JP3409905B2 - ハロゲン系有機化合物の分解装置 - Google Patents
ハロゲン系有機化合物の分解装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハロゲン系有機化合物
を分解する装置に関し、特に、紫外線照射によってハロ
ゲン系有機化合物の分解反応を行う分解装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】トリクレン、ポリクロロビフェニル（Ｐ
ＣＢ）、フロン等のハロゲン系有機化合物は、化学工業
等の各種分野で広く使われている。しかし、トリクレン
はＰＣＢ等の塩素化合物については人体に対する毒性が
明らかになり、フロン等のフッ素化合物は地球環境破壊
の問題がある等、問題点が近年明らかにされている。こ
のような状況から、含ハロゲン有機化合物の分解・無害
化する方法が求められ、様々な方法が検討されている。
その方法の１つに、紫外線分解法がある。 【０００３】紫外線分解方法では、気相中のハロゲン系
有機化合物に紫外線が照射されるが、分解時に生成され
る生成物によって分解反応の進行が妨げられるため、分
解効率が低い。又、分解によって発生する腐食性ハロゲ
ン化合物ガスによって装置が損なわれる危険性も他の方
法に比べて高く、大型の装置を必要とする傾向もある。
このため、紫外線分解法の改良として、液相照射法が提
案されている。この方法では、液媒体中にハロゲン系有
機化合物を導入し、これに紫外線を照射した後に、ハロ
ゲン化水素等を除去するためにアルカリを添加して塩析
させる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の液相照
射法を行う場合、析出塩が紫外線ランプの周囲に付着す
るのを防ぐために、紫外線照射とアルカリ添加を別の槽
内で行う必要がある。従って、装置は２以上の槽を備え
なければならず、装置の小型化が難しい。又、２つの槽
間で液媒体を移送するための手段が必要となるので、装
置の清掃やメンテナンスの点でも不利になる。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、上述の液相照
射法を実施する装置の改良に関するもので、小型化が可
能で、メンテナンス等も容易に行える、ハロゲン系有機
化合物の分解装置を提供することを目的とする。 【０００６】本発明のハロゲン系有機化合物の分解装置
は、ハロゲン系有機化合物に紫外線を照射して分解する
ハロゲン系有機化合物の分解装置であって、前記ハロゲ
ン系有機化合物を含む液体を収容するための反応槽と、
該液体に紫外線を照射するための紫外線照射装置と、前
記反応槽内の液体にアルカリを添加するためのアルカリ
添加装置と、前記反応槽に収容される前記液体にバブリ
ングすることによって前記液体を均一化するためのバブ
リング装置とを備え、前記反応槽が紫外線透過性内周壁
によって区画される中空部を有する中空柱状であり、前
記紫外線照射装置が該中空部内に配設される。 【０００７】 【作用】紫外線照射装置は、紫外線透過性内周壁と通し
て反応槽内の液体に紫外線を照射し、ハロゲン系有機化
合物の分解が進行する。中空部内に配設される紫外線照
射装置は、紫外線透過性内周壁によって反応槽内の液体
と隔絶され、紫外線照射後に反応槽内の液体にアルカリ
を添加することによる析出物が紫外線照射装置に付着す
ることが防がれる。 【０００８】以下、本発明について詳細に説明する。 【０００９】液相照射法では、ハロゲン系有機化合物を
含んだ液体を反応槽に入れ、液体の中央部に紫外線ラン
プを挿入して紫外線を照射し、液中で生成するハロゲン
化水素を中和塩析させるためにアルカリが添加される。
紫外線ランプを挿入したままで塩を析出させると塩は紫
外線ランプの表面に付着するので、紫外線ランプを槽か
ら取り出して洗浄するか、紫外線ランプを液体と分離さ
せる必要がある。又、紫外線ランプの洗浄中には、トラ
ブルによって析出物に起因したランプの故障が発生する
可能性がある。従って、故障などに強く、且つ、小型化
可能な紫外線照射装置を構成するためには、紫外線ラン
プに一切析出物が付着しないようにすることが肝要であ
る。 【００１０】本発明においては、分解装置の反応槽の形
状を中空柱状にすることによって上記構成が成される。
即ち、反応槽は中心部に実質的に紫外線透過性の内周壁
によって区画される中空部を有し、該中空部に紫外線ラ
ンプが挿入され、紫外線を照射する液体は環状の槽内に
収容される。従って、紫外線ランプは、内周壁によって
紫外線を照射する液体から隔絶され、紫外線は内側壁を
透過して液体に照射される。上記中空柱状の反応槽の内
周及び外周は、円柱、多角柱のいずれの形状でもよく、
又、厳格に柱状である必要はなく樽状であってもよい
が、内周及び外周が円柱状である方が紫外線の照射効率
等の点で好ましい。 【００１１】上記のような反応槽を用いる場合、通常の
攪拌羽等を反応槽の中央に配置して液体を攪拌すること
はできない。しかし、反応効率を高めるためには反応液
が常に均一になるように液体を攪拌するのが好ましく、
特に大型の反応槽である場合にはかなり重要な要素とな
る。これを解決するのに適した方法として、反応槽内の
底部にバブリング装置を設けて気泡によって反応液を均
一化するバブリング法を挙げることができる。 【００１２】図１は、通常の円筒型反応槽を用いてバブ
リング法及び攪拌法の各々についてフロン１２の紫外線
分解における分解率の経時変化をガスクロマトグラフで
観察した結果を示したグラフである。バブリング法にお
いては、ハロゲン系有機化合物としてフロン１２を含有
するイソプロパノールに孔径４０μｍのフィルタを用い
てエアをバブリング（気泡径：約５０〜１０００μｍ）
しながら紫外線照射を行い、攪拌法においては、フロン
１２を含有するイソプロパノールを磁気コアで攪拌しな
がら紫外線照射を行っている。フロン１２の初期濃度は
体積比で３％となるように設定し、紫外線ランプは主波
長が２５４nmのものを用い、照射は４０分間行った。分
解率は、（照射前フロン濃度−測定時フロン濃度）×１
００／（照射前フロン濃度）を計算して求めた。 【００１３】図１から、明らかにバブリング法によって
高い効率で分解反応を進めることができることがわか
る。従って、前述の中空柱状の反応槽にバブリング装置
を取り付けてバブリングすることによって反応液の均一
化が十分に行える。バブリング装置については、孔を多
数有するガス導入管、フィルター等を適宜使用すること
ができ、バブリング装置の形状や配置については通常行
われる変形を必要に応じて行うことができるのは言うま
でもない。 【００１４】液相照射法における液体媒体は、各種アル
コールを用いることができ、特にイソプロパノールが紫
外線分解の反応性の面で好ましい。このようなアルコー
ル系媒体に対するハロゲン系有機化合物の溶解度は一般
に大きいので、バブリングによって気体状ハロゲン系有
機化合物を容易に効率よく液体媒体に導入することがで
きる。つまり、前述のバブリング法は、単に反応液を均
一にするだけではなく、フロンのような揮発性の高いハ
ロゲン系有機化合物を紫外線照射用の液相に導入する方
法として応用することができる。揮発性ハロゲン系有機
化合物を液体状態で取り扱う場合、作業中の気化による
ロスや環境汚染が問題になるので、バブリングによるハ
ロゲン系有機化合物の液相への導入は有効な方法であ
る。バブリング法を用いれば、一旦気化したハロゲン系
化合物を紫外線照射用の液相に導入することができ、ハ
ロゲン系化合物を再度液化するための装置を必要としな
い。 【００１５】 【実施例】上述したバブリングシステムを中空柱状の反
応槽に導入した分解装置の実施例を以下に説明する。 【００１６】図２は、本発明に係る分解装置の一実施例
を示す。分解装置１は、フロン等のガス状ハロゲン系有
機化合物をバブリングによって液相に導入し紫外線分解
するのに適した装置である。分解装置１は、石英ガラス
で作製された中空円柱状の気密系反応槽３と、反応槽３
の中央の円柱状中空部分に立設される紫外線ランプ５を
備えている。紫外線ランプ５は安定化電源７に接続され
ている。反応槽３の中空部下方には、紫外線ランプ５を
空気冷却するためのファン９が取り付けられており、中
空部分にエアを送る。ファン９によって供給されるエア
は、ランプ５と反応槽３の内周壁との間の隙間を通って
上方へ抜ける。反応槽３内部において、底部にはリング
状のガス導入管１１が付設され、導入管１１は、反応槽
３の外周壁を貫通するパイプによって切り替えコック１
３と接続されている。更に、反応槽３の上部にはガス排
出口１５があり、切り替えコック１３とガス排出口１５
とを接続する還流路１７が設けられている。還流路１７
の途中にはポンプ１９が配設され、反応槽３を通して気
体が還流するように構成されている。常温常圧のガス状
ハロゲン系有機化合物が切り替えコック１３を通して反
応槽３内へ供給される。切り替えコック１３は、反応槽
３内の圧力をモニタリングして該圧力が一定に保たれる
ようにハロゲン系有機化合物の供給を制御する機能を備
える。更に、反応槽３には、液相中のハロゲン系有機化
合物濃度及びｐＨ値を測定する測定器が取り付けられて
いる。 【００１７】反応槽３の上部には溶媒投入口２１があ
り、溶媒タンク２３から溶媒２５がパイプ２７及びポン
プ２９を介して供給される。この実施例においては、溶
媒としてイソプロパノール（以下、ＩＰＡと略記する）
が用いられている。更に、反応槽３の頂部にはアルカリ
投入口３１が設けられ、アルカリタンク３３からアルカ
リ３５が投入される。この実施例においては、アルカリ
としてナトリウムアルコラート粉末が用いられている。 【００１８】更に、反応槽３内の上部には多数の穴を有
するリング状の洗浄管３７が配設される。洗浄液３９が
洗浄水タンク４１からコック４３、洗浄管３７を介して
反応槽３に供給され、これによって容器３の内側がシャ
ワー洗浄される。この例においては、洗浄液としてNaCl
水溶液が用いられている。 【００１９】又、反応槽３の底部には排出口４５が設け
られ、パイプ４７、４９によって液体タンク２３、廃液
タンク５１と接続されている。排出口４５と溶媒タンク
２３、廃液タンク５１との接続はコック５３によって切
り替えられる。排出口４５とコック５３との間にセンサ
ー５５が設けられ、パイプ４７を通過する液体の透過率
をモニタリングする。センサー５５で検出した透過率の
情報に基づいてコック５３は切り替えられる。 【００２０】上記の分解装置１を用い、ハロゲン系有機
化合物としてフロンＲ１２を分解する工程を以下に示
す。操作は、図３に示すフローチャートに従って行われ
る。 【００２１】まず、反応槽３に所定量のＩＰＡが貯留さ
れるようにポンプ２９によって液体タンク２３から反応
槽３へＩＰＡが供給される（工程５７）。次に、紫外線
照射を開始して（工程５９）、所定量のフロンをガス導
入管１１からＩＰＡに吹き込み（工程６５）、コック１
３を切り替えてバブリングを開始する（工程６７）。一
度でＩＰＡに溶解しきれなかったフロンは容器３内の気
相中に放出されるが、バブリングの間にポンプ１９によ
って還流され、再度ＩＰＡに導入される。バブリングを
所定時間行う間（工程６１〜６９）、フロン濃度が検出
され、液相内のフロン濃度が所定量以下になるとフロン
が追加され（工程６１）、気相圧力を検出して気相圧が
所定圧以上になるように保たれる（工程６３）。ＩＰＡ
中のフロンＲ１２は、溶媒和効果により効率よく紫外線
分解され、塩素が１個水素置換した１次分解物Ｒ２２に
なる。 【００２２】所定時間経過後、バブリング及び紫外線照
射を停止し（工程７１、７３）、アルカリが添加される
（工程７５）。アルカリ添加によって、１次分解物Ｒ２
２は更に塩素が水素置換した２次分解物Ｒ３２及びメタ
ンに変換される。同時に、分解によって生じるハロゲン
化水素が中和されて塩が析出し、その一部は反応槽３の
内壁に付着し得る。この後、洗浄水タンク４１のNaCl水
溶液が洗浄管３７から供給される（工程７７）。この
時、ＩＰＡは電解質を含む水と分離し、ＩＰＡ中の過剰
のアルカリがNaCl水溶液に溶解する。ＩＰＡ相のｐＨ値
が測定され、過剰アルカリがほぼ完全に水相に移るまで
NaCl水溶液の添加が繰り返される（工程７７、７９）。 【００２３】その後、反応槽３と廃液タンク５１が連通
するようにコック５３を制御して反応槽３内の液体を排
出口４５から排出し（工程８１）、センサー５５を作動
させる（工程８３）。センサー５５は排出液の透過率を
モニタリングし（工程８５）、透過率の変化によって排
出液が水溶液からＩＰＡに変わるのを検出したらコック
５３を制御して排出液を溶媒タンク２３へ導く（工程８
７）。反応槽３の溶媒を排出し終わると、再度コック５
３を排液タンク５１に切り替えてNaCl水溶液を洗浄管３
７から供給し、反応槽３の内壁に付着した塩等を洗い流
す（工程８９）。 【００２４】上述の操作において回収されるＩＰＡには
副反応生成物であるアセトンが微量含まれる。しかし、
アセトンは、アルカリのない状態での紫外線分解反応で
は光増感材として作用するので、回収ＩＰＡは上述の操
作を繰り返すことによって有効に再利用することができ
る。 【００２５】上述の操作においては、溶媒と生成塩との
分離は、ＩＰＡが電解質を含む水と分離する性質を利用
した液−液分離によって行っているが、ＩＰＡ以外の親
水性溶媒を液体媒体として用いる場合には、洗浄水を加
えずに固−液分離によって溶媒と析出塩とを行うことが
できる。紫外線照射効率の点から、上記反応槽３の外周
は紫外線を反射する膜等で覆うのが好ましい。あるい
は、反応槽３の内周壁のみを紫外線透過性の材料で作製
し、他の部分を紫外線遮断性の材料で形成してもよい。 【００２６】尚、図１において説明したように、バブリ
ング法の採用は分解反応の促進に対して効果的であり、
又、連続操作に対応するにも適していることから、分解
装置を図４に示されるように構成することによって、分
解装置の小型化、処理能力の向上を実現することも可能
である。この装置は、中空柱状の反応槽を用いずに通常
の冷却管５ａ付き紫外線ランプ５を使用し、反応槽を紫
外線照射槽３ａとアルカリ添加槽３ｂとに分けて構成し
ている。しかし、照射槽３ａ底部のガス導入管１１ａに
よるバブリングによって分解反応が促進されることを利
用して、溶媒を比較的短時間の周期で照射槽３ａ、アル
カリ添加槽３ｂ及び溶媒タンク２３の間で循環させるこ
とにより、照射槽３ａ及びアルカリ添加槽３ｂの小型化
が可能になる。この装置は、紫外線分解操作とアルカリ
添加・分離操作を同時に平行して行うので、ハロゲン系
化合物の分解処理を繰り返し行う場合において特に有効
性を発揮する。 【００２７】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ハロゲン系有機化合物の分解装置が小型化され、装置の
故障等を減少させることができるので、取り扱いやメイ
ンテナンスの点で優れ、工業的価値は大である。
を分解する装置に関し、特に、紫外線照射によってハロ
ゲン系有機化合物の分解反応を行う分解装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】トリクレン、ポリクロロビフェニル（Ｐ
ＣＢ）、フロン等のハロゲン系有機化合物は、化学工業
等の各種分野で広く使われている。しかし、トリクレン
はＰＣＢ等の塩素化合物については人体に対する毒性が
明らかになり、フロン等のフッ素化合物は地球環境破壊
の問題がある等、問題点が近年明らかにされている。こ
のような状況から、含ハロゲン有機化合物の分解・無害
化する方法が求められ、様々な方法が検討されている。
その方法の１つに、紫外線分解法がある。 【０００３】紫外線分解方法では、気相中のハロゲン系
有機化合物に紫外線が照射されるが、分解時に生成され
る生成物によって分解反応の進行が妨げられるため、分
解効率が低い。又、分解によって発生する腐食性ハロゲ
ン化合物ガスによって装置が損なわれる危険性も他の方
法に比べて高く、大型の装置を必要とする傾向もある。
このため、紫外線分解法の改良として、液相照射法が提
案されている。この方法では、液媒体中にハロゲン系有
機化合物を導入し、これに紫外線を照射した後に、ハロ
ゲン化水素等を除去するためにアルカリを添加して塩析
させる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の液相照
射法を行う場合、析出塩が紫外線ランプの周囲に付着す
るのを防ぐために、紫外線照射とアルカリ添加を別の槽
内で行う必要がある。従って、装置は２以上の槽を備え
なければならず、装置の小型化が難しい。又、２つの槽
間で液媒体を移送するための手段が必要となるので、装
置の清掃やメンテナンスの点でも不利になる。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、上述の液相照
射法を実施する装置の改良に関するもので、小型化が可
能で、メンテナンス等も容易に行える、ハロゲン系有機
化合物の分解装置を提供することを目的とする。 【０００６】本発明のハロゲン系有機化合物の分解装置
は、ハロゲン系有機化合物に紫外線を照射して分解する
ハロゲン系有機化合物の分解装置であって、前記ハロゲ
ン系有機化合物を含む液体を収容するための反応槽と、
該液体に紫外線を照射するための紫外線照射装置と、前
記反応槽内の液体にアルカリを添加するためのアルカリ
添加装置と、前記反応槽に収容される前記液体にバブリ
ングすることによって前記液体を均一化するためのバブ
リング装置とを備え、前記反応槽が紫外線透過性内周壁
によって区画される中空部を有する中空柱状であり、前
記紫外線照射装置が該中空部内に配設される。 【０００７】 【作用】紫外線照射装置は、紫外線透過性内周壁と通し
て反応槽内の液体に紫外線を照射し、ハロゲン系有機化
合物の分解が進行する。中空部内に配設される紫外線照
射装置は、紫外線透過性内周壁によって反応槽内の液体
と隔絶され、紫外線照射後に反応槽内の液体にアルカリ
を添加することによる析出物が紫外線照射装置に付着す
ることが防がれる。 【０００８】以下、本発明について詳細に説明する。 【０００９】液相照射法では、ハロゲン系有機化合物を
含んだ液体を反応槽に入れ、液体の中央部に紫外線ラン
プを挿入して紫外線を照射し、液中で生成するハロゲン
化水素を中和塩析させるためにアルカリが添加される。
紫外線ランプを挿入したままで塩を析出させると塩は紫
外線ランプの表面に付着するので、紫外線ランプを槽か
ら取り出して洗浄するか、紫外線ランプを液体と分離さ
せる必要がある。又、紫外線ランプの洗浄中には、トラ
ブルによって析出物に起因したランプの故障が発生する
可能性がある。従って、故障などに強く、且つ、小型化
可能な紫外線照射装置を構成するためには、紫外線ラン
プに一切析出物が付着しないようにすることが肝要であ
る。 【００１０】本発明においては、分解装置の反応槽の形
状を中空柱状にすることによって上記構成が成される。
即ち、反応槽は中心部に実質的に紫外線透過性の内周壁
によって区画される中空部を有し、該中空部に紫外線ラ
ンプが挿入され、紫外線を照射する液体は環状の槽内に
収容される。従って、紫外線ランプは、内周壁によって
紫外線を照射する液体から隔絶され、紫外線は内側壁を
透過して液体に照射される。上記中空柱状の反応槽の内
周及び外周は、円柱、多角柱のいずれの形状でもよく、
又、厳格に柱状である必要はなく樽状であってもよい
が、内周及び外周が円柱状である方が紫外線の照射効率
等の点で好ましい。 【００１１】上記のような反応槽を用いる場合、通常の
攪拌羽等を反応槽の中央に配置して液体を攪拌すること
はできない。しかし、反応効率を高めるためには反応液
が常に均一になるように液体を攪拌するのが好ましく、
特に大型の反応槽である場合にはかなり重要な要素とな
る。これを解決するのに適した方法として、反応槽内の
底部にバブリング装置を設けて気泡によって反応液を均
一化するバブリング法を挙げることができる。 【００１２】図１は、通常の円筒型反応槽を用いてバブ
リング法及び攪拌法の各々についてフロン１２の紫外線
分解における分解率の経時変化をガスクロマトグラフで
観察した結果を示したグラフである。バブリング法にお
いては、ハロゲン系有機化合物としてフロン１２を含有
するイソプロパノールに孔径４０μｍのフィルタを用い
てエアをバブリング（気泡径：約５０〜１０００μｍ）
しながら紫外線照射を行い、攪拌法においては、フロン
１２を含有するイソプロパノールを磁気コアで攪拌しな
がら紫外線照射を行っている。フロン１２の初期濃度は
体積比で３％となるように設定し、紫外線ランプは主波
長が２５４nmのものを用い、照射は４０分間行った。分
解率は、（照射前フロン濃度−測定時フロン濃度）×１
００／（照射前フロン濃度）を計算して求めた。 【００１３】図１から、明らかにバブリング法によって
高い効率で分解反応を進めることができることがわか
る。従って、前述の中空柱状の反応槽にバブリング装置
を取り付けてバブリングすることによって反応液の均一
化が十分に行える。バブリング装置については、孔を多
数有するガス導入管、フィルター等を適宜使用すること
ができ、バブリング装置の形状や配置については通常行
われる変形を必要に応じて行うことができるのは言うま
でもない。 【００１４】液相照射法における液体媒体は、各種アル
コールを用いることができ、特にイソプロパノールが紫
外線分解の反応性の面で好ましい。このようなアルコー
ル系媒体に対するハロゲン系有機化合物の溶解度は一般
に大きいので、バブリングによって気体状ハロゲン系有
機化合物を容易に効率よく液体媒体に導入することがで
きる。つまり、前述のバブリング法は、単に反応液を均
一にするだけではなく、フロンのような揮発性の高いハ
ロゲン系有機化合物を紫外線照射用の液相に導入する方
法として応用することができる。揮発性ハロゲン系有機
化合物を液体状態で取り扱う場合、作業中の気化による
ロスや環境汚染が問題になるので、バブリングによるハ
ロゲン系有機化合物の液相への導入は有効な方法であ
る。バブリング法を用いれば、一旦気化したハロゲン系
化合物を紫外線照射用の液相に導入することができ、ハ
ロゲン系化合物を再度液化するための装置を必要としな
い。 【００１５】 【実施例】上述したバブリングシステムを中空柱状の反
応槽に導入した分解装置の実施例を以下に説明する。 【００１６】図２は、本発明に係る分解装置の一実施例
を示す。分解装置１は、フロン等のガス状ハロゲン系有
機化合物をバブリングによって液相に導入し紫外線分解
するのに適した装置である。分解装置１は、石英ガラス
で作製された中空円柱状の気密系反応槽３と、反応槽３
の中央の円柱状中空部分に立設される紫外線ランプ５を
備えている。紫外線ランプ５は安定化電源７に接続され
ている。反応槽３の中空部下方には、紫外線ランプ５を
空気冷却するためのファン９が取り付けられており、中
空部分にエアを送る。ファン９によって供給されるエア
は、ランプ５と反応槽３の内周壁との間の隙間を通って
上方へ抜ける。反応槽３内部において、底部にはリング
状のガス導入管１１が付設され、導入管１１は、反応槽
３の外周壁を貫通するパイプによって切り替えコック１
３と接続されている。更に、反応槽３の上部にはガス排
出口１５があり、切り替えコック１３とガス排出口１５
とを接続する還流路１７が設けられている。還流路１７
の途中にはポンプ１９が配設され、反応槽３を通して気
体が還流するように構成されている。常温常圧のガス状
ハロゲン系有機化合物が切り替えコック１３を通して反
応槽３内へ供給される。切り替えコック１３は、反応槽
３内の圧力をモニタリングして該圧力が一定に保たれる
ようにハロゲン系有機化合物の供給を制御する機能を備
える。更に、反応槽３には、液相中のハロゲン系有機化
合物濃度及びｐＨ値を測定する測定器が取り付けられて
いる。 【００１７】反応槽３の上部には溶媒投入口２１があ
り、溶媒タンク２３から溶媒２５がパイプ２７及びポン
プ２９を介して供給される。この実施例においては、溶
媒としてイソプロパノール（以下、ＩＰＡと略記する）
が用いられている。更に、反応槽３の頂部にはアルカリ
投入口３１が設けられ、アルカリタンク３３からアルカ
リ３５が投入される。この実施例においては、アルカリ
としてナトリウムアルコラート粉末が用いられている。 【００１８】更に、反応槽３内の上部には多数の穴を有
するリング状の洗浄管３７が配設される。洗浄液３９が
洗浄水タンク４１からコック４３、洗浄管３７を介して
反応槽３に供給され、これによって容器３の内側がシャ
ワー洗浄される。この例においては、洗浄液としてNaCl
水溶液が用いられている。 【００１９】又、反応槽３の底部には排出口４５が設け
られ、パイプ４７、４９によって液体タンク２３、廃液
タンク５１と接続されている。排出口４５と溶媒タンク
２３、廃液タンク５１との接続はコック５３によって切
り替えられる。排出口４５とコック５３との間にセンサ
ー５５が設けられ、パイプ４７を通過する液体の透過率
をモニタリングする。センサー５５で検出した透過率の
情報に基づいてコック５３は切り替えられる。 【００２０】上記の分解装置１を用い、ハロゲン系有機
化合物としてフロンＲ１２を分解する工程を以下に示
す。操作は、図３に示すフローチャートに従って行われ
る。 【００２１】まず、反応槽３に所定量のＩＰＡが貯留さ
れるようにポンプ２９によって液体タンク２３から反応
槽３へＩＰＡが供給される（工程５７）。次に、紫外線
照射を開始して（工程５９）、所定量のフロンをガス導
入管１１からＩＰＡに吹き込み（工程６５）、コック１
３を切り替えてバブリングを開始する（工程６７）。一
度でＩＰＡに溶解しきれなかったフロンは容器３内の気
相中に放出されるが、バブリングの間にポンプ１９によ
って還流され、再度ＩＰＡに導入される。バブリングを
所定時間行う間（工程６１〜６９）、フロン濃度が検出
され、液相内のフロン濃度が所定量以下になるとフロン
が追加され（工程６１）、気相圧力を検出して気相圧が
所定圧以上になるように保たれる（工程６３）。ＩＰＡ
中のフロンＲ１２は、溶媒和効果により効率よく紫外線
分解され、塩素が１個水素置換した１次分解物Ｒ２２に
なる。 【００２２】所定時間経過後、バブリング及び紫外線照
射を停止し（工程７１、７３）、アルカリが添加される
（工程７５）。アルカリ添加によって、１次分解物Ｒ２
２は更に塩素が水素置換した２次分解物Ｒ３２及びメタ
ンに変換される。同時に、分解によって生じるハロゲン
化水素が中和されて塩が析出し、その一部は反応槽３の
内壁に付着し得る。この後、洗浄水タンク４１のNaCl水
溶液が洗浄管３７から供給される（工程７７）。この
時、ＩＰＡは電解質を含む水と分離し、ＩＰＡ中の過剰
のアルカリがNaCl水溶液に溶解する。ＩＰＡ相のｐＨ値
が測定され、過剰アルカリがほぼ完全に水相に移るまで
NaCl水溶液の添加が繰り返される（工程７７、７９）。 【００２３】その後、反応槽３と廃液タンク５１が連通
するようにコック５３を制御して反応槽３内の液体を排
出口４５から排出し（工程８１）、センサー５５を作動
させる（工程８３）。センサー５５は排出液の透過率を
モニタリングし（工程８５）、透過率の変化によって排
出液が水溶液からＩＰＡに変わるのを検出したらコック
５３を制御して排出液を溶媒タンク２３へ導く（工程８
７）。反応槽３の溶媒を排出し終わると、再度コック５
３を排液タンク５１に切り替えてNaCl水溶液を洗浄管３
７から供給し、反応槽３の内壁に付着した塩等を洗い流
す（工程８９）。 【００２４】上述の操作において回収されるＩＰＡには
副反応生成物であるアセトンが微量含まれる。しかし、
アセトンは、アルカリのない状態での紫外線分解反応で
は光増感材として作用するので、回収ＩＰＡは上述の操
作を繰り返すことによって有効に再利用することができ
る。 【００２５】上述の操作においては、溶媒と生成塩との
分離は、ＩＰＡが電解質を含む水と分離する性質を利用
した液−液分離によって行っているが、ＩＰＡ以外の親
水性溶媒を液体媒体として用いる場合には、洗浄水を加
えずに固−液分離によって溶媒と析出塩とを行うことが
できる。紫外線照射効率の点から、上記反応槽３の外周
は紫外線を反射する膜等で覆うのが好ましい。あるい
は、反応槽３の内周壁のみを紫外線透過性の材料で作製
し、他の部分を紫外線遮断性の材料で形成してもよい。 【００２６】尚、図１において説明したように、バブリ
ング法の採用は分解反応の促進に対して効果的であり、
又、連続操作に対応するにも適していることから、分解
装置を図４に示されるように構成することによって、分
解装置の小型化、処理能力の向上を実現することも可能
である。この装置は、中空柱状の反応槽を用いずに通常
の冷却管５ａ付き紫外線ランプ５を使用し、反応槽を紫
外線照射槽３ａとアルカリ添加槽３ｂとに分けて構成し
ている。しかし、照射槽３ａ底部のガス導入管１１ａに
よるバブリングによって分解反応が促進されることを利
用して、溶媒を比較的短時間の周期で照射槽３ａ、アル
カリ添加槽３ｂ及び溶媒タンク２３の間で循環させるこ
とにより、照射槽３ａ及びアルカリ添加槽３ｂの小型化
が可能になる。この装置は、紫外線分解操作とアルカリ
添加・分離操作を同時に平行して行うので、ハロゲン系
化合物の分解処理を繰り返し行う場合において特に有効
性を発揮する。 【００２７】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ハロゲン系有機化合物の分解装置が小型化され、装置の
故障等を減少させることができるので、取り扱いやメイ
ンテナンスの点で優れ、工業的価値は大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】攪拌法及びバブリング法に従って紫外線照射を
行った際のフロン１２の分解率の経時変化を示すグラフ
である。 【図２】本発明のハロゲン系有機化合物の分解装置の一
例を示す概念図である。 【図３】図２の分解装置の操作例を示すフローチャート
である。 【図４】本発明のハロゲン系有機化合物の分解装置の他
の例を示す概念図である。 【符号の説明】 ３ 反応槽 ５ 紫外線ランプ １１、１１ａ ガス導入管 ２３ 溶媒タンク ３３ アルカリタンク ４１ 洗浄水タンク ５１ 廃液タンク
行った際のフロン１２の分解率の経時変化を示すグラフ
である。 【図２】本発明のハロゲン系有機化合物の分解装置の一
例を示す概念図である。 【図３】図２の分解装置の操作例を示すフローチャート
である。 【図４】本発明のハロゲン系有機化合物の分解装置の他
の例を示す概念図である。 【符号の説明】 ３ 反応槽 ５ 紫外線ランプ １１、１１ａ ガス導入管 ２３ 溶媒タンク ３３ アルカリタンク ４１ 洗浄水タンク ５１ 廃液タンク
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フロントページの続き
(72)発明者 早田 輝信
神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地
株式会社東芝 横浜事業所内
(56)参考文献 特開 平６−7474（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−46178（ＪＰ，Ａ)
特開 昭49−109351（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−277205（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−293517（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A62D 3/00
B01J 19/12
C07B 35/06
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ハロゲン系有機化合物に紫外線を照射し
て分解するハロゲン系有機化合物の分解装置であって、
前記ハロゲン系有機化合物を含む液体を収容するための
反応槽と、該液体に紫外線を照射するための紫外線照射
装置と、前記反応槽内の液体にアルカリを添加するため
のアルカリ添加装置と、前記反応槽に収容される前記液
体にバブリングすることによって前記液体を均一化する
ためのバブリング装置とを備え、前記反応槽が紫外線透
過性内周壁によって区画される中空部を有する中空柱状
であり、前記紫外線照射装置が該中空部内に配設される
ことを特徴とするハロゲン系有機化合物の分解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01022994A JP3409905B2 (ja) | 1994-02-01 | 1994-02-01 | ハロゲン系有機化合物の分解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01022994A JP3409905B2 (ja) | 1994-02-01 | 1994-02-01 | ハロゲン系有機化合物の分解装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07213643A JPH07213643A (ja) | 1995-08-15 |
| JP3409905B2 true JP3409905B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=11744462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01022994A Expired - Fee Related JP3409905B2 (ja) | 1994-02-01 | 1994-02-01 | ハロゲン系有機化合物の分解装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3409905B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11189671A (ja) * | 1997-12-26 | 1999-07-13 | Shunichi Terada | Ｐｃｂ含有廃油の処理方法 |
| JP2006160713A (ja) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Sanwa Yuka Kogyo Kk | ハイドロフルオロカーボン類の合成方法とそれらの回収方法 |
| US9511344B2 (en) * | 2007-12-18 | 2016-12-06 | Ultraviolet Sciences, Inc. | Ultraviolet light treatment chamber |
| US9808544B2 (en) | 2005-08-31 | 2017-11-07 | Ultraviolet Sciences, Inc. | Ultraviolet light treatment chamber |
-
1994
- 1994-02-01 JP JP01022994A patent/JP3409905B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07213643A (ja) | 1995-08-15 |
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