JP3734963B2 - 混合溶融塩による有機塩素化合物等の無害化処理方法 - Google Patents
混合溶融塩による有機塩素化合物等の無害化処理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3734963B2 JP3734963B2 JP22754498A JP22754498A JP3734963B2 JP 3734963 B2 JP3734963 B2 JP 3734963B2 JP 22754498 A JP22754498 A JP 22754498A JP 22754498 A JP22754498 A JP 22754498A JP 3734963 B2 JP3734963 B2 JP 3734963B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten salt
- compounds
- organic
- sulfur
- mixed molten
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title claims description 71
- 150000004045 organic chlorine compounds Chemical class 0.000 title claims description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 44
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 title claims description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 39
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 23
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 23
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 21
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 21
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Substances ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N Dimethyl sulfide Chemical compound CSC QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- LJSQFQKUNVCTIA-UHFFFAOYSA-N diethyl sulfide Chemical compound CCSCC LJSQFQKUNVCTIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 4
- -1 sodium hydroxide Chemical class 0.000 claims description 4
- RELMFMZEBKVZJC-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-trichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC(Cl)=C1Cl RELMFMZEBKVZJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 1,4-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=C(Cl)C=C1 OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940117389 dichlorobenzene Drugs 0.000 claims description 3
- OIKGAVCRUWJJLL-UHFFFAOYSA-N 2,2-dichloroethyl-ethyl-dihydroxy-oxo-lambda6-sulfane Chemical compound CCS(=O)(CC(Cl)Cl)(O)O OIKGAVCRUWJJLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UBOXGVDOUJQMTN-UHFFFAOYSA-N trichloroethylene Natural products ClCC(Cl)Cl UBOXGVDOUJQMTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MVPPADPHJFYWMZ-IDEBNGHGSA-N chlorobenzene Chemical group Cl[13C]1=[13CH][13CH]=[13CH][13CH]=[13CH]1 MVPPADPHJFYWMZ-IDEBNGHGSA-N 0.000 claims 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 claims 1
- 239000011833 salt mixture Substances 0.000 claims 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 46
- 150000008422 chlorobenzenes Chemical class 0.000 description 15
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 5
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 4
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 4
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KYKAJFCTULSVSH-UHFFFAOYSA-N chloro(fluoro)methane Chemical compound F[C]Cl KYKAJFCTULSVSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 3
- QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2-tetrachloroethane Chemical compound ClC(Cl)C(Cl)Cl QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QKSKPIVNLNLAAV-UHFFFAOYSA-N bis(2-chloroethyl) sulfide Chemical compound ClCCSCCCl QKSKPIVNLNLAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 2
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 2
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxin Chemical compound O1C=COC=C1 KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LAXBNTIAOJWAOP-UHFFFAOYSA-N 2-chlorobiphenyl Chemical group ClC1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 LAXBNTIAOJWAOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001340 2-chloroethyl group Chemical class [H]C([H])(Cl)C([H])([H])* 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N Perchloroethylene Chemical group ClC(Cl)=C(Cl)Cl CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical class [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- HRYZWHHZPQKTII-UHFFFAOYSA-N chloroethane Chemical compound CCCl HRYZWHHZPQKTII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000005288 chlorofluorobenzenes Chemical class 0.000 description 1
- NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N chloromethane Chemical class ClC NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000006298 dechlorination reaction Methods 0.000 description 1
- PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N dichlorodifluoromethane Chemical compound FC(F)(Cl)Cl PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019404 dichlorodifluoromethane Nutrition 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229960003750 ethyl chloride Drugs 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- BNIXVQGCZULYKV-UHFFFAOYSA-N pentachloroethane Chemical compound ClC(Cl)C(Cl)(Cl)Cl BNIXVQGCZULYKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229950011008 tetrachloroethylene Drugs 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアコン、冷蔵庫、電源用トランス、半導体産業等から排出されるクロロフルオロカーボン類や、クロロベンゼン類をはじめとする有機塩素化合物等の無害化処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、家庭用・業務用のエアコンや、冷蔵庫に使用されていた特定フロンの大気中への放出によりオゾン層の破壊、地球の温暖化など地球規模の環境破壊が問題となっている。これを受けて特定フロンをはじめとする有機塩素化合物等の製造、使用が厳しく規制され、既に製造されたこれら化合物についても分解処理による無害化が急務となっている。
【０００３】
特定フロンをはじめとする有機塩素化合物類は化学的にも熱的にもきわめて安定な物質であるとともに、分解過程においてダイオキシンをはじめとする有害な物質を生成するため、分解には困難を要するとされている。
【０００４】
難分解性であるフロンの無害化処理技術については、これまでに種々の方法が提案されており、たとえば、セメントキルン法やロータリーキルン法等の高温分解法、助燃剤や都市ゴミと一緒に焼却する燃焼分解法、金属酸化物を触媒として分解する接触分解法が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来の分解処理方法によった場合は、いずれもフッ化水素や塩化水素などの強酸に分解し、アルカリに吸収させるというプロセスを経るために焼却炉などの処理設備の腐食問題や、ダイオキシン類などの有害な副生成物の発生が危惧される。また、処理に伴い二酸化炭素をはじめとする気体を大量に排出し、有害物質を同時に排出するので優れた方法であるとは云い難い。
【０００６】
クロロベンゼン類、クロロビフェニル類においては、ベンゼン環を有するために不完全な処理によって毒性の非常に高いダイオキシン類や、クロロビフェニル類の同族体を生成することが知られている。また、ジクロロジエチルサルファイドをはじめとする硫黄を含有する有機塩素化合物類においても、悪臭を放つものや、毒性のあるものが多く、分解過程において有害物質の生成が問題視されている。
【０００７】
特に、焼却による分解処理では、高温を必要とする上、未分解の化合物が焼却灰に含まれるなど問題が多い。さらに、アルカリ触媒による化学的な分解や、微生物による分解処理も試みられているが、安全性や処理に要する時間、処理能力など改善しなければならない点が多い。
【０００８】
このような状況において、本発明者らはクロロフルオロカーボン類やクロロベンゼン類をはじめとする有機塩素化合物類ないし硫黄を含有する有機化合物類を経済的に有利に、しかも完全無排気で、安全な無機塩類と水に分解し得る新規な処理方法を確立すべく鋭意研究を重ねた。その結果、処理対象の有機塩素化合物類ないし硫黄を含有する有機化合物類を、混合溶融塩中に、飽和水蒸気とともに導入して接触反応させることにより、分解過程でフッ化水素や塩化水素などの強酸を生成せず、且つその他の有害な分解生成物も発生せずに無害な無機塩類と水とに分解処理できることを見出し本発明を完成するに到った。
【０００９】
したがって、本発明はフロンをはじめとするクロロフルオロカーボン類や、クロロベンゼン類等の有機塩素化合物ないし硫黄を含有する有機化合物類を、安全且つ確実に無害化処理でき、しかも処理の過程でダイオキシン類などの有害な副生成物を生成することがない有機塩素化合物等の無害化処理方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の構成を詳述すれば、請求項１に係る発明は、処理対象の有機塩素化合物類ないし硫黄を含有する有機化合物類を、不活性雰囲気もしくは還元性雰囲気中において、水酸化ナトリウムをはじめとするアルカリ金属水酸化物をす主成分とする混合溶融塩と、水蒸気とともに接触反応させることにより、二酸化炭素、有機化合物をはじめとする気体や、有害物質を排出することなく完全な無排気で無害な無機塩類と水に分解処理することを特徴とした混合溶融塩による有機塩素化合物類ないし硫黄を含有する有機化合物類の無害化処理方法である。
【００１１】
請求項２に係る発明は、有機塩素化合物類が、ＣＦＣ１１やＣＦＣ１２をはじめとするクロロフルオロカーボン類、トリクロロエチレンや四塩化炭素をはじめとする揮発性有機塩素化合物、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、クロロビフェニル類をはじめとするベンゼン環を有する有機塩素化合物、ジクロロジエチルサルファイトをはじめとする硫黄を含有する有機塩素化合物である請求項１記載の混合溶融塩による有機塩素化合物類ないし硫黄を含有する有機化合物類の無害化処理方法である。
【００１２】
また、請求項３に係る発明は、硫黄を含有する有機化合物類が、ジメチルサルファイド、ジエチルサルファイドをはじめとする有機化合物である請求項１記載の混合溶融塩による有機塩素化合物類ないし硫黄を含有する有機化合物類の無害化処理方法である。
【００１３】
さらに、請求項４に係る発明は、混合溶融塩が、金属塩を添加した水酸化ナトリウムをはじめとするアルカリ金属水酸化物を主成分とする混合溶融塩である請求項１ないし３記載の混合溶融塩による有機塩素化合物類ないし硫黄を含有する有機化合物類の無害化処理方法である。
【００１４】
本発明処理方法は、クロロフルオロカーボン類、クロロベンゼン類や硫黄を含有する有機塩素化合物類を密閉容器内で、混合溶融塩と直接反応させて分解しようとするものである。このことにより、高温分解処理や、燃焼分解処理などのようにフッ化水素・塩化水素などの強酸に分解した後、吸収・除去する方法とは異なり、直接これらの化合物を混合溶融塩と反応させるため、分解過程でフッ化水素や、塩化水素などの強酸が生成しない上に、その他の有害な分解生成物も発生しない。
【００１５】
混合溶融塩中に導入したクロロフルオロベンゼン類や、クロロベンゼン類は、すべて混合溶融塩と反応し、無害な無機塩類と水に分解される。また、本発明分解処理方法は不活性雰囲気もしくは還元性雰囲気中で分解を行うため、ダイオキシン類の生成を伴わず、二酸化炭素も混合溶融塩に捕捉されるため、完全な無排気による処理が可能である。
【００１６】
本発明が処理対象とする有機塩素化合物類の中には、ＣＦＣ１１や、ＣＦＣ１２をはじめとするクロロフルオロカーボン類（フロン）、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素をはじめとするクロロメタン類、クロロエタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、ペンタクロロエタンをはじめとするクロロエタン類、ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンをはじめとするクロロエチレン類などの揮発性有機塩素化合物、あるいはクロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、クロロビフェニル類をはじめとするベンゼン環を有する有機塩素化合物、さらに、ジクロロジエチルサルファイドをはじめとする硫黄を含有する有機塩素化合物が含まれる。
【００１７】
本発明方法はこれら処理対象を、不活性雰囲気もしくは還元性雰囲気下で、飽和水蒸気とともに、水酸化ナトリウムを主成分とする混合溶融塩中に導入して接触反応させ、二酸化炭素や、有機化合物をはじめとする気体や有害物質を排出することなく完全無排気で分解処理する方法を要旨とする。
【００１８】
本発明において主に用いる溶融塩は、水酸化ナトリウムを主成分とする混合溶融塩であり３５０℃程度で融解する。この混合溶融塩を密閉容器内で５００〜７００℃に加熱し、有機塩素化合物類を水蒸気とともに導入すると、有機塩素化合物は次式にしたがい分解する。
【００１９】
難分解性のＣＦＣ１２（フロン１２）の場合、
ＣＣｌ2 Ｆ2 ＋６ＮａＯＨ→２ＮａＣｌ＋２ＮａＦ＋Ｎａ2 ＣＯ3 ＋３Ｈ2 Ｏ
となり、分解後は塩化ナトリウム、フッ化ナトリウム、炭酸ナトリウムの混合塩となる。混合溶融塩に、金属塩を添加した水酸化ナトリウム混合溶融塩を用いることにより、難分解性のＣＦＣ類は著しく分解され、分解後は塩化ナトリウム、フッ化ナトリウム、炭酸ナトリウムおよび金属塩の混合塩となる。
【００２０】
分解に伴って発生する水は適切な冷却装置（凝縮器）を用いることによって完全に除去できるので、結果として完全無排気型の分解処理が行えるものである。他の有機塩素化合物等についても、同様に反応し無害な無機塩類と水に分解される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
先ず、本発明における有機塩素化合物などの分解を行う水酸化ナトリウムや、水酸化カリウムをはじめとするアルカリ金属水酸化物を主成分とする混合溶融塩であるが、最も好ましい主成分である水酸化ナトリウムの形態は加熱溶解して用いるものであるため、粉体であるとペレット状であるとを問わない。また、純度９７％程度の工業用であっても分解率に影響を与えることがないので、ＣＦＣ類を安価に処理することが可能である。分解処理に用いる塩類は、５００℃以上に加熱溶解するため、水分は極力含まれていない方が望ましい。なお、水酸化ナトリウムよりは多少割高であるが、水酸化カリウムを主体とした混合溶融塩であっても本発明に適用できることは云うまでもない。
【００２２】
本発明における分解処理は、有害物質を排出することなく完全な無排気で有機塩素化合物類を分解することを特徴としている。
図１は本発明方法の実施に用いて好適な分解処理装置の一例を示す概略図であり、図中１は混合溶融塩と処理対象の有機塩素化合物類を反応させるための反応容器、２は当該反応容器１内の気体を循環させるためのダイヤフラムポンプである。３は分解に伴って発生する水蒸気を除去するための凝縮器、４は溶融塩の温度測定のための熱電対、５は溶融塩の予熱装置、６Ａは予熱装置５をなす電気加熱方式による電気炉である。また、６Ｂは反応容器１の外周部を覆うように付設した電気加熱方式による電気炉である。
【００２３】
７は循環路８の管路中に付設した圧力調整・気化装置、９は処理対象である有機塩素化合物などの導入管路１３中に付設した予熱・気化装置、１０は水蒸気の導入路、１１は使用済み溶融塩の排出路、１２は反応容器１に接続された各管路中に付設した各気体などの流量を調整するためのバルブである。
【００２４】
たとえば、ＣＦＣ類（フロンガス）を反応容器１内へ連続的に導入するには、気化性の高いフロンであれば減圧弁を使用して流量を調整する。また、常温で液体であるようなフロンの場合には、液体のまま予熱・気化装置９へ導入して気化させ、その際の膨張圧力を利用してフロンガスを連続的に送り込むようにする。
【００２５】
分解処理を行うにあたり、酸素などが装置内に混入することによる予期せぬ副生成物の発生を避けるため、装置内の気体は窒素のような不活性ガスもしくは水素のような還元性ガスに置換しておくことが望ましい。あらかじめ大気圧程度に充填した不活性ガスをダイヤフラムポンプ２で圧縮し、この圧損を利用してＣＦＣ類を循環させる。副生成物や、未反応のＣＦＣ類もこの方法により幾度となく溶融塩と反応し、やがては完全に分解する。
【００２６】
本発明方法によって完全に溶融塩と反応させることができるのは、ＣＦＣ類とともに水蒸気を導入することによって溶融塩との反応が完全に行われることによる。反応容器１内への水蒸気の注入は、液体のまま溶融塩中に注入すると、急激な圧力上昇を伴うため、十分に予熱し、完全な蒸気として注入する必要がある。
【００２７】
水蒸気の導入方法については、分解を目的とする有機塩素化合物などとともに導入しても、個別に導入するようにしてもよい。混合溶融塩と接触する際に、有機塩素化合物などと水蒸気が十分に混合されていれば速やかに分解する。
なお、本装置は循環気体として窒素などの不活性ガスを用いＣＦＣ類を循環させながら分解するものであるため、不活性ガスなどの充填は処理の過程において最初だけでよい。
【００２８】
混合溶融塩のうち主成分をなす水酸化ナトリウムは、分解処理が進行するにつれ消費される。このため、連続的にＣＦＣ類を分解処理するには、反応容器１内の溶融塩を連続的に入れ替える必要がある。無排気による処理を実現するためには、混合塩をあらかじめ溶解させておき、処理量に応じて連続的に反応容器１内へ注入すればよい。溶融塩の排出は、循環気体が漏れることのないように反応容器１の底部などから、たとえばロータリーバルブなどを用いて排出することにより無排気による処理が可能となる。
【００２９】
有機塩素化合物の種類によっては、金属塩を溶融塩に添加することにより分解率が著しく向上する。特に、水蒸気の導入と併用することにより著しい効果が得られる。鉄をはじめとする金属粉体、金属酸化物、金属塩は、ＣＦＣ類、クロロベンゼン類の分解に触媒として効果的に働くことが知られている。
しかしながら、分解過程において塩素やフッ素が大量に発生するため、腐食により劣化を受けるなど問題も多い。
【００３０】
本発明による混合溶融塩にこれらの金属塩を添加した場合、強アルカリの溶融塩を用いるため、活性の高い触媒が容易に得られるだけでなく、強酸性ガスが一切発生しないため腐食による劣化などの問題点を解消することができる。
これらの金属塩の添加は、四塩化炭素、クロロベンゼン類の分解処理に効果的である。また、ここで用いる金属塩は、鉄、ニッケル、クロムの金属粉体もしくはその酸化物、塩化物などの塩でよい。
【００３１】
次に、本発明の実施例を、比較例と併せて説明する。
〔実施例〕ＣＦＣ類（ＣＦＣ１１、ＣＦＣ１２、ＣＦＣ１１４）の場合、ＣＦＣ類７０ｇに対し、水酸化ナトリウムを主成分とする無機塩を２００ｇ、クロロベンゼン類については、クロロベンゼン１ｇに対し、水酸化ナトリウムを主成分とする無機塩２００ｇを反応容器にとり、窒素で気体を置換した後、６００℃に加熱溶解させた。これらの有機塩素化合物は、あらかじめ予熱して完全に気化させた後、水蒸気と混合して溶融塩中に圧力一定のもと導入した。反応容器内の気体はＦＩＤ（水素炎イオン化検出器）付ガスクロマトグラフで分析した。
【００３２】
〔比較例〕ＣＦＣ類（ＣＦＣ１１、ＣＦＣ１２、ＣＦＣ１１４）の場合、ＣＦＣ類７０ｇに対し、水酸化ナトリウムを主成分とする無機塩を２００ｇ、クロロベンゼン類については、クロロベンゼン１ｇに対し、水酸化ナトリウムを主成分とする無機塩２００ｇを反応容器にとり、窒素で気体を置換した後、６００℃に加熱溶解させた。これらの有機塩素化合物は、あらかじめ予熱して完全に気化させた後、溶融塩中に圧力一定のもと導入した。この比較例では、水蒸気の添加を行わなかった。なお、反応容器内の気体はＦＩＤ（水素炎イオン化検出器）付ガスクロマトグラフで分析した。
【００３３】
上記した実施例および比較例の結果をまとめて次表１に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
表１によって明らかなとおり、分解処理を行う際に水蒸気を添加しない比較例の場合は、いずれの化合物についても十分な分解率は得られなかった。特に、ＣＦＣ１２の分解率は３．３％と極く僅かで、他のＣＦＣ類への転化率も大きいことが確認される。また、クロロベンゼン類は、その大部分がベンゼンへ転化する脱塩素化反応が起こり、完全な分解は起こらない。
【００３６】
これに対し、ＣＦＣ類やクロロベンゼン類を水蒸気とともに混合溶融塩中に導入した実施例の場合、これらの化合物は速やかに分解し、反応容器内の気体をＦＩＤ（水素炎イオン化検出器）付ガスクロマトグラフで分析した結果、ＣＦＣ類の濃度は検出限界以下となった。クロロベンゼン類についても、分解率は５６．６％程度であるが、ベンゼンへの転化率が大幅に減少し、本発明によって完全に無害化できることを示している。
【００３７】
また、混合溶融塩にあらかじめ鉄金属粉体ならびに鉄酸化物を混入した塩中に、クロロベンゼン類を水蒸気とともに導入すると分解率は著しく向上して９４．７％となり、本発明によってクロロベンゼン類も十分に分解できることが明らかとなった。
【００３８】
同様の方法で、硫黄を含有する有機化合物であるジメチルサルファイドを処理した結果、分解率９７．７％、他の有機塩素化合物への転化率も検出限界以下となり、含有硫黄有機化合物の分解処理にも適用できることが確認された。特に、含有硫黄有機化合物に塩素原子が含まれる化合物については、分解に強アルカリ性の溶融塩を用いているため、速やかに分解される。
【００３９】
分解に伴って発生した凝縮水は、ヘキサンで抽出して同様にガスクロマトグラフで分析した結果、ＣＦＣ類、その他の有機塩素化合物の濃度は検出限界以下となり、本発明によって完全な無排気で分解処理できることが確認された。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明分解処理方法によれば、産業廃棄物などに含まれるフロンをはじめとするクロロフルオロカーボン類や、クロロベンゼン類などの有機塩素化合物ないし硫黄を含有する有機化合物類を確実に無害化処理することができる。
特に、本発明の場合、完全な無排気で分解処理を行うため有害な生成物を一切環境中へ排出しないとともに、強アルカリの溶融塩を用いているために、有害な酸性ガスも一切排出しないので処理設備が腐食するなどの問題点も解消することができる。また、近年問題となっているダイオキシンなど有害な難分解性有機塩素化合物などの分解処理への応用も可能であるなど種々の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の実施に用いて好適な分解処理装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１：反応容器 ２：ダイヤフラムポンプ
３：凝縮器 ４：熱電対
５：予熱装置 ６Ａ：電気炉
６Ｂ：電気炉 ７：圧力調整・気化装置
８：循環路 ９：予熱・気化装置
１０：水蒸気導入路 １１：溶融塩の排出路
１２：バルブ １３：導入管路
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアコン、冷蔵庫、電源用トランス、半導体産業等から排出されるクロロフルオロカーボン類や、クロロベンゼン類をはじめとする有機塩素化合物等の無害化処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、家庭用・業務用のエアコンや、冷蔵庫に使用されていた特定フロンの大気中への放出によりオゾン層の破壊、地球の温暖化など地球規模の環境破壊が問題となっている。これを受けて特定フロンをはじめとする有機塩素化合物等の製造、使用が厳しく規制され、既に製造されたこれら化合物についても分解処理による無害化が急務となっている。
【０００３】
特定フロンをはじめとする有機塩素化合物類は化学的にも熱的にもきわめて安定な物質であるとともに、分解過程においてダイオキシンをはじめとする有害な物質を生成するため、分解には困難を要するとされている。
【０００４】
難分解性であるフロンの無害化処理技術については、これまでに種々の方法が提案されており、たとえば、セメントキルン法やロータリーキルン法等の高温分解法、助燃剤や都市ゴミと一緒に焼却する燃焼分解法、金属酸化物を触媒として分解する接触分解法が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来の分解処理方法によった場合は、いずれもフッ化水素や塩化水素などの強酸に分解し、アルカリに吸収させるというプロセスを経るために焼却炉などの処理設備の腐食問題や、ダイオキシン類などの有害な副生成物の発生が危惧される。また、処理に伴い二酸化炭素をはじめとする気体を大量に排出し、有害物質を同時に排出するので優れた方法であるとは云い難い。
【０００６】
クロロベンゼン類、クロロビフェニル類においては、ベンゼン環を有するために不完全な処理によって毒性の非常に高いダイオキシン類や、クロロビフェニル類の同族体を生成することが知られている。また、ジクロロジエチルサルファイドをはじめとする硫黄を含有する有機塩素化合物類においても、悪臭を放つものや、毒性のあるものが多く、分解過程において有害物質の生成が問題視されている。
【０００７】
特に、焼却による分解処理では、高温を必要とする上、未分解の化合物が焼却灰に含まれるなど問題が多い。さらに、アルカリ触媒による化学的な分解や、微生物による分解処理も試みられているが、安全性や処理に要する時間、処理能力など改善しなければならない点が多い。
【０００８】
このような状況において、本発明者らはクロロフルオロカーボン類やクロロベンゼン類をはじめとする有機塩素化合物類ないし硫黄を含有する有機化合物類を経済的に有利に、しかも完全無排気で、安全な無機塩類と水に分解し得る新規な処理方法を確立すべく鋭意研究を重ねた。その結果、処理対象の有機塩素化合物類ないし硫黄を含有する有機化合物類を、混合溶融塩中に、飽和水蒸気とともに導入して接触反応させることにより、分解過程でフッ化水素や塩化水素などの強酸を生成せず、且つその他の有害な分解生成物も発生せずに無害な無機塩類と水とに分解処理できることを見出し本発明を完成するに到った。
【０００９】
したがって、本発明はフロンをはじめとするクロロフルオロカーボン類や、クロロベンゼン類等の有機塩素化合物ないし硫黄を含有する有機化合物類を、安全且つ確実に無害化処理でき、しかも処理の過程でダイオキシン類などの有害な副生成物を生成することがない有機塩素化合物等の無害化処理方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の構成を詳述すれば、請求項１に係る発明は、処理対象の有機塩素化合物類ないし硫黄を含有する有機化合物類を、不活性雰囲気もしくは還元性雰囲気中において、水酸化ナトリウムをはじめとするアルカリ金属水酸化物をす主成分とする混合溶融塩と、水蒸気とともに接触反応させることにより、二酸化炭素、有機化合物をはじめとする気体や、有害物質を排出することなく完全な無排気で無害な無機塩類と水に分解処理することを特徴とした混合溶融塩による有機塩素化合物類ないし硫黄を含有する有機化合物類の無害化処理方法である。
【００１１】
請求項２に係る発明は、有機塩素化合物類が、ＣＦＣ１１やＣＦＣ１２をはじめとするクロロフルオロカーボン類、トリクロロエチレンや四塩化炭素をはじめとする揮発性有機塩素化合物、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、クロロビフェニル類をはじめとするベンゼン環を有する有機塩素化合物、ジクロロジエチルサルファイトをはじめとする硫黄を含有する有機塩素化合物である請求項１記載の混合溶融塩による有機塩素化合物類ないし硫黄を含有する有機化合物類の無害化処理方法である。
【００１２】
また、請求項３に係る発明は、硫黄を含有する有機化合物類が、ジメチルサルファイド、ジエチルサルファイドをはじめとする有機化合物である請求項１記載の混合溶融塩による有機塩素化合物類ないし硫黄を含有する有機化合物類の無害化処理方法である。
【００１３】
さらに、請求項４に係る発明は、混合溶融塩が、金属塩を添加した水酸化ナトリウムをはじめとするアルカリ金属水酸化物を主成分とする混合溶融塩である請求項１ないし３記載の混合溶融塩による有機塩素化合物類ないし硫黄を含有する有機化合物類の無害化処理方法である。
【００１４】
本発明処理方法は、クロロフルオロカーボン類、クロロベンゼン類や硫黄を含有する有機塩素化合物類を密閉容器内で、混合溶融塩と直接反応させて分解しようとするものである。このことにより、高温分解処理や、燃焼分解処理などのようにフッ化水素・塩化水素などの強酸に分解した後、吸収・除去する方法とは異なり、直接これらの化合物を混合溶融塩と反応させるため、分解過程でフッ化水素や、塩化水素などの強酸が生成しない上に、その他の有害な分解生成物も発生しない。
【００１５】
混合溶融塩中に導入したクロロフルオロベンゼン類や、クロロベンゼン類は、すべて混合溶融塩と反応し、無害な無機塩類と水に分解される。また、本発明分解処理方法は不活性雰囲気もしくは還元性雰囲気中で分解を行うため、ダイオキシン類の生成を伴わず、二酸化炭素も混合溶融塩に捕捉されるため、完全な無排気による処理が可能である。
【００１６】
本発明が処理対象とする有機塩素化合物類の中には、ＣＦＣ１１や、ＣＦＣ１２をはじめとするクロロフルオロカーボン類（フロン）、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素をはじめとするクロロメタン類、クロロエタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、ペンタクロロエタンをはじめとするクロロエタン類、ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンをはじめとするクロロエチレン類などの揮発性有機塩素化合物、あるいはクロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、クロロビフェニル類をはじめとするベンゼン環を有する有機塩素化合物、さらに、ジクロロジエチルサルファイドをはじめとする硫黄を含有する有機塩素化合物が含まれる。
【００１７】
本発明方法はこれら処理対象を、不活性雰囲気もしくは還元性雰囲気下で、飽和水蒸気とともに、水酸化ナトリウムを主成分とする混合溶融塩中に導入して接触反応させ、二酸化炭素や、有機化合物をはじめとする気体や有害物質を排出することなく完全無排気で分解処理する方法を要旨とする。
【００１８】
本発明において主に用いる溶融塩は、水酸化ナトリウムを主成分とする混合溶融塩であり３５０℃程度で融解する。この混合溶融塩を密閉容器内で５００〜７００℃に加熱し、有機塩素化合物類を水蒸気とともに導入すると、有機塩素化合物は次式にしたがい分解する。
【００１９】
難分解性のＣＦＣ１２（フロン１２）の場合、
ＣＣｌ2 Ｆ2 ＋６ＮａＯＨ→２ＮａＣｌ＋２ＮａＦ＋Ｎａ2 ＣＯ3 ＋３Ｈ2 Ｏ
となり、分解後は塩化ナトリウム、フッ化ナトリウム、炭酸ナトリウムの混合塩となる。混合溶融塩に、金属塩を添加した水酸化ナトリウム混合溶融塩を用いることにより、難分解性のＣＦＣ類は著しく分解され、分解後は塩化ナトリウム、フッ化ナトリウム、炭酸ナトリウムおよび金属塩の混合塩となる。
【００２０】
分解に伴って発生する水は適切な冷却装置（凝縮器）を用いることによって完全に除去できるので、結果として完全無排気型の分解処理が行えるものである。他の有機塩素化合物等についても、同様に反応し無害な無機塩類と水に分解される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
先ず、本発明における有機塩素化合物などの分解を行う水酸化ナトリウムや、水酸化カリウムをはじめとするアルカリ金属水酸化物を主成分とする混合溶融塩であるが、最も好ましい主成分である水酸化ナトリウムの形態は加熱溶解して用いるものであるため、粉体であるとペレット状であるとを問わない。また、純度９７％程度の工業用であっても分解率に影響を与えることがないので、ＣＦＣ類を安価に処理することが可能である。分解処理に用いる塩類は、５００℃以上に加熱溶解するため、水分は極力含まれていない方が望ましい。なお、水酸化ナトリウムよりは多少割高であるが、水酸化カリウムを主体とした混合溶融塩であっても本発明に適用できることは云うまでもない。
【００２２】
本発明における分解処理は、有害物質を排出することなく完全な無排気で有機塩素化合物類を分解することを特徴としている。
図１は本発明方法の実施に用いて好適な分解処理装置の一例を示す概略図であり、図中１は混合溶融塩と処理対象の有機塩素化合物類を反応させるための反応容器、２は当該反応容器１内の気体を循環させるためのダイヤフラムポンプである。３は分解に伴って発生する水蒸気を除去するための凝縮器、４は溶融塩の温度測定のための熱電対、５は溶融塩の予熱装置、６Ａは予熱装置５をなす電気加熱方式による電気炉である。また、６Ｂは反応容器１の外周部を覆うように付設した電気加熱方式による電気炉である。
【００２３】
７は循環路８の管路中に付設した圧力調整・気化装置、９は処理対象である有機塩素化合物などの導入管路１３中に付設した予熱・気化装置、１０は水蒸気の導入路、１１は使用済み溶融塩の排出路、１２は反応容器１に接続された各管路中に付設した各気体などの流量を調整するためのバルブである。
【００２４】
たとえば、ＣＦＣ類（フロンガス）を反応容器１内へ連続的に導入するには、気化性の高いフロンであれば減圧弁を使用して流量を調整する。また、常温で液体であるようなフロンの場合には、液体のまま予熱・気化装置９へ導入して気化させ、その際の膨張圧力を利用してフロンガスを連続的に送り込むようにする。
【００２５】
分解処理を行うにあたり、酸素などが装置内に混入することによる予期せぬ副生成物の発生を避けるため、装置内の気体は窒素のような不活性ガスもしくは水素のような還元性ガスに置換しておくことが望ましい。あらかじめ大気圧程度に充填した不活性ガスをダイヤフラムポンプ２で圧縮し、この圧損を利用してＣＦＣ類を循環させる。副生成物や、未反応のＣＦＣ類もこの方法により幾度となく溶融塩と反応し、やがては完全に分解する。
【００２６】
本発明方法によって完全に溶融塩と反応させることができるのは、ＣＦＣ類とともに水蒸気を導入することによって溶融塩との反応が完全に行われることによる。反応容器１内への水蒸気の注入は、液体のまま溶融塩中に注入すると、急激な圧力上昇を伴うため、十分に予熱し、完全な蒸気として注入する必要がある。
【００２７】
水蒸気の導入方法については、分解を目的とする有機塩素化合物などとともに導入しても、個別に導入するようにしてもよい。混合溶融塩と接触する際に、有機塩素化合物などと水蒸気が十分に混合されていれば速やかに分解する。
なお、本装置は循環気体として窒素などの不活性ガスを用いＣＦＣ類を循環させながら分解するものであるため、不活性ガスなどの充填は処理の過程において最初だけでよい。
【００２８】
混合溶融塩のうち主成分をなす水酸化ナトリウムは、分解処理が進行するにつれ消費される。このため、連続的にＣＦＣ類を分解処理するには、反応容器１内の溶融塩を連続的に入れ替える必要がある。無排気による処理を実現するためには、混合塩をあらかじめ溶解させておき、処理量に応じて連続的に反応容器１内へ注入すればよい。溶融塩の排出は、循環気体が漏れることのないように反応容器１の底部などから、たとえばロータリーバルブなどを用いて排出することにより無排気による処理が可能となる。
【００２９】
有機塩素化合物の種類によっては、金属塩を溶融塩に添加することにより分解率が著しく向上する。特に、水蒸気の導入と併用することにより著しい効果が得られる。鉄をはじめとする金属粉体、金属酸化物、金属塩は、ＣＦＣ類、クロロベンゼン類の分解に触媒として効果的に働くことが知られている。
しかしながら、分解過程において塩素やフッ素が大量に発生するため、腐食により劣化を受けるなど問題も多い。
【００３０】
本発明による混合溶融塩にこれらの金属塩を添加した場合、強アルカリの溶融塩を用いるため、活性の高い触媒が容易に得られるだけでなく、強酸性ガスが一切発生しないため腐食による劣化などの問題点を解消することができる。
これらの金属塩の添加は、四塩化炭素、クロロベンゼン類の分解処理に効果的である。また、ここで用いる金属塩は、鉄、ニッケル、クロムの金属粉体もしくはその酸化物、塩化物などの塩でよい。
【００３１】
次に、本発明の実施例を、比較例と併せて説明する。
〔実施例〕ＣＦＣ類（ＣＦＣ１１、ＣＦＣ１２、ＣＦＣ１１４）の場合、ＣＦＣ類７０ｇに対し、水酸化ナトリウムを主成分とする無機塩を２００ｇ、クロロベンゼン類については、クロロベンゼン１ｇに対し、水酸化ナトリウムを主成分とする無機塩２００ｇを反応容器にとり、窒素で気体を置換した後、６００℃に加熱溶解させた。これらの有機塩素化合物は、あらかじめ予熱して完全に気化させた後、水蒸気と混合して溶融塩中に圧力一定のもと導入した。反応容器内の気体はＦＩＤ（水素炎イオン化検出器）付ガスクロマトグラフで分析した。
【００３２】
〔比較例〕ＣＦＣ類（ＣＦＣ１１、ＣＦＣ１２、ＣＦＣ１１４）の場合、ＣＦＣ類７０ｇに対し、水酸化ナトリウムを主成分とする無機塩を２００ｇ、クロロベンゼン類については、クロロベンゼン１ｇに対し、水酸化ナトリウムを主成分とする無機塩２００ｇを反応容器にとり、窒素で気体を置換した後、６００℃に加熱溶解させた。これらの有機塩素化合物は、あらかじめ予熱して完全に気化させた後、溶融塩中に圧力一定のもと導入した。この比較例では、水蒸気の添加を行わなかった。なお、反応容器内の気体はＦＩＤ（水素炎イオン化検出器）付ガスクロマトグラフで分析した。
【００３３】
上記した実施例および比較例の結果をまとめて次表１に示す。
【００３４】
【表１】
表１によって明らかなとおり、分解処理を行う際に水蒸気を添加しない比較例の場合は、いずれの化合物についても十分な分解率は得られなかった。特に、ＣＦＣ１２の分解率は３．３％と極く僅かで、他のＣＦＣ類への転化率も大きいことが確認される。また、クロロベンゼン類は、その大部分がベンゼンへ転化する脱塩素化反応が起こり、完全な分解は起こらない。
【００３６】
これに対し、ＣＦＣ類やクロロベンゼン類を水蒸気とともに混合溶融塩中に導入した実施例の場合、これらの化合物は速やかに分解し、反応容器内の気体をＦＩＤ（水素炎イオン化検出器）付ガスクロマトグラフで分析した結果、ＣＦＣ類の濃度は検出限界以下となった。クロロベンゼン類についても、分解率は５６．６％程度であるが、ベンゼンへの転化率が大幅に減少し、本発明によって完全に無害化できることを示している。
【００３７】
また、混合溶融塩にあらかじめ鉄金属粉体ならびに鉄酸化物を混入した塩中に、クロロベンゼン類を水蒸気とともに導入すると分解率は著しく向上して９４．７％となり、本発明によってクロロベンゼン類も十分に分解できることが明らかとなった。
【００３８】
同様の方法で、硫黄を含有する有機化合物であるジメチルサルファイドを処理した結果、分解率９７．７％、他の有機塩素化合物への転化率も検出限界以下となり、含有硫黄有機化合物の分解処理にも適用できることが確認された。特に、含有硫黄有機化合物に塩素原子が含まれる化合物については、分解に強アルカリ性の溶融塩を用いているため、速やかに分解される。
【００３９】
分解に伴って発生した凝縮水は、ヘキサンで抽出して同様にガスクロマトグラフで分析した結果、ＣＦＣ類、その他の有機塩素化合物の濃度は検出限界以下となり、本発明によって完全な無排気で分解処理できることが確認された。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明分解処理方法によれば、産業廃棄物などに含まれるフロンをはじめとするクロロフルオロカーボン類や、クロロベンゼン類などの有機塩素化合物ないし硫黄を含有する有機化合物類を確実に無害化処理することができる。
特に、本発明の場合、完全な無排気で分解処理を行うため有害な生成物を一切環境中へ排出しないとともに、強アルカリの溶融塩を用いているために、有害な酸性ガスも一切排出しないので処理設備が腐食するなどの問題点も解消することができる。また、近年問題となっているダイオキシンなど有害な難分解性有機塩素化合物などの分解処理への応用も可能であるなど種々の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の実施に用いて好適な分解処理装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１：反応容器 ２：ダイヤフラムポンプ
３：凝縮器 ４：熱電対
５：予熱装置 ６Ａ：電気炉
６Ｂ：電気炉 ７：圧力調整・気化装置
８：循環路 ９：予熱・気化装置
１０：水蒸気導入路 １１：溶融塩の排出路
１２：バルブ １３：導入管路
Claims (4)
- 処理対象の有機塩素化合物類ないし硫黄を含有する有機化合物類を、不活性雰囲気もしくは還元性雰囲気中において、水酸化ナトリウムをはじめとするアルカリ金属水酸化物をす主成分とする混合溶融塩と、水蒸気とともに接触反応させることにより、二酸化炭素、有機化合物をはじめとする気体や、有害物質を排出することなく完全な無排気で無害な無機塩類と水に分解処理することを特徴とした混合溶融塩による有機塩素化合物類ないし硫黄を含有する有機化合物類の無害化処理方法。
- 有機塩素化合物類が、ＣＦＣ１１やＣＦＣ１２をはじめとするクロロフルオロカーボン類、トリクロロエチレンや四塩化炭素をはじめとする揮発性有機塩素化合物、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、クロロビフェニル類をはじめとするベンゼン環を有する有機塩素化合物、ジクロロジエチルサルファイトをはじめとする硫黄を含有する有機塩素化合物である請求項１記載の混合溶融塩による有機塩素化合物類ないし硫黄を含有する有機化合物類の無害化処理方法。
- 硫黄を含有する有機化合物類が、ジメチルサルファイド、ジエチルサルファイドをはじめとする有機化合物である請求項１記載の混合溶融塩による有機塩素化合物類ないし硫黄を含有する有機化合物類の無害化処理方法。
- 混合溶融塩が、金属塩を添加した水酸化ナトリウムをはじめとするアルカリ金属水酸化物を主成分とする混合溶融塩である請求項１ないし３記載の混合溶融塩による有機塩素化合物類ないし硫黄を含有する有機化合物類の無害化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22754498A JP3734963B2 (ja) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | 混合溶融塩による有機塩素化合物等の無害化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22754498A JP3734963B2 (ja) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | 混合溶融塩による有機塩素化合物等の無害化処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000042365A JP2000042365A (ja) | 2000-02-15 |
| JP3734963B2 true JP3734963B2 (ja) | 2006-01-11 |
Family
ID=16862571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22754498A Expired - Fee Related JP3734963B2 (ja) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | 混合溶融塩による有機塩素化合物等の無害化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3734963B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5567265B2 (ja) * | 2008-12-05 | 2014-08-06 | 株式会社Ｔｉ | 水素発生用触媒 |
| CN109925880B (zh) * | 2019-02-27 | 2022-01-28 | 内蒙古科技大学 | 锅炉烟气液态熔盐催化脱硝装置及方法 |
-
1998
- 1998-07-29 JP JP22754498A patent/JP3734963B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000042365A (ja) | 2000-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS625008A (ja) | 有毒な有機ハロゲン化物質の分解方法 | |
| JPH06505667A (ja) | 廃棄物焼却装置からの廃ガスを解毒する方法および装置 | |
| JP3734963B2 (ja) | 混合溶融塩による有機塩素化合物等の無害化処理方法 | |
| JP3592886B2 (ja) | 弗化炭素類の分解方法および分解用反応剤 | |
| JP2000288510A (ja) | 有害物質分解方法および有害物質分解装置 | |
| JP2001327837A (ja) | 排ガス処理システム及び処理方法 | |
| JP2001259607A (ja) | 重金属又は有機塩素化合物の処理方法及び装置 | |
| CN113091075A (zh) | 一种废盐热解中二噁英的控制方法 | |
| JP3969372B2 (ja) | 有機塩素化合物の分解促進剤および分解方法 | |
| JPH10151430A (ja) | 焼却炉から排出される灰中の有害物質の無害化処理方法 | |
| JP4103736B2 (ja) | 有機塩素化合物の分解促進剤及び分解方法 | |
| CN113048480B (zh) | 一种高海拔低氧地区垃圾无害化处理方法 | |
| JPH06296710A (ja) | 有害有機塩素化合物から塩素を除去することによって無害化する方法 | |
| JP4222163B2 (ja) | 有機塩素化合物の分解促進剤及び分解方法 | |
| JP3287298B2 (ja) | ダイオキシン類の分解方法 | |
| JPH0639242A (ja) | 有機塩素化合物の無害化処理法 | |
| JPH08270922A (ja) | フロンの無害化方法 | |
| JP2002028609A (ja) | 灰類のダイオキシン類処理方法と処理剤と処理施設 | |
| JP3867125B2 (ja) | 焼却飛灰等の無害化処理方法（高温） | |
| JP2000308868A (ja) | 飛灰処理方法及び飛灰処理装置 | |
| JP2006035218A (ja) | 土壌の処理装置 | |
| JPH10146574A (ja) | 飛灰の処理方法 | |
| JPH10244128A (ja) | ダイオキシン類の除去方法 | |
| JP2005040674A (ja) | 土壌の処理装置及び処理方法 | |
| JP2006000558A (ja) | 有害有機物の気相無害化処理方法およびその処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050405 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050809 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050909 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051011 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051020 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081028 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091028 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |