JP4417545B2

JP4417545B2 - 有機ハロゲン化合物の分解処理装置

Info

Publication number: JP4417545B2
Application number: JP2000363038A
Authority: JP
Inventors: 義正赤塚; 章浩竹内; 寛角田; 治光西川; 貴之古田; 達夫村上; 茂相藤
Original assignee: Chubu Electric Power Co Inc; Gifu Prefecture; Gifu International Institute of Biotechnology
Current assignee: Chubu Electric Power Co Inc; Gifu Prefecture; Gifu International Institute of Biotechnology
Priority date: 2000-11-29
Filing date: 2000-11-29
Publication date: 2010-02-17
Anticipated expiration: 2020-11-29
Also published as: JP2002165898A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロン類、ハロン類、六フッ化硫黄などの有機ハロゲン化合物を分解処理する有機ハロゲン化合物の分解処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機ハロゲン化合物は産業上広く使用されているが、その中には地球環境に対する深刻な影響が指摘され、問題とされているものもある。例えばフロン類、ハロン類及び六フッ化硫黄は高い温暖化係数を示し、温室効果ガスとして地球温暖化を招くことが知られている。また、フロン類とハロン類はオゾン層破壊物質としても知られている。このため、これらの有機ハロゲン化合物の使用、生産を規制するのと並行して、使用済みの有機ハロゲン化合物を分解処理する技術の開発が急務とされている。
【０００３】
そこで、本発明者らは、特許第２７９５８３７号公報、特開平１０−２２５６１８号公報に示すような有機ハロゲン化合物の分解処理装置を提案した。この分解処理装置は立型石灰焼成炉を利用したもので、導入部から有機ハロゲン化合物をその炉内に導入することができるとともに、炉内には石灰石又はドロマイトからなる分解処理剤が配置されるようになっている。そして、炉内において８００〜１４００℃の温度下で分解処理剤と有機ハロゲン化合物とを接触させることで、有機ハロゲン化合物を分解処理できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の分解処理装置の場合には、処理量が大量になったときに処理能力が大幅に低下してしまうおそれがあった。この処理能力の大幅な低下は、以下の原因によって起こる。
【０００５】
上記の分解処理装置で石灰石からなる分解処理剤を用いた場合、高温下で分解処理剤と有機ハロゲン化合物とが接触すると、石灰石が加熱されたときに生成する酸化カルシウムと有機ハロゲン化合物とが反応してハロゲン化カルシウムが生成される。このハロゲン化カルシウムは比較的融点が低く、有機ハロゲン化合物の分解処理時の炉内の温度（８００〜１４００℃）で融解しうる。この融解したハロゲン化カルシウムによって分解処理剤が塊状になってしまうと、分解処理剤は十分にその機能を果たせなくなり、分解処理装置の処理能力が低下することになる。処理量が少ない間は生成するハロゲン化カルシウムの量も少ないため特に問題はないが、処理量が増えると生成するハロゲン化カルシウムの量も多くなって分解処理剤が塊状となりやすく、このため処理量が大量になったときに処理能力が大幅に低下することになる。ちなみに、有機ハロゲン化合物がフロン１２の場合、ｎモルの酸化カルシウムに対して約０．１ｎモルを超えるフロン１２が反応すると分解処理剤が塊状になることが確かめられている。尚、分解処理剤がドロマイトからなる場合には、加熱によって酸化カルシウムだけでなく酸化マグネシウムも同時に生成する。この酸化マグネシウムと有機ハロゲン化合物との反応で生成するハロゲン化マグネシウムも上記したハロゲン化カルシウムと同様比較的融点が低く、分解処理剤の塊状化の原因となりうる。
【０００６】
本発明は、上記のような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、大量の有機ハロゲン化合物を処理したときの処理能力の低下を抑制することができる有機ハロゲン化合物の分解処理装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、有機ハロゲン化合物と分解処理剤の反応の場となる反応部を備え、その反応部に有機ハロゲン化合物と分解処理剤が連続的に導入されるとともに、反応後の有機ハロゲン化合物と分解処理剤が反応部から連続的に排出されるように構成した有機ハロゲン化合物の分解処理装置であって、
前記分解処理剤を貯留する貯留室内に分解処理剤を予熱する予熱手段を備え、その予熱手段により予熱された分解処理剤が反応部に導入されて有機ハロゲン化合物と分解処理剤が反応部において向流で接触するように構成し、且つ前記反応部の雰囲気温度を、分解処理剤の下流側における温度に比べて上流側における温度の方が高くなるように設定し、前記分解処理剤が下記の（ａ）であることを特徴とする有機ハロゲン化合物の分解処理装置。
（ａ）酸化マグネシウムと酸化カルシウムとを含有し、その含有量が合わせて５０重量％以上であるとともに、［酸化カルシウム／（酸化マグネシウム＋酸化カルシウム）］（モル比）が０．６７以下であることを要旨とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（参考形態）
以下、本発明を具体化した参考形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１は、参考形態における有機ハロゲン化合物の分解処理装置を示す図である。同図に示す分解処理装置１１には、分解処理剤を貯留する第１の貯留室１２と、有機ハロゲン化合物と分解処理剤の反応の場となる反応部１３と、有機ハロゲン化合物と反応した後の分解処理剤を回収して貯留する第２の貯留室１４とが備えられている。
【００１２】
第１の貯留室１２と第２の貯留室１４は上下に並設され、導管１５によって接続されている。導管１５の中間部はハウジング１６で覆われおり、この導管１５におけるハウジング１６で覆われた部位により前記反応部１３が構成されている。そして、分解処理剤は、第１の貯留室１２から反応部１３を経て第２の貯留室１４へと連続的に移送されるようになっている。
【００１３】
前記ハウジング１６内には、導管１５の内部を外部から加熱する上下一対の外部ヒータ１７ａ，１７ｂが配設されている。また、導管１５内上部には、導管１５の内部を内部から加熱する内部ヒータ１８が配設されている。さらに第１の貯留室１２の内部には、第１の貯留室１２内にある分解処理剤を加熱するための予熱手段としての予熱ヒータ１９が配設されている。
【００１４】
第２の貯留室１４には、ガス供給配管２０が接続されている。ガス供給配管２０は上流側で二つに分岐しており、一方の端部は有機ハロゲン化合物の供給部２１に、他方の端部はキャリアガスの供給部２２に接続されている。そして、有機ハロゲン化合物は、キャリアガスとの混合ガスとしてガス供給配管２０を介して第２の貯留室１４に連続的に導入され、反応部１３を経て第１の貯留室１２へと移送されるようになっている。第１の貯留室１２にはガス排出配管２３が接続されており、反応部１３を経て第１の貯留室１２に移送される排ガスはガス排出配管２３を介して外部に連続的に排出されるようになっている。
【００１５】
また、分解処理装置１１には制御部２４が備えられ、この制御部２４により、有機ハロゲン化合物及び分解処理剤を反応部１３へ導入する速度並びに反応部１３から排出する速度が制御されるほか、上下の外部ヒータ１７ａ，１７ｂ、内部ヒータ１８及び予熱ヒータ１９の温度がそれぞれ独立に制御されるようになっている。
【００１６】
前記有機ハロゲン化合物としては、例えばフロン類、ハロン類、六フッ化硫黄などが挙げられる。フロン類としては、フロン１１，１２，１１３，１１４，１１５の特定フロン五種をはじめ、その他のＣＦＣ，ＨＣＦＣ，ＨＦＣ，ＰＦＣなど、ハロン類としては、ハロン１２１１，１３０１，２４０２のほか、その他のＢＣＦＣ，ＢＦＣ，ＨＢＦＣなどが挙げられる。これらの有機ハロゲン化合物は、単独で用いても二種以上を組み合わせて用いてもよい。第２の貯留室１４に導入される混合ガス中の有機ハロゲン化合物の濃度は１０ｖｏｌ％以上が好ましく、３０ｖｏｌ％以上がさらに好ましい。この濃度が１０ｖｏｌ％未満であると処理効率が低下するため好ましくない。
【００１７】
次に、上記の分解処理装置１１で用いられる分解処理剤について説明する。
参考形態においては、酸化マグネシウムを５０重量％以上、好ましくは７５重量％以上含有する分解処理剤が用いられる。酸化マグネシウムの含有量が５０重量％未満であると、分解処理剤の単位重量当たりの分解処理量が少なくなるため不適当である。
【００１８】
分解処理剤に含有される酸化マグネシウム以外の成分は特に限定されるものでなく、例えば粘土鉱物、シリカ、シラス、火山灰、石炭灰、ケイ藻土、ガラス粉末、スラグなどでもよい。
【００１９】
また、分解処理剤の形状は、通気性、接触効率の点から粒状が好ましい。その粒度は特に限定されるものではないが、１〜８ｍｍが好ましく、２〜５ｍｍがさらに好ましい。粒度が１ｍｍ未満では、圧力損失が大きくなりすぎて好ましくなく、８ｍｍを超えると接触効率が悪くなって分解処理能力が低下するため好ましくない。
【００２０】
この分解処理剤は、以下のようにして製造される。
まず、酸化マグネシウムと焼成により酸化マグネシウムを生成する化合物のうちの少なくとも一方を含有する粉末状の組成物に水を加え、ボールミル、ニーダー、擂潰機、マラー、湿式攪拌機等の混合装置を使って混合する。その混合物を押出し造粒機、パン型造粒機、攪拌式造粒機、打錠機等の造粒装置を使って造粒することによって目的の分解処理剤は得られる。ただし、焼成により酸化マグネシウムを生成する化合物を組成物中に含有する場合には、工程のどこかで又は使用時に焼成することが必要である。尚、混合及び造粒の方法は、上記の各装置を使った方法に限定されるものではない。
【００２１】
焼成により酸化マグネシウムを生成する化合物としては、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、硝酸マグネシウム等が挙げられ、これらは単独で用いても二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２２】
焼成により酸化マグネシウムを生成する化合物が組成物中に含有される場合の焼成温度は１２００℃未満が好ましい。この温度が１２００℃以上であると、有機ハロゲン化合物及びその分解物との反応性が低い酸化マグネシウムが生成されるため好ましくない。
【００２３】
尚、分解処理剤の製造方法としては次の方法も可能である。即ち、酸化マグネシウムと、焼成により酸化マグネシウムを生成する化合物のうち少なくとも一方を含有する塊状の組成物を破砕して粒状とすることによって分解処理剤を形成してもよい。ただし、焼成により酸化マグネシウムを生成する化合物を組成物中に含有する場合には、工程のどこかで又は使用時に焼成することが必要である。
【００２４】
次に、上記のように構成された分解処理装置１１の作用を説明する。
この分解処理装置１１により有機ハロゲン化合物を分解処理する場合には、まず外部ヒータ１７ａ，１７ｂなどの加熱装置を作動させて反応部１３を加熱し、その状態で、有機ハロゲン化合物を含む混合ガス及び分解処理剤の反応部１３への導入を開始させる。
【００２５】
このときの反応部１３の雰囲気温度は８００〜１４００℃が好ましい。８００℃未満では処理能力が低下し、逆に１４００℃を超えると酸化マグネシウムの有機ハロゲン化合物との反応性が低下するため好ましくない。
【００２６】
より好ましくは、分解処理剤の上流側にあたる上部と、下流側にあたる下部とで反応部１３の雰囲気温度が異なり、上部の方が下部に比べて温度が高いことが望ましい。この温度勾配は、上下の外部ヒータ１７ａ，１７ｂの温度を調節することによって、もしくは内部ヒータ１８を作動させることによって主に達成される。
【００２７】
以下に、フロン１２（ＣＣｌ₂Ｆ₂）、ハロン１３０１（ＣＦ₃Ｂｒ）及び六フッ化硫黄（ＳＦ₆）が反応部１３において上記の分解処理剤にそれぞれ接触したときに進行する化学反応の反応式を示す。
（Ａ） CCl₂F₂＋２MgO→ａMgCl₂＋ａMgF₂＋（２−２ａ）MgClF＋CO₂ （ただし０＜ａ＜１）
（Ｂ） CF₃Br＋２MgO→ａMgF₂＋（ａ−１）MgBr₂＋（３−２ａ）MgBrF＋CO₂ （ただし１＜ａ＜３／２）
（Ｃ） SF₆＋４MgO→３MgF₂＋MgSO₄
これらの反応は、酸化マグネシウムの触媒的作用の下で起こるので、水やメタン等の水素源を必要としない。
【００２８】
上記（Ａ）〜（Ｃ）の反応で生成する塩化マグネシウム、フッ化マグネシウム及び臭化マグネシウムの融点は、それぞれ７１４℃、１２４８℃及び７１１℃である。これらは８００〜１４００℃の温度下で通常融解するが、参考形態においては融解が認められなかった。そのため、分解処理剤は塊状になることなく粒状の形状を維持し、有機ハロゲン化合物との反応を継続することができる。従って、分解処理剤中の酸化マグネシウムは有機ハロゲン化合物とほぼ等量で（定量的に）反応することができる。即ち、分解処理剤中に２ｎモルの酸化マグネシウムが含有されている場合には、この分解処理剤で約ｎモルのフロン１２を分解処理することができ、同様に、ハロン１３０１の場合には約ｎモル、六フッ化硫黄の場合には約０．５ｎモルを分解処理することができる。
【００２９】
分解処理剤が塊状とならないのは、以下の式にしたがって一部の塩化マグネシウムが酸化マグネシウムに戻るためと考えられる［日化誌、７４，４６（１９７１）］。また、フッ化マグネシウムと臭化マグネシウムも同様にして酸化マグネシウムに戻ることが予想される。
【００３０】
【化１】

以上詳述した参考形態によれば次のような効果が発揮される。
【００３１】
・酸化マグネシウムを５０重量％以上含有する分解処理剤を用いることにより、分解処理剤の塊状化を防ぐことができ、その機能を持続的に発揮させることができる。すなわち、大量の有機ハロゲン化合物を処理したときの処理能力の低下を抑制することができ、有機ハロゲン化合物を効率的かつほぼ定量的に分解処理することができる。さらに、酸化マグネシウムの含有量を７５重量％以上とすることにより、上記の効果を一層向上させることができる。
【００３２】
・分解処理剤は連続的に反応部１３に導入され、有機ハロゲン化合物と接触した後、連続的に排出されるので、たとえ分解処理剤の分解能力が持続的に発揮されない場合であっても分解処理装置１１自体の処理能力は低下するおそれがない。
【００３３】
・分解処理剤の上流側にあたる上部と、下流側にあたる下部とで反応部１３の雰囲気温度が異なり、上部の方が下部に比べて温度が高くなるように設定することにより、副生物の生成を抑制することができる。例えばハロン１３０１の分解処理時に副生されるフロン１１６の量を抑えることができる。
【００３４】
・上下一対の外部ヒータ１７ａ，１７ｂを制御部２４により独立に制御することが可能であるので、両ヒータ１７ａ，１７ｂの温度設定を調節することにより、反応部１３上部の雰囲気温度を下部に比べて容易に高く設定することができる。
【００３５】
・導管１５内上部に内部ヒータ１８が配設されているので、この内部ヒータ１８を作動させることによっても、反応部１３上部の雰囲気温度を下部に比べて容易に高く設定することができる。
【００３６】
・予熱ヒータ１９を設けることにより、予め熱せられた分解処理剤を反応部１３に導入することができるので、反応部１３上部の雰囲気温度を下部に比べて高く設定することがより容易となる。
【００３７】
・分解処理剤は、有機ハロゲン化合物の分解により副生する酸性ガスをその分解と同時に直ちに吸収するため、有機ハロゲン化合物の分解処理時に酸性ガスは実質上発生しない。従って、反応部１３が酸性ガスにより腐食されるおそれはない。よって、酸性ガスに対する耐久性及び耐熱性に優れたアルミナ、石英、セラミック等に限らず、ハステロイやインコネル等の鉄系の合金で反応部１３を構成することができる。
【００３８】
・有機ハロゲン化合物と分解処理剤が反応部１３において向流で接触するので、両者を均一に反応させることができ、有機ハロゲン化合物の処理効率を向上させることができる。
【００３９】
・反応部１３の雰囲気温度を８００〜１４００℃に設定することにより、有機ハロゲン化合物と酸化マグネシウムの反応性の低下を抑制し、分解処理能力を向上させることができる。
【００４０】
（第１実施形態）
次に、この発明の第１実施形態について、前記参考形態と異なる点を中心に説明する。
【００４１】
本実施形態においては、酸化マグネシウムと酸化カルシウムとを含有する分解処理剤が用いられる。分解処理剤に含まれる酸化マグネシウムと酸化カルシウムの合計量は５０重量％以上であり、好ましくは７５重量％以上である。この含有量が５０重量％未満であると、分解処理剤の単位重量当たりの分解処理量が少なくなるため不適当である。
【００４２】
また、分解処理剤に含まれる酸化マグネシウムと酸化カルシウムは、［酸化カルシウム／（酸化マグネシウム＋酸化カルシウム）］の値がモル比で０．６７以下となるように設定される。この値が０．６７を超えると、８００〜１４００℃の温度下で有機ハロゲン化合物と接触させたときに、分解処理剤が融解して塊状になり、分解処理能力が低下してしまう。
【００４３】
分解処理剤に含有される酸化マグネシウムと酸化カルシウム以外の成分は特に限定されるものでなく、参考形態における分解処理剤の場合と同様、例えば粘土鉱物、シリカ、シラス、火山灰、石炭灰、ケイ藻土、ガラス粉末、スラグなどでもよい。
【００４４】
この分解処理剤は、酸化マグネシウムと焼成により酸化マグネシウムを生成する化合物のうちの少なくとも一方と、酸化カルシウムと焼成により酸化カルシウムを生成する化合物のうちの少なくとも一方とを含有する組成物を用いて製造される。粉末状の組成物の場合は水を加え、参考形態における分解処理剤の場合と同様に混合、造粒して調製される。また塊状の組成物の場合は粒状に破砕して調製される。ただし、焼成により酸化マグネシウム又は酸化カルシウムを生成する化合物を組成物中に含有する場合には、工程のどこかで又は使用時に焼成することが必要である。
【００４５】
焼成により酸化マグネシウムを生成する化合物としては、前記参考形態において記載したものと同様のものが用いられる。また、焼成により酸化カルシウムを生成する化合物としては、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、酢酸カルシウム等が挙げられる。これらは単独で用いても二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４６】
以下に、フロン１２、ハロン１３０１及び六フッ化硫黄が反応部１３において上記の分解処理剤にそれぞれ接触したときに進行する化学反応の反応式を示す。尚、以下の反応式中のＭはＭｇ又はＣａを表す。
（Ｄ） CCl₂F₂＋２MO→ａMCl₂＋ａMF₂＋（２−２ａ）MClF＋CO₂ （ただし０＜ａ＜１）
（Ｅ） CF₃Br＋２MO→ａMF₂＋（ａ−１）MBr₂＋（３−２ａ）MBrF＋CO₂ （ただし１＜ａ＜３／２）
（Ｆ） SF₆＋４MO→３MF₂＋MSO₄
これらの反応は、酸化マグネシウム及び酸化カルシウムの触媒的作用の下で起こるので、水やメタン等の水素源を必要としない。
【００４７】
上記（Ｄ）〜（Ｆ）の反応で生成する塩化カルシウム、フッ化カルシウム及び臭化カルシウムの融点は、それぞれ７７２℃、１４０３℃及び７３０℃である。これらは酸化カルシウムと共存する場合に融点以下の温度でも融解することが知られている。例えば、塩化カルシウムは酸化カルシウムと共存するときには７００℃でも融解することが確かめられている。このため、８００〜１４００℃の温度下で有機ハロゲン化合物を分解処理剤に接触させると、融解したこれらの化合物により分解処理剤が塊状になることが予想される。特に所定量以上の有機ハロゲン化合物を反応させたとき、例えば分解処理剤中の酸化カルシウムｎモルに対して約０．１ｎモルを超えるフロン１２を反応させたときに、この塊状化は顕著であると考えられる。
【００４８】
しかし、分解処理剤に含有される酸化マグネシウムと酸化カルシウムの量を、［酸化カルシウム／（酸化マグネシウム＋酸化カルシウム）］の値がモル比で０．６７以下となるように設定することにより、融解して分解処理剤が塊状になることを防止することができる。従って、分解処理剤中の酸化マグネシウム及び酸化カルシウムは有機ハロゲン化合物とほぼ等量で（定量的に）反応することができる。即ち、分解処理剤中に酸化マグネシウムと酸化カルシウムが合わせて２ｎモル含有されている場合には、この分解処理剤で約ｎモルのフロン１２を分解処理することができ、同様に、ハロン１３０１の場合には約ｎモル、六フッ化硫黄の場合には約０．５ｎモルを分解処理することができる。
【００４９】
以上詳述した本実施形態によれば次のような効果が発揮される。
・分解処理剤に含有される酸化マグネシウムと酸化カルシウムの量を合わせて５０重量％以上とすることにより、分解処理剤の単位重量当たりの分解処理量を向上させることができる。さらに、その含有量を７５重量％以上とすることにより、分解処理剤の単位重量当たりの分解処理量を一層向上させることができる。
【００５０】
・分解処理剤に含有される酸化マグネシウムと酸化カルシウムは、［酸化カルシウム／（酸化マグネシウム＋酸化カルシウム）］の値がモル比で０．６７以下となるように設定される。このため、８００〜１４００℃の温度下で有機ハロゲン化合物と接触させたときに、融解して分解処理剤が塊状になるのを防ぐことができ、その機能を持続的に発揮させることができる。従って、有機ハロゲン化合物をほぼ定量的に分解処理することができる。
【００５１】
（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態について、前記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５２】
本実施形態においては、焼成により酸化マグネシウムと酸化カルシウムを生成するドロマイトを用いて分解処理剤が製造される。特にドロマイトを含有する塊状の組成物を焼成し、破砕して粒状とすることによって形成した分解処理剤は、安価に製造することができる点から好ましい。
【００５３】
ドロマイトは、Ｍｇ_(1-x)Ｃａ_xＣＯ₃（ただし０＜ｘ＜１）で表される複合炭酸塩であり、ドロマイトを焼成して得られる酸化マグネシウムと酸化カルシウムを主たる含有成分とするものは軽焼ドロマイトとよばれている。ドロマイトを約８００℃まで加熱すると炭酸マグネシウムが熱分解して酸化マグネシウムが生成され、さらに約９００℃まで加熱すると炭酸カルシウムが熱分解して酸化カルシウムが生成される。
【００５４】
ドロマイトを含有する組成物を焼成するときの焼成温度は、９００〜１２００℃が好ましい。この焼成温度が９００℃未満であると、ドロマイト中の炭酸カルシウムの熱分解が十分に起こらず、１２００℃を超えると、有機ハロゲン化合物及びその分解物との反応性が低い酸化マグネシウムが生成されるため好ましくない。
【００５５】
【実施例】
次に、実施例及び参考例を挙げて前記実施形態及び前記参考形態をさらに具体的に説明する。
（参考例１）
参考例１では、分解処理装置１１を以下の条件で使用した。
【００５６】
（１．加熱装置の温度設定）
上側の外部ヒータ１７ａの温度を１２００℃、下側の外部ヒータ１７ｂの温度を６００℃に設定し、内部ヒータ１８及び予熱ヒータ１９は使用しなかった。このとき、反応部１３上部の雰囲気温度は８００℃、反応部１３下部の雰囲気温度は７００℃であった。
【００５７】
（２．分解処理剤）
２〜４ｍｍの粒度に調製された軽焼ドロマイト［上田石灰製造（株）製、焼成温度１０００℃、ＣａＯ含有量６３．０重量％、ＭｇＯ含有量３１．５重量％］を分解処理剤として使用した。分解処理剤の導入速度は１５ｋｇ／時間とした。
【００５８】
（３．有機ハロゲン化合物）
ハロン１３０１と空気の混合ガスを用いた。ハロン１３０１の導入速度は２５リットル／分、空気の導入速度は２５リットル／分とした。
【００５９】
（４．未分解有機ハロゲン化合物及び副生物の測定）
ガス排出配管２３から外部に排出された排ガスを、０．５Ｎの水酸化ナトリウム水溶液（吸収液）２００ｍｌに通した後回収し、その排ガス中に含まれる未分解のハロン１３０１の濃度を測定したところ、０．９１ｐｐｍ（分解率に換算すると９９．９９９８％）であった。また、副生物であるフロン１１６の濃度は５．３ｐｐｍであった。一方、吸収液中のフッ素含量及び臭素含量を測定したところ、いずれも検出されなかった。
【００６０】
尚、排ガス中のハロン１３０１の濃度は、ガスクロマトグラフ法により測定した。以下にその測定条件を示す。装置：日立製２６３−７０型、カラム充填剤：１ｍのクロモソルブ１０２、カラム温度：５０℃、Ｎ₂流量：４０ｍｌ／分、注入口温度：１８０℃、検出器温度：２００℃、検出器：ＥＣＤ。
【００６１】
フロン１１６の濃度もガスクロマトグラフ法により測定した。以下にその測定条件を示す。装置：島津製作所製１５Ａ型、カラム充填剤：２ｍのポラパックＱ、カラム温度：７０℃、Ｎ₂流量：３０ｍｌ／分、注入口温度：２００℃、検出器温度：２５０℃、検出器：ＦＩＤ。
【００６２】
吸収液中のフッ素含量及び臭素含量は、吸収液１００ｍｌを水蒸気蒸留後、２５０ｍｌにメスアップし、イオンクロマトグラフ法で測定した。以下にその測定条件を示す。装置：日本ダイオネックス社製ＤＸ−１００、カラム：ＡＳ４Ａ−ＳＣ、溶離液：１．８ｍＭＮａ₂ＣＯ₃／１．７ｍＭＮａＨＣＯ₃、ポンプ流量：１．５ｍｌ／分。
【００６３】
（参考例２）
参考例１において、両外部ヒータ１７ａ，１７ｂに加えて内部ヒータ１８も使用するように変更した。それ以外は参考例１と同様に操作を行ってハロン１３０１の分解処理を行った。尚、このときの反応部１３上部の雰囲気温度は８７０℃、反応部１３下部の雰囲気温度は７８０℃であった。
【００６４】
排ガス中に含まれるハロン１３０１の濃度は０．２１ｐｐｍ（分解率に換算すると９９．９９９９％以上）、フロン１１６の濃度は１．８ｐｐｍであった。一方、吸収液中にフッ素及び臭素は検出されなかった。
【００６５】
（実施例１）
参考例１において、両外部ヒータ１７ａ，１７ｂに加えて内部ヒータ１８及び予熱ヒータ１９も使用するように変更した。それ以外は参考例１と同様に操作を行ってハロン１３０１の分解処理を行った。尚、このときの反応部１３上部の雰囲気温度は９００℃、反応部１３下部の雰囲気温度は８００℃であった。
【００６６】
排ガス中に含まれるハロン１３０１の濃度は０．０５ｐｐｍ（分解率に換算すると９９．９９９９％以上）、フロン１１６の濃度は１．０ｐｐｍであった。一方、吸収液中にフッ素及び臭素は検出されなかった。
【００６７】
（参考例３）
（１．加熱装置の温度設定）
参考例１において、両外部ヒータ１７ａ，１７ｂに加えて内部ヒータ１８も使用するように変更した。尚、このときの反応部１３上部の雰囲気温度は８７０℃、反応部１３下部の雰囲気温度は７８０℃であった。
【００６８】
（２．分解処理剤）
水酸化マグネシウム２００ｋｇに水１６０リットルを加えて混合し、ディスクペレッタ（不二パウダル社製、Ｆ−５型）で直径３ｍｍのディスクを用いて成形し、その後１１０℃で５時間乾燥して直径３ｍｍの円柱状の成形体を得た。そして、この成形体を１０００℃で１時間焼成し、さらに篩にかけることで粒径２〜４ｍｍの分解処理剤１２１ｋｇを調製した。
【００６９】
（３．有機ハロゲン化合物）
六フッ化硫黄と空気の混合ガスを用いた。六フッ化硫黄の導入速度は１２．８リットル／分、空気の導入速度は１２．８リットル／分とした。
【００７０】
（４．未分解有機ハロゲン化合物の測定）
排ガス中に含まれる未分解の六フッ化硫黄の濃度は０．０２ｐｐｍ（分解率に換算すると９９．９９９９％以上）であった。一方、吸収液中にフッ素は検出されなかった。
【００７１】
尚、排ガス中の六フッ化硫黄の濃度は、ガスクロマトグラフ法により測定した。以下にその測定条件を示す。装置：日立製２６３−７０型、カラム：３ｍのポラパックＱ、カラム温度：５０℃、Ｎ₂流量：４０ｍｌ／分、注入口温度：１８０℃、検出器温度：２００℃、検出器：ＥＣＤ。
【００７２】
（参考例４）
（１．加熱装置の温度設定）
参考例１において、両外部ヒータ１７ａ，１７ｂに加えて内部ヒータ１８も使用するように変更した。尚、このときの反応部１３上部の雰囲気温度は８７０℃、反応部１３下部の雰囲気温度は７８０℃であった。
【００７３】
（２．分解処理剤）
水酸化カルシウム５６ｋｇと水酸化マグネシウム８０．６ｋｇに水１１０リットルを加えて混合し、参考例３と同様の方法で成形、乾燥、焼成して分解処理剤８６ｋｇを調製した。
【００７４】
（３．有機ハロゲン化合物）
ハロン２４０２と空気の混合ガスを用いた。ハロン２４０２は加熱して気化させて用い、ハロン２４０２の導入速度は０．１９３ｋｇ／分、空気の導入速度は４０リットル／分とした。
【００７５】
（４．未分解有機ハロゲン化合物の測定及び副生物の測定）
排ガス中に含まれる未分解のハロン２４０２の濃度は０．０３ｐｐｍ（分解率に換算すると９９．９９９９％以上）、フロン１１６の濃度は１．５ｐｐｍであった。一方、吸収液中にフッ素及び臭素は検出されなかった。
【００７６】
尚、排ガス中のハロン２４０２の濃度は、ガスクロマトグラフ法により測定した。以下にその測定条件を示す。装置：日立製２６３−７０型、カラム：１ｍのクロモソルブ１０２、カラム温度：１２０℃、Ｎ₂流量：５０ｍｌ／分、注入口温度：１８０℃、検出器温度：２００℃、検出器：ＥＣＤ。
【００７７】
（実施例２）
実施例１において、有機ハロゲン化合物をフロン１３４ａに変更した。また、フロン１３４ａの導入速度を２４．９リットル／分、空気の導入速度を２４．９リットル／分とした。それ以外は実施例１と同様に操作を行った。
【００７８】
排ガス中に含まれる未分解のフロン１３４ａの濃度は０．１５ｐｐｍ（分解率に換算すると９９．９９９９％以上）であった。一方、吸収液中にフッ素は検出されなかった。
【００７９】
尚、排ガス中のフロン１３４ａの濃度は、ガスクロマトグラフ法により測定した。以下にその測定条件を示す。装置：島津製作所製１５Ａ型、カラム：２ｍのポラパックＱ、カラム温度：１２０℃、Ｎ₂流量：３０ｍｌ／分、注入口温度：２００℃、検出器温度：２００℃、検出器：ＦＩＤ。
【００８０】
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
【００８１】
・反応部の雰囲気温度が８００〜１４００℃に設定されることを特徴とする請求項１に記載の有機ハロゲン化合物の分解処理装置。このように構成した場合、有機ハロゲン化合物と酸化マグネシウムの反応性の低下を抑制し、分解処理能力を向上させることができる。
【００８２】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１に記載の発明によれば、大量の有機ハロゲン化合物を処理したときの処理能力の低下を抑制することができる。また、有機ハロゲン化合物と分解処理剤が均一に接触されるので、有機ハロゲン化合物の処理効率を向上させることができ、フロン１１６などの副生物の生成を抑えることができる。加えて、分解処理剤の下流側における温度に比べて上流側における温度の方が高くなるように反応部の雰囲気温度を設定するのを容易に行えるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機ハロゲン化合物の分解処理装置を示す概略図。
【符号の説明】
１１…有機ハロゲン化合物の分解処理装置、１３…反応部、１９…予熱手段としての予熱ヒータ。

Claims

有機ハロゲン化合物と分解処理剤の反応の場となる反応部を備え、その反応部に有機ハロゲン化合物と分解処理剤が連続的に導入されるとともに、反応後の有機ハロゲン化合物と分解処理剤が反応部から連続的に排出されるように構成した有機ハロゲン化合物の分解処理装置であって、
前記分解処理剤を貯留する貯留室内に分解処理剤を予熱する予熱手段を備え、その予熱手段により予熱された分解処理剤が反応部に導入されて有機ハロゲン化合物と分解処理剤が反応部において向流で接触するように構成し、且つ前記反応部の雰囲気温度を、分解処理剤の下流側における温度に比べて上流側における温度の方が高くなるように設定し、前記分解処理剤が下記の（ａ）であることを特徴とする有機ハロゲン化合物の分解処理装置。
（ａ）酸化マグネシウムと酸化カルシウムとを含有し、その含有量が合わせて５０重量％以上であるとともに、［酸化カルシウム／（酸化マグネシウム＋酸化カルシウム）］（モル比）が０．６７以下である分解処理剤。