JP3465029B2 - 高周波誘導熱プラズマ装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解装置 - Google Patents
高周波誘導熱プラズマ装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解装置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、管内に適宜な圧力のガ
スを供給し、管の外側に配置した誘導コイルに高周波を
供給することにより管内にプラズマを発生させるように
した高周波誘導プラズマ装置を用いて有機ハロゲン化合
物を分解するようにした高周波誘導熱プラズマ装置を用
いた有機ハロゲン化合物の分解装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】図１は、例えば特開平３−９０１７２号
に開示されている高周波誘導プラズマ装置を用いたフロ
ンなどの有機ハロゲン化合物の分解処理装置を示してお
り、誘導プラズマトーチ１は、石英等の絶縁性物質で形
成された円筒状の管２、ガスリング３および管２の周囲
に巻回された誘導コイル４等によって構成されている。
ガスリング３には、リング状の溝５が穿たれており、そ
の溝５の外側にはリング状のプレート６が溶接される。
リング状のプレート６には、多数の微小孔７が穿たれて
おり、又、溝５は、ガスリング３内部に穿たれた孔８の
一端が接続されている。孔８の他端は、ガスリング３の
上部において、管９に接続されている。 【０００３】管９は、途中で分岐しており、一方は第１
の容器１１０内部に、他方は、第２の容器１１１内部に
導入されている。第１の容器１１０内には、分解される
べきフロン１１３の如き液状の有機ハロゲン化合物１１
２が入れられている。第１の容器１１０内の有機ハロゲ
ン化合物の中には、キャリアガス供給管１１３の一端が
挿入されている。キャリアガス供給管１１３の他端は、
フローコントローラ１１４を介して、アルゴンガス源１
１５に接続されている。第２の容器１１１内には、水１
１６が入れられており、この水１１６の中には、キャリ
アガス供給管１１７の一端が挿入されている。キャリア
ガス供給管１１７の他端は、フローコントローラ１１８
を介してアルゴンガス源１１５に接続されている。 【０００４】管９の途中には、切換バブル１１９が設け
られている。切換バルブ１１９は、第１の容器１１０と
第２の容器１１１からのガスと、アルゴンガス源１４か
らのガスとを切換えてガスリング３に穿たれた孔８に導
くようにしている。アルゴンガス源１４からのガス流量
は、フローコントローラ１２１によって制御される。 【０００５】プラズマトーチ１を構成する円筒状の管２
の下部には開口１２２が設けられており、この開口１２
２には排気管１２３が接続されている。排気管１２３
は、排気されるガスの中に含まれている粉末物質をトラ
ップするサイクロン１２４に接続されている。サイクロ
ン１２４を通過した排気ガスは、管１２５に導かれる
が、管１２５は、内部にアルカリ性水溶液、例えば、水
酸化カリウム（ＫＯＨ）１６が入れられた容器１７内に
導入されている。容器１７の上部には、内部気体の排出
管１２８が設けられており、この排出管１２８は、内部
にアルカリ性固体、例えば、酸化カルシウム（ＣａＯ）
１２９が入れられた容器１３０の下部につながれてい
る。容器１３０の上部には、内部の酸化カルシウム１２
９の間を通過した気体の排出管１３１が設けられてい
る。 【０００６】このように構成された装置の動作を説明す
れば以下の通りである。装置の初期状態においては、管
９の途中に設けられた切換バルブ１１９を操作し、アル
ゴンガス源１４からのアルゴンガスがガスリング３の孔
８を介して溝５内に供給されるようにする。溝５へのア
ルゴンガスの供給により、アルゴンガスは、プレート６
に設けられた多数の微小孔７から円筒状の管２内部に噴
出される。この状態で、誘導コイル４に高周波を供給し
図示外の点火機構により、プラズマＰを着火する。 【０００７】その後、切換バルブ１１９を切換え、アル
ゴンガス源１４からのアルゴンガスに代え、第１の容器
１１０と第２の容器１１１からのガスがガスリング３の
孔８を介して溝５内に供給されるようにする。第１の容
器１１０においては、内部の有機ハロゲン化合物溶液１
１２中に、アルゴンガス源１１５に接続されているキャ
リアガス供給管１１３が挿入されており、有機ハロゲン
化合物１１２内に開放された管１１３の端部から、フロ
ーコントローラ１１４によって適宜な流量にされたアル
ゴンガスが噴出される。この結果、有機ハロゲン化合物
は、アルゴンガスのバブリングにより、蒸気となってガ
スの中に含まされ、第１の容器１１０内から管９の中に
排出される。また、第２の容器１１１においては、内部
の水１１６の中にアルゴンガス源１１５に接続されてい
るキャリアガス供給管１１７が挿入されており、水１１
６の中に開放された管１１７の端部から、フローコント
ローラ１１８によって適宜な流量にされたアルゴンガス
が噴出される。この結果、水は、アルゴンガスのバブリ
ングにより、蒸気となってガスの中に含まされ、第１の
容器１１１内から管９の中に排出される。 【０００８】管９の途中の分岐部Ｊで有機ハロゲン化合
物の蒸気を含んだアルゴンガスと、水蒸気を含んだアル
ゴンガスは混合され、混合ガスは、ガスリング３の孔８
を介して溝５中に導入される。混合ガスは、溝５から、
プレート６に設けられた多数の微小孔７を通って管２内
に噴き出され、プラズマフレームＰ中に導入される。こ
のとき、プラズマの温度は１万度〜１万５千度になって
おり、プラズマフレームＰ中に導入された有機ハロゲン
化合物及び水は、高温により高い効率で分解して下記に
示す化学反応をする。 【０００９】有機ハロゲン化合物としてトリクロロフル
オロメタン（フロン−１１…ＣＣｌ 3 Ｆ）をプラズマ中
で分解させた場合、水との間で、次の反応が生じる。 ＣＣｌ3 Ｆ＋２Ｈ2 Ｏ＝ＣＯ2 ＋３ＨＣｌ＋ＨＦ 分解された分子を含む排出ガスは、管２の底部の開口１
２２から排出管１２３を通って、サイクロン１２４内に
導かれる。このとき、フロン−１１に比べて水が少ない
と過剰の炭素を生じるが、このサイクロン１２４内で、
排出ガス中に含まれている炭素等の微粉末はトラップさ
れる。サイクロン１２４を通ったガスは、管１２５から
容器１７の内部の水酸化カリウム水溶液１６中に導入さ
れる。この溶液１６中に排出ガスを通すことによって、
ＨＣｌ，ＨＦ等の酸を含む排出ガスは中和される。中和
されたガスは、容器１２６の底部から排出管１２８を通
って、容器１３０内部に導入され、容器１３０内部の酸
化カルシウム１２９によって脱水される。脱水されたガ
スは、安定な、環境に影響をほとんど与えない化合物で
あり、適宜大気中に放出される。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】上記した高周波誘導プ
ラズマ装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解方式は、
フロン１２（沸点…２９．８℃）のような低沸点物質を
分解する場合にはガス化が容易なために都合の良い方式
である。しかしながら、フロン１１３（沸点…４７．５
℃）やポリ塩化ビフェニール（ＰＣＢ）のような数百度
もの沸点を有する物質をガス化するには問題がある。す
なわち、これらの物質はバブリングでは気化しないの
で、別途加熱手段を設けて気化させなければならない
し、分解すべき物質が通過する配管９やガスリング３の
温度が低いと、分解すべき物質と水蒸気との混合によ
り、配管やガスリング内で物質が凝縮してしまい、最悪
の場合、配管９内にスラッジがたまり、配管９を詰まら
せる原因につながる。また、この凝縮したフロン水溶液
などが霧状になって管２内のプラズマ中に供給される
と、プラズマが非常に不安定となるばかりでなく、凝縮
したフロン水溶液が未分解のままで排出されるという問
題点も発生する。従って、フロン水溶液が供給される配
管９部分をくまなく高温に加熱させる必要が生じるが、
配管９のつなぎの部分やガスリングのシール部分など加
熱が困難な部分があり、完全に配管９を分解すべき物質
が凝縮しないように高温に加熱することは現実には不可
能と言わざるを得ない。 【００１１】また、別の問題として、水蒸気とフロンな
どの分解すべき物質を同じ配管９で供給する場合には、
最初に多量の水蒸気によって配管９内の内圧が高まって
いるため、この配管中の水蒸気中に分解すべき物質を供
給するためには、供給する物質の圧力を水蒸気の圧力以
上にあげる必要がある。そのため、水蒸気と被分解物質
の両方を多量に供給しようとすると、お互いの異常に加
圧させねばならず、場合によっては配管爆発などの危険
な状態を生じさせることもある。 【００１２】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、被分解物質の導入配管などの高温
の加熱を必要とせず、被分解物質の凝縮や、配管内部の
異常な加圧を防止することができる高周波誘導熱プラズ
マ装置をを用いた有機ハロゲン化合物の分解装置を実現
するにある。 【００１３】 【課題を解決するための手段】本発明に基づく高周波誘
導熱プラズマ装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解装
置は、プラズマ発生用ガスが一端から供給される管と、
管の外側に配置された高周波誘導コイルとを備え、管内
でプラズマを発生させるようにした高周波誘導プラズマ
装置に分解すべき物質と水蒸気とを供給し、プラズマ中
で該物質を分解するようにした高周波誘導熱プラズマ装
置を用いた有機ハロゲン化合物の分解装置において、水
蒸気と分解すべき物質を別の経路によって高周波誘導プ
ラズマ装置中に導くと共に、高周波誘導プラズマ装置に
おけるプラズマの発生方向を管の軸線方向にすると共に
水平方向以上の上向きとしたことを特徴としている。 【００１４】 【作用】本発明に基づく高周波誘導熱プラズマ装置を用
いた有機ハロゲン化合物の分解装置は、水蒸気と分解す
べき物質を別の経路によって高周波誘導プラズマ装置中
に導くと共に、高周波誘導プラズマ装置におけるプラズ
マの発生方向を水平方向以上の上向きとした。 【００１５】 【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図２は、本発明に基づく有機ハロゲン化合
物の分解装置を示しており、図１に示した従来装置と同
一ないしは類似要素には同一番号が付されている。この
実施例で、セラミック管２１の底部にガスリング２２が
設けられ、管２１の上方には耐熱，耐腐食性レンガで形
成されたチャンバー２３が配置されている。ガスリング
２２の外周部分にはリング状に通路２４が設けられ、こ
の通路２４は孔２５を介して配管２６に接続されてい
る。配管２６はバルブ２７を介して水蒸気ボイラー１０
に接続され、また、バルブ２８を介してアルゴンガスボ
ンベ１４に接続されている。１９は、ガスリング２２
と、チャンバー２３の下部に設けられている導電部材
（図示せず）との間に接続された高電圧発生装置であ
る。 【００１６】ガスリング２２の中心部には孔２９が穿た
れたプローブ３０が設けられており、孔２９の管２１に
向いた開口部はノズル状となっている。また、孔２９は
絶縁性チューブ３１に接続されているが、チューブ３１
はバルブ３２を介してフロンなどの被分解液３３が入れ
られた容器３４内に接続されている。容器３４内部に
は、アルゴンガスボンベ３５からアルゴンガスが供給さ
れるように構成されている。また、容器３４は、重量制
御システム３６上に載せられている。チャンバー２３の
上部は管３７を介してアルカリ水溶液１６が入れられた
容器１７に接続されている。容器１７内のアルカリ水溶
液は、ポンプ３８により循環路３９を通ってチャンバー
２３の途中部分に流される。このような構成の動作を次
に説明する。 【００１７】まず初めに、水蒸気ボイラー１０中の水蒸
気や配管ライン２６，ガスリング２２，プローブ３０を
水の凝縮温度以上に十分に加熱しておく。また、フロン
などの被分解液３３が入れられた容器３４とプローブ３
０を絶縁性チューブ３１を用いて接続しておく。この
時、絶縁性チューブ３１が加熱したプローブ３０によっ
て伝熱されないように冷却などを施すことは好ましい。
次にバルブ２７，２８，３２を全て閉じておき、排気管
１８，容器１７を介してチャンバー２３内部を２００To
rr程度に減圧する。 【００１８】チャンバー２３内の圧力が一定になった
後、バルブ２８を開き、点火用アルゴンガスをガスリン
グ２２の孔２５と通路２４を介して管２１内に導入す
る。その後、図示していない高周波発振機より誘導コイ
ル４に高周波電流を流し、管２１内に強磁場を供給す
る。さらに、この時、ガスリング２２とチャンバー２３
の下部に設けられている導電部材（図示せず）との間に
高電圧発生装置１９より初期トリガーを印加し、アルゴ
ンガスを励起し、プラズマを起動する。この時、常にチ
ャンバー２３内の圧力が一定となるように自動的な制御
を行うことが望ましい。 【００１９】次に誘導コイル４に供給する高周波電力を
上昇させると同時に、バルブ２７を開き、水蒸気を徐々
に増加させ、管２１内に水蒸気を供給する。この水蒸気
の供給とは逆にバルブ２８を徐々に閉め、最終的にアル
ゴンガスを水蒸気に置換し、完全にバルブ２８を閉じ
る。この結果、管２１内に１００％の水蒸気プラズマＰ
を発生させることができる。この時も、常にチャンバー
２３内の圧力が一定となるように自動的な制御を行うこ
とが望ましい。 【００２０】上記したように、管２１とチャンバー２３
内に水蒸気プラズマＰを発生させた後、バルブ３２を開
けると共に、アルゴンガスボンベ３５からアルゴンガス
を容器３４中に供給し、容器３４内部のフロン液を押し
出し、プローブ３０の孔２９を介して液状のまま水蒸気
プラズマ中に供給する。この結果、フロンと水蒸気は、
一万度もの熱プラズマにより原子・分子状に分解され、
そして、冷却過程において炭酸ガスや酸性ガスに変換さ
れる。その後、炭酸ガスはそのまま排出し、酸性ガスは
容器１７のアルカリ水溶液１６と中和させて食塩などの
無公害な物質に変え、排水するかフッ素などを回収して
再利用が図られる。なお、分解すべきフロンの量の制御
は、重量制御システム３６で常にフロンの変化量を監視
し、バルブ３２やＡｒガス量を制御することによって行
われる。また、チャンバー２３内壁が酸性ガスによって
腐蝕されないように、容器１７内のアルカリ水溶液がポ
ンプ３８によってチャンバー２３の途中部分に導かれ、
チャンバー２３内壁に吹き付けられている。 【００２１】この様に、上記した実施例では、高周波誘
導熱プラズマ装置にそれぞれ別の経路で水蒸気と分解す
べきフロンを供給するようにしているので、水蒸気の圧
力を高めた状態であっても、フロンなどの物質の圧力を
異常に高める必要はなく、容易に熱プラズマ装置内にフ
ロンなどの物質を供給することができ、管などが爆発す
るようなことは防止される。また、フロンなどの被分解
物質を事前に気化せず、液のままプラズマ中に供給する
ようにしたので、被分解物質の配管などを高温に加熱す
る必要がなく、液量制御を容易に行うことができる。 【００２２】更に、図１の従来の装置のように、熱プラ
ズマ装置の上方から被分解物質などを供給するタイプに
おいて、液状の被分解物質を直接プラズマ中に供給する
と、被分解物質が分解されない状態で下方に滴下し、分
解されないフロンが外部へ排出される恐れがある。この
ようなことから、上記実施例では、熱プラズマ装置の下
方から水蒸気や分解すべきフロンを供給するように構成
しており、それにより液体状フロンは下方に滴下しなく
なるため、誤って未分解の物質が排出されることは防止
される。 【００２３】図３は本発明の他の実施例の要部を示して
いる。この実施例で、図２の実施例と同一ないし類似部
分は同一番号が付されている。この実施例と図２の実施
例と相違する点は、図２の実施例では誘導熱プラズマ装
置において水蒸気や分解すべき物質を下方から供給し、
熱プラズマを上方に向かって発生させているのに対し、
図３の実施例では、水蒸気や分解すべき物質を横方向に
供給し、熱プラズマＰを横方向（水平方向）に発生させ
た点である。この横方向にプラズマを発生させても、未
分解の物質が誤って排出される危険は防止される。 【００２４】以上本発明の実施例を説明したが、本発明
はこの実施例に限定されない。例えば、図２の実施例で
はプラズマを下方から上方に垂直に発生させ、図３の実
施例では、プラズマを水平方向に発生させたが、垂直と
水平の間であれば、いずれの方向に発生させても良い。 【００２５】 【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づく高
周波誘導熱プラズマ装置をを用いた有機ハロゲン化合物
の分解装置は、水蒸気と分解すべき物質を別の経路によ
って高周波誘導プラズマ装置中に導くと共に、高周波誘
導プラズマ装置におけるプラズマの発生方向を水平方向
以上の上向きとしたので、分解すべき物質の導入経路を
異常に高温に加熱する必要がない。また、被分解物質の
凝縮や、配管内部の異常な加圧を防止することができ
る。更に、液状の被分解物質を直接プラズマ中に導入し
ても該物質が分解されずに排出されることは防止され
る。
スを供給し、管の外側に配置した誘導コイルに高周波を
供給することにより管内にプラズマを発生させるように
した高周波誘導プラズマ装置を用いて有機ハロゲン化合
物を分解するようにした高周波誘導熱プラズマ装置を用
いた有機ハロゲン化合物の分解装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】図１は、例えば特開平３−９０１７２号
に開示されている高周波誘導プラズマ装置を用いたフロ
ンなどの有機ハロゲン化合物の分解処理装置を示してお
り、誘導プラズマトーチ１は、石英等の絶縁性物質で形
成された円筒状の管２、ガスリング３および管２の周囲
に巻回された誘導コイル４等によって構成されている。
ガスリング３には、リング状の溝５が穿たれており、そ
の溝５の外側にはリング状のプレート６が溶接される。
リング状のプレート６には、多数の微小孔７が穿たれて
おり、又、溝５は、ガスリング３内部に穿たれた孔８の
一端が接続されている。孔８の他端は、ガスリング３の
上部において、管９に接続されている。 【０００３】管９は、途中で分岐しており、一方は第１
の容器１１０内部に、他方は、第２の容器１１１内部に
導入されている。第１の容器１１０内には、分解される
べきフロン１１３の如き液状の有機ハロゲン化合物１１
２が入れられている。第１の容器１１０内の有機ハロゲ
ン化合物の中には、キャリアガス供給管１１３の一端が
挿入されている。キャリアガス供給管１１３の他端は、
フローコントローラ１１４を介して、アルゴンガス源１
１５に接続されている。第２の容器１１１内には、水１
１６が入れられており、この水１１６の中には、キャリ
アガス供給管１１７の一端が挿入されている。キャリア
ガス供給管１１７の他端は、フローコントローラ１１８
を介してアルゴンガス源１１５に接続されている。 【０００４】管９の途中には、切換バブル１１９が設け
られている。切換バルブ１１９は、第１の容器１１０と
第２の容器１１１からのガスと、アルゴンガス源１４か
らのガスとを切換えてガスリング３に穿たれた孔８に導
くようにしている。アルゴンガス源１４からのガス流量
は、フローコントローラ１２１によって制御される。 【０００５】プラズマトーチ１を構成する円筒状の管２
の下部には開口１２２が設けられており、この開口１２
２には排気管１２３が接続されている。排気管１２３
は、排気されるガスの中に含まれている粉末物質をトラ
ップするサイクロン１２４に接続されている。サイクロ
ン１２４を通過した排気ガスは、管１２５に導かれる
が、管１２５は、内部にアルカリ性水溶液、例えば、水
酸化カリウム（ＫＯＨ）１６が入れられた容器１７内に
導入されている。容器１７の上部には、内部気体の排出
管１２８が設けられており、この排出管１２８は、内部
にアルカリ性固体、例えば、酸化カルシウム（ＣａＯ）
１２９が入れられた容器１３０の下部につながれてい
る。容器１３０の上部には、内部の酸化カルシウム１２
９の間を通過した気体の排出管１３１が設けられてい
る。 【０００６】このように構成された装置の動作を説明す
れば以下の通りである。装置の初期状態においては、管
９の途中に設けられた切換バルブ１１９を操作し、アル
ゴンガス源１４からのアルゴンガスがガスリング３の孔
８を介して溝５内に供給されるようにする。溝５へのア
ルゴンガスの供給により、アルゴンガスは、プレート６
に設けられた多数の微小孔７から円筒状の管２内部に噴
出される。この状態で、誘導コイル４に高周波を供給し
図示外の点火機構により、プラズマＰを着火する。 【０００７】その後、切換バルブ１１９を切換え、アル
ゴンガス源１４からのアルゴンガスに代え、第１の容器
１１０と第２の容器１１１からのガスがガスリング３の
孔８を介して溝５内に供給されるようにする。第１の容
器１１０においては、内部の有機ハロゲン化合物溶液１
１２中に、アルゴンガス源１１５に接続されているキャ
リアガス供給管１１３が挿入されており、有機ハロゲン
化合物１１２内に開放された管１１３の端部から、フロ
ーコントローラ１１４によって適宜な流量にされたアル
ゴンガスが噴出される。この結果、有機ハロゲン化合物
は、アルゴンガスのバブリングにより、蒸気となってガ
スの中に含まされ、第１の容器１１０内から管９の中に
排出される。また、第２の容器１１１においては、内部
の水１１６の中にアルゴンガス源１１５に接続されてい
るキャリアガス供給管１１７が挿入されており、水１１
６の中に開放された管１１７の端部から、フローコント
ローラ１１８によって適宜な流量にされたアルゴンガス
が噴出される。この結果、水は、アルゴンガスのバブリ
ングにより、蒸気となってガスの中に含まされ、第１の
容器１１１内から管９の中に排出される。 【０００８】管９の途中の分岐部Ｊで有機ハロゲン化合
物の蒸気を含んだアルゴンガスと、水蒸気を含んだアル
ゴンガスは混合され、混合ガスは、ガスリング３の孔８
を介して溝５中に導入される。混合ガスは、溝５から、
プレート６に設けられた多数の微小孔７を通って管２内
に噴き出され、プラズマフレームＰ中に導入される。こ
のとき、プラズマの温度は１万度〜１万５千度になって
おり、プラズマフレームＰ中に導入された有機ハロゲン
化合物及び水は、高温により高い効率で分解して下記に
示す化学反応をする。 【０００９】有機ハロゲン化合物としてトリクロロフル
オロメタン（フロン−１１…ＣＣｌ 3 Ｆ）をプラズマ中
で分解させた場合、水との間で、次の反応が生じる。 ＣＣｌ3 Ｆ＋２Ｈ2 Ｏ＝ＣＯ2 ＋３ＨＣｌ＋ＨＦ 分解された分子を含む排出ガスは、管２の底部の開口１
２２から排出管１２３を通って、サイクロン１２４内に
導かれる。このとき、フロン−１１に比べて水が少ない
と過剰の炭素を生じるが、このサイクロン１２４内で、
排出ガス中に含まれている炭素等の微粉末はトラップさ
れる。サイクロン１２４を通ったガスは、管１２５から
容器１７の内部の水酸化カリウム水溶液１６中に導入さ
れる。この溶液１６中に排出ガスを通すことによって、
ＨＣｌ，ＨＦ等の酸を含む排出ガスは中和される。中和
されたガスは、容器１２６の底部から排出管１２８を通
って、容器１３０内部に導入され、容器１３０内部の酸
化カルシウム１２９によって脱水される。脱水されたガ
スは、安定な、環境に影響をほとんど与えない化合物で
あり、適宜大気中に放出される。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】上記した高周波誘導プ
ラズマ装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解方式は、
フロン１２（沸点…２９．８℃）のような低沸点物質を
分解する場合にはガス化が容易なために都合の良い方式
である。しかしながら、フロン１１３（沸点…４７．５
℃）やポリ塩化ビフェニール（ＰＣＢ）のような数百度
もの沸点を有する物質をガス化するには問題がある。す
なわち、これらの物質はバブリングでは気化しないの
で、別途加熱手段を設けて気化させなければならない
し、分解すべき物質が通過する配管９やガスリング３の
温度が低いと、分解すべき物質と水蒸気との混合によ
り、配管やガスリング内で物質が凝縮してしまい、最悪
の場合、配管９内にスラッジがたまり、配管９を詰まら
せる原因につながる。また、この凝縮したフロン水溶液
などが霧状になって管２内のプラズマ中に供給される
と、プラズマが非常に不安定となるばかりでなく、凝縮
したフロン水溶液が未分解のままで排出されるという問
題点も発生する。従って、フロン水溶液が供給される配
管９部分をくまなく高温に加熱させる必要が生じるが、
配管９のつなぎの部分やガスリングのシール部分など加
熱が困難な部分があり、完全に配管９を分解すべき物質
が凝縮しないように高温に加熱することは現実には不可
能と言わざるを得ない。 【００１１】また、別の問題として、水蒸気とフロンな
どの分解すべき物質を同じ配管９で供給する場合には、
最初に多量の水蒸気によって配管９内の内圧が高まって
いるため、この配管中の水蒸気中に分解すべき物質を供
給するためには、供給する物質の圧力を水蒸気の圧力以
上にあげる必要がある。そのため、水蒸気と被分解物質
の両方を多量に供給しようとすると、お互いの異常に加
圧させねばならず、場合によっては配管爆発などの危険
な状態を生じさせることもある。 【００１２】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、被分解物質の導入配管などの高温
の加熱を必要とせず、被分解物質の凝縮や、配管内部の
異常な加圧を防止することができる高周波誘導熱プラズ
マ装置をを用いた有機ハロゲン化合物の分解装置を実現
するにある。 【００１３】 【課題を解決するための手段】本発明に基づく高周波誘
導熱プラズマ装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解装
置は、プラズマ発生用ガスが一端から供給される管と、
管の外側に配置された高周波誘導コイルとを備え、管内
でプラズマを発生させるようにした高周波誘導プラズマ
装置に分解すべき物質と水蒸気とを供給し、プラズマ中
で該物質を分解するようにした高周波誘導熱プラズマ装
置を用いた有機ハロゲン化合物の分解装置において、水
蒸気と分解すべき物質を別の経路によって高周波誘導プ
ラズマ装置中に導くと共に、高周波誘導プラズマ装置に
おけるプラズマの発生方向を管の軸線方向にすると共に
水平方向以上の上向きとしたことを特徴としている。 【００１４】 【作用】本発明に基づく高周波誘導熱プラズマ装置を用
いた有機ハロゲン化合物の分解装置は、水蒸気と分解す
べき物質を別の経路によって高周波誘導プラズマ装置中
に導くと共に、高周波誘導プラズマ装置におけるプラズ
マの発生方向を水平方向以上の上向きとした。 【００１５】 【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図２は、本発明に基づく有機ハロゲン化合
物の分解装置を示しており、図１に示した従来装置と同
一ないしは類似要素には同一番号が付されている。この
実施例で、セラミック管２１の底部にガスリング２２が
設けられ、管２１の上方には耐熱，耐腐食性レンガで形
成されたチャンバー２３が配置されている。ガスリング
２２の外周部分にはリング状に通路２４が設けられ、こ
の通路２４は孔２５を介して配管２６に接続されてい
る。配管２６はバルブ２７を介して水蒸気ボイラー１０
に接続され、また、バルブ２８を介してアルゴンガスボ
ンベ１４に接続されている。１９は、ガスリング２２
と、チャンバー２３の下部に設けられている導電部材
（図示せず）との間に接続された高電圧発生装置であ
る。 【００１６】ガスリング２２の中心部には孔２９が穿た
れたプローブ３０が設けられており、孔２９の管２１に
向いた開口部はノズル状となっている。また、孔２９は
絶縁性チューブ３１に接続されているが、チューブ３１
はバルブ３２を介してフロンなどの被分解液３３が入れ
られた容器３４内に接続されている。容器３４内部に
は、アルゴンガスボンベ３５からアルゴンガスが供給さ
れるように構成されている。また、容器３４は、重量制
御システム３６上に載せられている。チャンバー２３の
上部は管３７を介してアルカリ水溶液１６が入れられた
容器１７に接続されている。容器１７内のアルカリ水溶
液は、ポンプ３８により循環路３９を通ってチャンバー
２３の途中部分に流される。このような構成の動作を次
に説明する。 【００１７】まず初めに、水蒸気ボイラー１０中の水蒸
気や配管ライン２６，ガスリング２２，プローブ３０を
水の凝縮温度以上に十分に加熱しておく。また、フロン
などの被分解液３３が入れられた容器３４とプローブ３
０を絶縁性チューブ３１を用いて接続しておく。この
時、絶縁性チューブ３１が加熱したプローブ３０によっ
て伝熱されないように冷却などを施すことは好ましい。
次にバルブ２７，２８，３２を全て閉じておき、排気管
１８，容器１７を介してチャンバー２３内部を２００To
rr程度に減圧する。 【００１８】チャンバー２３内の圧力が一定になった
後、バルブ２８を開き、点火用アルゴンガスをガスリン
グ２２の孔２５と通路２４を介して管２１内に導入す
る。その後、図示していない高周波発振機より誘導コイ
ル４に高周波電流を流し、管２１内に強磁場を供給す
る。さらに、この時、ガスリング２２とチャンバー２３
の下部に設けられている導電部材（図示せず）との間に
高電圧発生装置１９より初期トリガーを印加し、アルゴ
ンガスを励起し、プラズマを起動する。この時、常にチ
ャンバー２３内の圧力が一定となるように自動的な制御
を行うことが望ましい。 【００１９】次に誘導コイル４に供給する高周波電力を
上昇させると同時に、バルブ２７を開き、水蒸気を徐々
に増加させ、管２１内に水蒸気を供給する。この水蒸気
の供給とは逆にバルブ２８を徐々に閉め、最終的にアル
ゴンガスを水蒸気に置換し、完全にバルブ２８を閉じ
る。この結果、管２１内に１００％の水蒸気プラズマＰ
を発生させることができる。この時も、常にチャンバー
２３内の圧力が一定となるように自動的な制御を行うこ
とが望ましい。 【００２０】上記したように、管２１とチャンバー２３
内に水蒸気プラズマＰを発生させた後、バルブ３２を開
けると共に、アルゴンガスボンベ３５からアルゴンガス
を容器３４中に供給し、容器３４内部のフロン液を押し
出し、プローブ３０の孔２９を介して液状のまま水蒸気
プラズマ中に供給する。この結果、フロンと水蒸気は、
一万度もの熱プラズマにより原子・分子状に分解され、
そして、冷却過程において炭酸ガスや酸性ガスに変換さ
れる。その後、炭酸ガスはそのまま排出し、酸性ガスは
容器１７のアルカリ水溶液１６と中和させて食塩などの
無公害な物質に変え、排水するかフッ素などを回収して
再利用が図られる。なお、分解すべきフロンの量の制御
は、重量制御システム３６で常にフロンの変化量を監視
し、バルブ３２やＡｒガス量を制御することによって行
われる。また、チャンバー２３内壁が酸性ガスによって
腐蝕されないように、容器１７内のアルカリ水溶液がポ
ンプ３８によってチャンバー２３の途中部分に導かれ、
チャンバー２３内壁に吹き付けられている。 【００２１】この様に、上記した実施例では、高周波誘
導熱プラズマ装置にそれぞれ別の経路で水蒸気と分解す
べきフロンを供給するようにしているので、水蒸気の圧
力を高めた状態であっても、フロンなどの物質の圧力を
異常に高める必要はなく、容易に熱プラズマ装置内にフ
ロンなどの物質を供給することができ、管などが爆発す
るようなことは防止される。また、フロンなどの被分解
物質を事前に気化せず、液のままプラズマ中に供給する
ようにしたので、被分解物質の配管などを高温に加熱す
る必要がなく、液量制御を容易に行うことができる。 【００２２】更に、図１の従来の装置のように、熱プラ
ズマ装置の上方から被分解物質などを供給するタイプに
おいて、液状の被分解物質を直接プラズマ中に供給する
と、被分解物質が分解されない状態で下方に滴下し、分
解されないフロンが外部へ排出される恐れがある。この
ようなことから、上記実施例では、熱プラズマ装置の下
方から水蒸気や分解すべきフロンを供給するように構成
しており、それにより液体状フロンは下方に滴下しなく
なるため、誤って未分解の物質が排出されることは防止
される。 【００２３】図３は本発明の他の実施例の要部を示して
いる。この実施例で、図２の実施例と同一ないし類似部
分は同一番号が付されている。この実施例と図２の実施
例と相違する点は、図２の実施例では誘導熱プラズマ装
置において水蒸気や分解すべき物質を下方から供給し、
熱プラズマを上方に向かって発生させているのに対し、
図３の実施例では、水蒸気や分解すべき物質を横方向に
供給し、熱プラズマＰを横方向（水平方向）に発生させ
た点である。この横方向にプラズマを発生させても、未
分解の物質が誤って排出される危険は防止される。 【００２４】以上本発明の実施例を説明したが、本発明
はこの実施例に限定されない。例えば、図２の実施例で
はプラズマを下方から上方に垂直に発生させ、図３の実
施例では、プラズマを水平方向に発生させたが、垂直と
水平の間であれば、いずれの方向に発生させても良い。 【００２５】 【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づく高
周波誘導熱プラズマ装置をを用いた有機ハロゲン化合物
の分解装置は、水蒸気と分解すべき物質を別の経路によ
って高周波誘導プラズマ装置中に導くと共に、高周波誘
導プラズマ装置におけるプラズマの発生方向を水平方向
以上の上向きとしたので、分解すべき物質の導入経路を
異常に高温に加熱する必要がない。また、被分解物質の
凝縮や、配管内部の異常な加圧を防止することができ
る。更に、液状の被分解物質を直接プラズマ中に導入し
ても該物質が分解されずに排出されることは防止され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の高周波誘導熱プラズマ装置を用いた有機
ハロゲン化合物の分解装置の概念図である。 【図２】本発明の一実施例である高周波誘導熱プラズマ
装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解装置を示す図で
ある。 【図３】本発明の他の実施例である高周波誘導熱プラズ
マ装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解装置の要部を
示す図である。 【符号の説明】 ２１ 管 ２２ ガスリング ２３ チャンバー ２４ 誘導コイル ２５ 孔 ２６ 配管 ２９ 孔 ３０ プローブ ３１ 絶縁性チューブ ３３ 被分解液 ３４ 容器 ３５ ガスボンベ ３６ 重量制御システム
ハロゲン化合物の分解装置の概念図である。 【図２】本発明の一実施例である高周波誘導熱プラズマ
装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解装置を示す図で
ある。 【図３】本発明の他の実施例である高周波誘導熱プラズ
マ装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解装置の要部を
示す図である。 【符号の説明】 ２１ 管 ２２ ガスリング ２３ チャンバー ２４ 誘導コイル ２５ 孔 ２６ 配管 ２９ 孔 ３０ プローブ ３１ 絶縁性チューブ ３３ 被分解液 ３４ 容器 ３５ ガスボンベ ３６ 重量制御システム
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 植松 信行
東京都千代田区大手町２丁目６番３号
新日本製鐵株式会社内
(72)発明者 小牧 久
東京都昭島市武蔵野３丁目１番２号 日
本電子株式会社内
(56)参考文献 特開 平３−90172（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−107387（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−163519（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−279178（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01J 19/08
A62D 3/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 プラズマ発生用ガスが一端から供給され
る管と、管の外側に配置された高周波誘導コイルとを備
え、管内でプラズマを発生させるようにした高周波誘導
熱プラズマ装置に分解すべき物質と水蒸気とを供給し、
プラズマ中で該物質を分解するようにした高周波誘導熱
プラズマ装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解装置に
おいて、水蒸気と分解すべき物質を別の経路によって高
周波誘導プラズマ装置中に導くと共に、高周波誘導プラ
ズマ装置におけるプラズマの発生方向を管の軸線方向に
すると共に水平方向以上の上向きとしたことを特徴とす
る高周波誘導熱プラズマ装置を用いた有機ハロゲン化合
物の分解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22751693A JP3465029B2 (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 高周波誘導熱プラズマ装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22751693A JP3465029B2 (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 高周波誘導熱プラズマ装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0780286A JPH0780286A (ja) | 1995-03-28 |
| JP3465029B2 true JP3465029B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=16862130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22751693A Expired - Lifetime JP3465029B2 (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 高周波誘導熱プラズマ装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3465029B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000133494A (ja) | 1998-10-23 | 2000-05-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | マイクロ波プラズマ発生装置及び方法 |
| JP5508741B2 (ja) * | 2009-03-09 | 2014-06-04 | 愛知電機株式会社 | 有機塩素化合物を含有した難分解性廃液の処理装置 |
| CA2753043A1 (en) | 2011-03-18 | 2012-09-18 | Pyrogenesis Canada Inc. | Steam plasma arc hydrolysis of ozone depleting substances |
| KR101839220B1 (ko) * | 2016-08-18 | 2018-03-15 | 주식회사 제이몬 | 플라즈마 활성화 장치가 구비된 증착장치 |
-
1993
- 1993-09-13 JP JP22751693A patent/JP3465029B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0780286A (ja) | 1995-03-28 |
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