has a cylindrical shape of 0 mm and a mass of 2.2 g. The speed of the flying object is 2.0 km / s. Target 2 is 1,
2.00 g of 3,5-trichlorobenzene and slaked lime
A mixture with 00 g was used. Slaked lime was added to accelerate the decomposition reaction and to capture chlorine generated by the decomposition.

【0024】回収容器7の内部空間8から回収した反応
生成物の、熱分解ガスクロマトグラフィーの結果を図7
(a)に示し、未処理の標準試料(極微量の1,3,5
−トリクロロベンゼンを含有する濃度が既知の標準試
料)の結果を図7(b)に示す。各チャートにおいて、
左側のピークは不純物の信号であり、この信号はチャー
トの横軸(時間軸)の基準を与える。右側のピークは
1,3,5−トリクロロベンゼンの信号である。チャー
ト上における信号の面積が、分析試料中に含まれていた
1,3,5−トリクロロベンゼンの量を示す。回収試料
と標準試料との分析結果を比較することにより、本発明
によって1,3,5−トリクロロベンゼンが分解された
ことが分かった。
FIG. 7 shows the results of pyrolysis gas chromatography of the reaction product recovered from the internal space 8 of the recovery container 7.
(A) shows an untreated standard sample (a trace amount of 1,3,5
FIG. 7 (b) shows the results of (a standard sample having a known concentration containing trichlorobenzene). In each chart,
The peak on the left is a signal of the impurity, which gives a reference on the horizontal axis (time axis) of the chart. The peak on the right is the signal for 1,3,5-trichlorobenzene. The area of the signal on the chart indicates the amount of 1,3,5-trichlorobenzene contained in the analysis sample. By comparing the analysis results between the recovered sample and the standard sample, it was found that 1,3,5-trichlorobenzene was decomposed by the present invention.

【0025】以上の実験結果に関して、1,3,5−ト
リクロロベンゼンの分解に対する衝撃圧縮の寄与を見積
もった結果、1,3,5−トリクロロベンゼンの分解に
おいては、圧縮による力学的作用の効果が顕著であるこ
とを確認した。
With respect to the above experimental results, the contribution of shock compression to the decomposition of 1,3,5-trichlorobenzene was estimated. As a result, in the decomposition of 1,3,5-trichlorobenzene, the effect of the mechanical action due to compression was reduced. It was confirmed that it was remarkable.

【0026】一般に、凝集物質の内部エネルギーeは、
ec(原子間斥力に対抗して圧縮する仕事による原子間
配位ポテンシャル)とeT(熱エネルギー)との和であ
る。ここで、圧縮によって達成できる最高温度Tmax
を見積もる目的で、ec=0と仮定する。即ち、飛行体
の運動エネルギーが凝集物質の内部エネルギーに変換さ
れ、かつ内部エネルギーが熱エネルギーeTに等しいも
のと仮定する。すると、エネルギー保存則によって、次
の等式が成立する。
Generally, the internal energy e of the agglomerated substance is
It is the sum of ec (interatomic coordination potential due to the work of compressing against the interatomic repulsion) and eT (thermal energy). Here, the maximum temperature Tmax that can be achieved by compression
Ec = 0 for the purpose of estimating. That is, it is assumed that the kinetic energy of the flying object is converted into the internal energy of the aggregated substance, and that the internal energy is equal to the thermal energy eT. Then, the following equation is established by the energy conservation law.

【0027】(1/2)・M(Al)・V2 =[n(A
l)・C(V,Al)+n(TCB)・C(V,TC
B)+n(Ca(OH)2 )・C(V,Ca(OH)
2 )]・(T(max)−T(ROOM))
(1/2) · M (Al) · V 2 = [n (A
l) · C (V, Al) + n (TCB) · C (V, TC
B) + n (Ca (OH) 2 ) · C (V, Ca (OH)
2 )] · (T (max) -T (ROOM))

【0028】ここで、各符号は以下の数値を表す。 M(Al) :Al(飛行体)の質量(2.2g) V :飛行体の速度(2.0km/s) n(Al) :Alのmol数(2.2/26.98(mol)) C(V,Al) :600℃におけるAlの定積モル熱容量(28.1− 8.31(J/mol・K) n(TCB) :1,3,5−トリクロロベンゼン(TCB)のmol 数(2.00/181.45mol) C(V,TCB) :600℃におけるTCBの定積モル熱容量(ベンゼン の物性値で代用:157.9−8.31(J/mol・K) n(Ca(OH)2 ):Ca(OH)2 のmol数(2.00/74.09m ol) C(V,Ca(OH)2 )]:600℃におけるCa(OH)2 の定積モル熱 容量(107.5−8.31(J/mol・K)) T(ROOM) :25℃Here, each symbol represents the following numerical value. M (Al): Mass of the Al (flight vehicle) (2.2 g) V: Speed of the flight vehicle (2.0 km / s) n (Al): mol number of Al (2.2 / 26.98 (mol)) ) C (V, Al): Constant volume molar heat capacity of Al at 600 ° C. (28.1-8.31 (J / mol · K) n (TCB): mol of 1,3,5-trichlorobenzene (TCB) Number (2.00 / 181.45 mol) C (V, TCB): Constant volume molar heat capacity of TCB at 600 ° C. (substituted by the physical property value of benzene: 157.9-8.31 (J / mol · K) n ( Ca (OH) 2 ): mol number of Ca (OH) 2 (2.00 / 74.09 mol) C (V, Ca (OH) 2 )]: molar heat of Ca (OH) 2 at 600 ° C. Capacity (107.5-8.31 (J / mol · K)) T (ROOM): 25

【0029】この計算式によると、飛行体の運動エネル
ギーがすべて熱エネルギーに変換されたと仮定したとき
の最高温度T(max)は766℃となる。実際の最高
温度は、766℃よりもはるかに低いと考えられる。一
方、1,3,5−トリクロロベンゼンの分解温度は70
0℃以上である。従って、熱的な作用のみによって1,
3,5−トリクロロベンゼンを分解することはできない
はずであるので、衝撃圧縮による力学的作用が1,3,
5−トリクロロベンゼンの分解に顕著に寄与しているこ
とが分かった。1,3,5−トリクロロベンゼンは、特
にベンゼン環を有しており、ベンゼン環は共有結合が平
面的に並んだ立体分子構造を有しているので、衝撃圧縮
による影響を受けやすいものと思われる。ダイオキシン
類等の多くの有機固体物質も、1,3,5−トリクロロ
ベンゼンと同様に、芳香環を有しており、従って同様に
衝撃圧縮による力学的作用を受けやすい。
According to this formula, the maximum temperature T (max) is 766 ° C. assuming that all the kinetic energy of the flying object has been converted to heat energy. The actual maximum temperature is expected to be much lower than 766 ° C. On the other hand, the decomposition temperature of 1,3,5-trichlorobenzene is 70
0 ° C. or higher. Therefore, only by the thermal action,
Since 3,5-trichlorobenzene should not be able to decompose, the mechanical action by shock compression is 1,3,3
It was found that it significantly contributed to the decomposition of 5-trichlorobenzene. 1,3,5-Trichlorobenzene particularly has a benzene ring, and since the benzene ring has a three-dimensional molecular structure in which covalent bonds are arranged in a plane, it is likely to be affected by impact compression. It is. Many organic solid substances, such as dioxins, also have aromatic rings, like 1,3,5-trichlorobenzene, and are therefore also susceptible to mechanical action by shock compression.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明によれば、有機塩素化合物等の有
機化合物を、比較的に低コストの小規模な設備で分解処
理できる。また、設備の稼働時間が短く、あるいは設備
の運転開始と停止との回数が多いような場合にも、設備
への投入エネルギーの利用効率が高い。
According to the present invention, an organic compound such as an organic chlorine compound can be decomposed by a relatively low-cost small-scale facility. Further, even when the operation time of the facility is short or the number of times of starting and stopping the facility is large, the utilization efficiency of the energy input to the facility is high.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 ターゲット内を第一衝撃波が伝搬している状
態を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a state where a first shock wave is propagating in a target.

【図2】 ターゲット内を衝撃波が多重反射している状
態を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which a shock wave is reflected multiple times in a target.

【図3】 よどみ状態を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a stagnation state.

【図4】 ターゲットの断熱膨張段階を示す模式図であ
る。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an adiabatic expansion stage of a target.

【図5】 本発明の分解装置の一例を示す模式図であ
る。
FIG. 5 is a schematic view showing an example of a decomposition apparatus according to the present invention.

【図6】 本発明の実施例で使用した分解装置を示す概
略図である。
FIG. 6 is a schematic view showing a disassembly apparatus used in an embodiment of the present invention.

【図7】 (a)は、本発明の実施例で回収した生成物
のガスクロマトグラフィーの結果を示しており、(b)
は、未処理の極微量の1,3,5−トリクロロベンゼン
のガスクロマトグラフィーの結果を示している。
FIG. 7 (a) shows the results of gas chromatography of the product recovered in the example of the present invention, and (b)
Shows the results of gas chromatography of an untreated trace amount of 1,3,5-trichlorobenzene.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、9 衝撃波反射容器 2 第一衝撃波の伝搬段階のターゲット 2A 衝撃波多重反射段階のターゲット 2B よどみ状態のターゲット 2C 断熱膨張段階のターゲット 3、3A 衝撃波 4 高速飛行体 5 衝撃波面 6 高速飛行体射出装置 7 回収装置 1, 9 Shock wave reflecting container 2 Target in first shock wave propagation stage 2A Target in multiple shock wave reflection stage 2B Target in stagnation state 2C Target in adiabatic expansion stage 3, 3A Shock wave 4 High speed vehicle 5 Shock wave surface 6 High speed vehicle launching device 7 Collection device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 3/08 A62D 3/00 C07B 35/06 C07B 61/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B01J 3/08 A62D 3/00 C07B 35/06 C07B 61/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 有機化合物を分解するための分解方法で
あって、少なくとも有機化合物を含む被処理固体からな
るターゲットを、前記被処理固体の衝撃インピーダンス
よりも高い衝撃インピーダンスを有する材質からなる衝
撃波反射容器中に収容し、前記ターゲットに対して高速
飛行体を衝突させて前記ターゲットを衝撃圧縮すること
によって前記有機化合物を分解し、この分解された有機
化合物を含むターゲットを前記衝撃波反射容器の外部へ
噴出させ、この噴出によって反応生成物を発生させる
とを特徴とする、有機化合物の分解方法。
1. A decomposition method for decomposing an organic compound.
A target made of a solid to be treated containing at least an organic compound is accommodated in a shock wave reflection container made of a material having a higher impact impedance than the impact impedance of the solid to be treated, and a high-speed flying object is placed against the target. The organic compound is decomposed by colliding and impact-compressing the target, and the target containing the decomposed organic compound is ejected to the outside of the shock wave reflecting container, and a reaction product is generated by the ejection. />. A method for decomposing an organic compound.
【請求項2】 前記衝撃波反射容器を回収容器に設置
し、前記噴出によって発生した反応生成物を前記回収容
器中に回収することを特徴とする、請求項1記載の有機
化合物の分解方法。
2. The method for decomposing an organic compound according to claim 1, wherein the shock wave reflection container is installed in a collection container, and a reaction product generated by the jetting is collected in the collection container.
【請求項3】 前記有機化合物が有機塩素化合物である
ことを特徴とする、請求項1または2記載の有機化合物
の分解方法。
3. The method for decomposing an organic compound according to claim 1, wherein the organic compound is an organic chlorine compound.
【請求項4】 有機化合物を分解するための分解装置で
あって、 少なくとも前記有機化合物を含む被処理固体からなるタ
ーゲットを収容するための、前記被処理固体の衝撃イン
ピーダンスよりも高い衝撃インピーダンスを有する材質
からなる衝撃波反射容器、 飛行体を高速で射出し、この高速飛行体を前記ターゲッ
トに対して衝突させて前記ターゲットを衝撃圧縮するこ
とによって前記有機化合物を分解させるための飛行体射
出装置、および 前記飛行体を前記ターゲットに対して衝突させ、前記衝
撃波反射容器の外部へと前記ターゲットを噴出させるこ
とで生じた反応生成物を回収するための回収容器を備え
ていることを特徴とする、有機化合物の分解装置。
4. A decomposition apparatus for decomposing an organic compound, which has a higher impact impedance than the impact impedance of the solid to be treated for accommodating at least a target composed of the solid to be treated containing the organic compound. A shock wave reflecting container made of a material, a flying object is ejected at a high speed, and the high-speed flying object collides against the target to compress the target.
Aircraft injection apparatus order to decompose the organic compound by a, and the flying object collides against the target, the reaction product formed by the and by jetting the target outside of the shock waves reflected container An apparatus for decomposing an organic compound, comprising a collection container for collection.
【請求項5】 前記有機化合物が有機塩素化合物である
ことを特徴とする、請求項4記載の有機化合物の分解装
置。
5. The organic compound decomposing device according to claim 4, wherein the organic compound is an organic chlorine compound.
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