JPH0389499A - High-frequency induction plasma device - Google Patents

High-frequency induction plasma device

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JPH0389499A
JPH0389499A JP1227085A JP22708589A JPH0389499A JP H0389499 A JPH0389499 A JP H0389499A JP 1227085 A JP1227085 A JP 1227085A JP 22708589 A JP22708589 A JP 22708589A JP H0389499 A JPH0389499 A JP H0389499A
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plasma
organic halogen
liquid
pipe
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Takeshige Wakabayashi
若林 孟茂
Koichi Mizuno
水野 光一
Yutaka Hinuma
肥沼 豊
Reiji Aizawa
相澤 玲司
Akira Kushiyama
櫛山 暁
Satoru Kobayashi
悟 小林
Hideo Ouchi
日出夫 大内
Takanobu Amano
天野 高伸
Hisashi Komaki
久 小牧
Yoshiharu Hirakawa
平川 祥治
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Jeol Ltd
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Jeol Ltd
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Abstract

PURPOSE:To efficiently feed a liquid organic halogen compound in plasma to be decomposed by feeding the carrier gas containing a steamed liquid material to a nozzle hole provided above a plasma torch, heating a cooling liquid of a nozzle, and feeding it to the nozzle section. CONSTITUTION:A nozzle 3 is formed near plasma P and heated at a high temperature. A cooling water passage 32 is provided in the nozzle 3, and a cooling liquid 38 from a cooling tank 36 is fed via a pump 39, a pipe 37 and a hole 34. The cooling liquid 38 is heated by a heater 40 and controlled at the temperature higher than the boiling point of the material sprayed into a plasma flame via a controller 42. The organic halogen compound steam such as fleon and trichlene contained in the carrier gas is maintained at the temperature that it is not returned to waterdrops, and it can be efficiently decomposed.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、フロンガス、トリクロロエチレン等の有機化
合物中にフッ素、塩素、臭素を含む有機ハロゲン化合物
を効率良く分解することができるプラズマ反応法による
有機ハロゲン化合物の分解方法に使用して好適な高周波
誘導プラズマ装置に関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention is an organic compound that uses a plasma reaction method that can efficiently decompose organic halogen compounds containing fluorine, chlorine, and bromine in organic compounds such as fluorocarbon gas and trichlorethylene. The present invention relates to a high frequency induction plasma device suitable for use in a method for decomposing halogen compounds.

(従来の技術) フロンガス、トリクロロエチレン等の有機化合物中にフ
ッ素、塩素、臭素を含む有機ハロゲン化合物は、溶剤、
冷媒、消火剤等に幅広くかつ大量に使用されており、産
業における重要性が高い。
(Prior art) Organic halogen compounds containing fluorine, chlorine, and bromine in organic compounds such as chlorofluorocarbon gas and trichlorethylene are
It is widely used in large quantities as a refrigerant, fire extinguisher, etc., and has great importance in industry.

しかしながら、これらの化合物は、揮発性が高く、産業
で使用されるものの多くが大気、水、土壌等の環境中へ
放出され、その結果、オゾン層の破壊。
However, these compounds are highly volatile, and many of those used in industry are released into the environment such as the air, water, and soil, resulting in the depletion of the ozone layer.

発がん性物質の生成、変異原性物質の生成等、環境に対
し、深刻な影響を与えることが指摘されている。
It has been pointed out that they have serious effects on the environment, such as the production of carcinogenic substances and mutagenic substances.

(発明が解決しようとする課題) 使用済みの有機ハロゲン化合物を廃棄処理する場合には
、その反応性が極端に低いため、適切な分解処理方法が
ないのが現状である。
(Problems to be Solved by the Invention) Currently, when disposing of used organic halogen compounds, there is no suitable decomposition treatment method because their reactivity is extremely low.

分解処理方法として従来より報告されているものは、主
に高温での燃焼技術である。しかしながら、この方法で
は、大量の炭化水素等の燃料と共に有機ハロゲン化合物
を燃焼させるため、エネルギー効率が極端に低く、又、
燃料タンクや燃焼炉が大型のため、装置全体を小形化す
ることができない。更に、燃焼に伴って発生する遊離ハ
ロゲンが高温の炉壁と接触し、特に、有機フッ素化合物
を燃焼させた場合には、炉の腐蝕が甚だしい。
The decomposition treatment methods that have been reported so far are mainly high-temperature combustion techniques. However, this method has extremely low energy efficiency as it burns organic halogen compounds together with a large amount of fuel such as hydrocarbons.
Because the fuel tank and combustion furnace are large, it is not possible to downsize the entire device. Furthermore, free halogens generated during combustion come into contact with the high-temperature furnace walls, resulting in severe corrosion of the furnace, especially when organic fluorine compounds are burned.

本発明者は、有機ハロゲン化合物を容易に分解できる方
法について鋭意研究した結果、高周波。
As a result of intensive research into a method that can easily decompose organic halogen compounds, the present inventors discovered a method that can easily decompose organic halogen compounds.

マイクロ波による誘導加熱方式あるいは直流加熱方式等
によって生成されたプラズマを用いた分角1方法を見出
した。これは、プラズマ状態下では、物質が非常に反応
性に富む現象を利用したもので、有機ハロゲン化合物の
ような難分解性化学物質を短時間で分解できることに基
づくものである。すなわち、100006C以上に達す
る高温プラスマ中では、はとんど全ての分子は解離して
原子状態に分解が行われるものと思われる。
We have discovered a minute angle method using plasma generated by microwave induction heating or direct current heating. This method utilizes the phenomenon that substances are highly reactive under plasma conditions, and is based on the fact that difficult-to-decompose chemical substances such as organic halogen compounds can be decomposed in a short period of time. That is, in high-temperature plasma reaching 100,006 C or higher, almost all molecules are considered to be dissociated and decomposed into atomic states.

このようなプラズマを用いた分解方法で考慮すべき点は
、液状の有機ハロゲン化合物をプラズマフレーム中に効
率良く導く点である。すなわち、液状の有機ハロゲン化
合物を直接プラズマフレーム中に導入しても、液状の有
機ハロゲン化合物は、プラズマフレーム中を単に通過し
てしまい、分解されるに至らない。また、液体を直接プ
ラズマフレーム中に導入すると、プラズマの状態が不安
定となり、極端な場合には、プラズマが消滅してしまう
What should be considered in such a decomposition method using plasma is how to efficiently guide the liquid organic halogen compound into the plasma flame. That is, even if a liquid organic halogen compound is directly introduced into the plasma flame, the liquid organic halogen compound simply passes through the plasma flame and is not decomposed. Furthermore, if a liquid is directly introduced into a plasma flame, the state of the plasma will become unstable, and in extreme cases, the plasma will disappear.

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、フロン、トリクレン等の有機ハロゲン化合物を高
濃度であっても高効率で分解することができるプラズマ
反応法による有機ハロゲン化合物の分解方法を実施する
ために好適な高周波誘導プラズマ装置を実現することに
あり、特に、プラズマ中に液状の有機ハロゲン化合物を
効率良く供給して分解することができる装置を実現する
にある。
The present invention was made in view of these points, and its purpose is to decompose organic halogen compounds such as chlorofluorocarbons and trichlene using a plasma reaction method that can decompose organic halogen compounds with high efficiency even at high concentrations. The object of the present invention is to realize a high-frequency induction plasma device suitable for carrying out a decomposition method, and in particular, to realize an apparatus that can efficiently supply a liquid organic halogen compound into plasma and decompose it.

(課題を解決するための手段) 本発明に基づく高周波誘導プラズマ装置は、円筒状の管
と、ガス供給ノズルと、管の周囲に巻回されたRFコイ
ルと、ノズルに設けられた孔と、管の中に形成されるプ
ラズマ中に噴出させる液状物質を蒸気化し、キャリアガ
スに含ませる手段と、キャリアガスを孔に導くための手
段と、ノズルに設けられた冷却液の通路と、冷却液の通
路に冷却液を供給するための手段と、冷却液の通路に供
給される冷却液を加熱する手段とを備えたことを特徴と
している。
(Means for Solving the Problems) A high-frequency induction plasma device based on the present invention includes a cylindrical tube, a gas supply nozzle, an RF coil wound around the tube, and a hole provided in the nozzle. a means for vaporizing a liquid substance to be ejected into the plasma formed in the tube and including it in a carrier gas; a means for guiding the carrier gas to the hole; a cooling liquid passage provided in the nozzle; and a cooling liquid. The present invention is characterized by comprising means for supplying a cooling liquid to the cooling liquid passage, and means for heating the cooling liquid supplied to the cooling liquid passage.

(作用) 本発明では、プラズマトーチの上部に設けられたノズル
の孔に蒸気化した液状物質を含むキャリアガスを供給す
る。また、プラズマフレームによって加熱されるノズル
を冷却するためにノズルに冷却液を供給するが、ノズル
が冷却液によって冷却され過ぎ、キャリアガスも冷やさ
れて、キャリアガスに含まれている蒸気化した液状物質
が水滴に戻ることを防止するため、冷却液を加熱してノ
ズルに供給する。
(Operation) In the present invention, a carrier gas containing a vaporized liquid substance is supplied to the hole of the nozzle provided at the upper part of the plasma torch. In addition, a cooling liquid is supplied to the nozzle to cool the nozzle heated by the plasma flame, but the nozzle is cooled too much by the cooling liquid and the carrier gas is also cooled, causing the vaporized liquid contained in the carrier gas to cool down. To prevent the material from turning back into water droplets, the coolant is heated and supplied to the nozzle.

(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
。添附図面は本発明に基づく高周波誘導プラズマ装置を
用いた、フロン等の有機ハロゲン化合物を分解するシス
テムを示している・。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.ガス供給ノズ
ル3および管2の周囲に巻回されたRFコイル4等によ
ってIbff1されている。ガス供給ノズル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が溶接されている。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
、ノズル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、ノズル3の上部において、管9に接続
されている。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The attached drawings show a system for decomposing organic halogen compounds such as fluorocarbons using a high-frequency induction plasma device based on the present invention. The induction plasma torch 1 includes a cylindrical tube 2 made of an insulating material such as quartz. Ibff1 is provided by the gas supply nozzle 3 and the RF coil 4 wound around the tube 2 and the like. A ring-shaped groove 5 is bored in the gas supply nozzle 3, and a ring-shaped plate 6 is welded to the outside of the groove 5. A large number of micro holes 7 are bored in the ring-shaped plate 6, and one end of a hole 8 bored inside the nozzle 3 is connected to the groove 5. The other end of the hole 8 is connected to a tube 9 at the top of the nozzle 3 .

管9は、途中で分岐しており、一方は第1の容器10内
部に、他方は、第2の容器11内部に導入されている。
The pipe 9 is branched in the middle, and one end is introduced into the first container 10 and the other end is introduced into the second container 11.

第1の容器1o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12が入れられている。
A liquid organic halogen compound 12 such as chlorofluorocarbon 113 to be decomposed is placed in the first container 1o.

第1の容器1o内の有機ハロゲン化合物の中には、キャ
リアガス供給管13の一端が挿入されている。キャリア
ガス供給管13の他端は、フローコントローラ14を介
して、アルゴンガス源15に接続されている。第2の容
器11内には、水16が入れられており、この水16の
中には、キャリアガス供給管17の一端が挿入されてい
る。キャリアガス供給管17の他端は、フローコントロ
ーラ18を介してアルゴンガス源15に接続されている
One end of the carrier gas supply pipe 13 is inserted into the organic halogen compound in the first container 1o. The other end of the carrier gas supply pipe 13 is connected to an argon gas source 15 via a flow controller 14 . Water 16 is placed in the second container 11, and one end of a carrier gas supply pipe 17 is inserted into the water 16. The other end of carrier gas supply pipe 17 is connected to argon gas source 15 via flow controller 18 .

管9の途中には、切換バルブ1つが設けられている。切
換バルブ1つは、第1の容器10と第2の容器11から
のガスと、アルゴンガス源20からのガスとを切換えて
ノズル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20からのガス流量は、フローコントローラ2
1によって制御される。
One switching valve is provided in the middle of the pipe 9. One switching valve switches the gas from the first container 10 and the second container 11 and the gas from the argon gas source 20 and guides it to the hole 8 formed in the nozzle 3. The gas flow rate from the argon gas source 20 is controlled by the flow controller 2.
1.

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22が設けられており、この開口22には排気管23
が接続されている。排気管23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24
に接続されている。サイクロン24を通過した排気ガス
は、管25に導かれるが、管25は、内部にアルカリ性
水溶液、例えば、水酸化カリウム(KOH)26が入れ
られた容器27内に導入されている。容器27の上部に
は、内部気体の排出管28が設けられており、この排出
管28は、内部にアルカリ性固体、例えば酸化カルシウ
ム(Cab)29が入れられた容器30の下部につなが
れている。容器30の上部には、内部の酸化カルシウム
2つの間を通過した気体の排出管31が設けられている
An opening 22 is provided at the bottom of the cylindrical tube 2 constituting the plasma torch 1, and an exhaust pipe 23 is provided in the opening 22.
is connected. The exhaust pipe 23 has a cyclone 24 that traps powdery substances contained in the exhausted gas.
It is connected to the. The exhaust gas that has passed through the cyclone 24 is guided into a pipe 25, which is introduced into a container 27 containing an alkaline aqueous solution, such as potassium hydroxide (KOH) 26 inside. A discharge pipe 28 for internal gas is provided at the upper part of the container 27, and this discharge pipe 28 is connected to the lower part of a container 30 in which an alkaline solid such as calcium oxide (Cab) 29 is placed. At the top of the container 30, a discharge pipe 31 is provided for the gas that has passed between the two calcium oxides inside.

前記プラズマトーチlのノズル3には、プレート6によ
ってカバーされたリング状の満5が設けられているが、
ノズル3には、更に、リング状の通路32が設けられて
いる。リング状の通路32は、ノズル3の上部で外部に
開放している第1の孔33と、第2の孔34とに接続さ
れている。第1の孔33には管35が接続されているが
、管35の他端は、冷却液槽36に至っている。第2の
孔34には管37が接続されているが、管37の他端は
、冷却槽36内の冷却液38の中に押入されている。管
37の途中には、ポンプ3つが取付けられており、ポン
プ3つは、冷却槽36内の冷却液38を吸引し、管37
を通って冷却液をノズル3に設けられたリング状の通路
32に導く。冷却槽36内の冷却液38の中には、ヒー
タ40及び温度検出器41が入れられている。ヒータ4
0は、コントローラ42から適宜な電流が供給されてお
り、また、温度検出器41からの温度信号はコントロー
ラ42に供給されている。
The nozzle 3 of the plasma torch 1 is provided with a ring-shaped hole 5 covered by a plate 6.
The nozzle 3 is further provided with a ring-shaped passage 32. The ring-shaped passage 32 is connected to a first hole 33 and a second hole 34 that are open to the outside at the top of the nozzle 3 . A pipe 35 is connected to the first hole 33 , and the other end of the pipe 35 reaches a cooling liquid tank 36 . A tube 37 is connected to the second hole 34 , and the other end of the tube 37 is pushed into a cooling liquid 38 in a cooling tank 36 . Three pumps are installed in the middle of the pipe 37, and the three pumps suck the coolant 38 in the cooling tank 36 and drain the pipe 37.
The cooling liquid is guided through the ring-shaped passage 32 provided in the nozzle 3. A heater 40 and a temperature detector 41 are placed in the cooling liquid 38 in the cooling tank 36 . Heater 4
0 is supplied with an appropriate current from the controller 42, and a temperature signal from the temperature detector 41 is supplied to the controller 42.

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19を操作し、アルゴンガス源20
からのアルゴンガスがノズル3の孔8を介して溝5内に
供給されるようにする。
The operation of the device configured as described above will be explained as follows. In the initial state of the device, the switching valve 19 provided in the middle of the pipe 9 is operated to switch on the argon gas source 20.
argon gas is supplied into the groove 5 through the hole 8 of the nozzle 3.

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、RF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を青火
する。
By supplying argon gas to the groove 5, the argon gas becomes
It is ejected into the cylindrical tube 2 from a large number of microholes 7 provided in the plate 6. In this state, a high frequency is supplied to the RF coil 4, and the plasma P is ignited by an ignition mechanism not shown.

その後、切換バルブ1つを切換え、アルゴンガス源20
からのアルゴンガスに代え、第1の容器10と第2の容
器11からのガスがノズル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10においては、内部
の有機ハロゲン化合物溶液12中に、アルゴンガス源1
5に接続されているキャリアガス供給管13が挿入され
ており、有機ハロゲン化合物12内に開放された管13
の端部から、フローコントローラ14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10内か
ら管9の中に排出される。
After that, switch one switching valve and switch the argon gas source 20.
Gases from the first container 10 and the second container 11 are supplied into the groove 5 through the hole 8 of the nozzle 3 instead of the argon gas from the argon gas. In the first container 10, an argon gas source 1 is added to the organic halogen compound solution 12 inside.
A carrier gas supply pipe 13 connected to 5 is inserted, and the pipe 13 is open into the organic halogen compound 12.
Argon gas is ejected from the end at an appropriate flow rate by the flow controller 14. As a result, the organic halogen compound is dissolved by bubbling argon gas.
The vapor is contained in the gas and discharged from the first container 10 into the pipe 9.

また、第2の容器11においては、内部の水16の中に
アルゴンガス源15に接続されているキャリアガス供給
管17が挿入されており、水16の中に開放された管1
7の端部から、フローコントローラ18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11内から管9の中に排
出される。
Further, in the second container 11, a carrier gas supply pipe 17 connected to the argon gas source 15 is inserted into the water 16 inside, and the pipe 1 opened into the water 16 is inserted into the second container 11.
From the end of 7, argon gas is ejected at an appropriate flow rate by a flow controller 18. As a result, water becomes steam and is contained in the gas due to the bubbling of the argon gas, and is discharged from the first container 11 into the pipe 9.

管9の途中の分岐部Jで有機ノ10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、ノズル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F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F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。
At a branch J in the middle of the pipe 9, argon gas containing the vapor of an organic compound and argon gas containing water vapor are mixed, and the mixed gas is introduced into the groove 5 through the hole 8 of the nozzle 3. be done. The mixed gas is ejected from the groove 5 into the tube 2 through a large number of micropores 7 provided in the plate 6.
Introduced into plasma flame F. At this time, the temperature of the plasma is 10,000 to 15,000 degrees, and the organic halogen compound and water introduced into the plasma flame F decompose with high efficiency due to the high temperature and undergo the chemical reaction shown below. do.

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・・・CCN5F)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。
Trichlorofluoromethane (
When Freon-11...CCN5F) is decomposed in plasma, the following reaction occurs with water.

CCj! 3 F+2H20 = CO2+3 HCfI+ HF 分解された分子を含む排出ガスは、管2の底部の開口2
2から排出管23を通って、サイクロン24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24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24を通ったガスは、管25から容器27の内
部の水酸化カリウム水溶液26中に導入される。この溶
液26中に排出ガスを通すことによって、HCl2゜H
F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27の底部から排出管28を通って、容器30
内部に導入され、容器30内部の酸化カルシウム2つに
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。
CCj! 3 F+2H20 = CO2+3 HCfI+ HF The exhaust gas containing the decomposed molecules is passed through the opening 2 at the bottom of the tube 2.
2, is led into a cyclone 24 through a discharge pipe 23. At this time, if there is less water than Freon-11, excess carbon will be produced, but fine powder such as carbon contained in the exhaust gas will be trapped within the cyclone 24. The gas that has passed through the cyclone 24 is introduced into the potassium hydroxide aqueous solution 26 inside the container 27 through the pipe 25. By passing exhaust gas through this solution 26, HCl2°H
Exhaust gas containing acids such as F is neutralized. The neutralized gas passes from the bottom of the container 27 through the exhaust pipe 28 to the container 30.
It is introduced into the interior and dehydrated by the two calcium oxides inside the container 30. The dehydrated gas is a stable compound with little impact on the environment and is released into the atmosphere as appropriate.

ここで、ノズル3は、プラズマフレームFが接近して形
成されるために、プラズマフレームによって高温に加熱
され、溶けてしまうことも考えられる。そのため、この
実施例では、ノズル3内部にリング状の冷却水通路32
を設け、この冷却水通路32に、冷却槽36から水ある
いは油の如き冷却液38を供給するようにしている。冷
却槽36内の冷却液38は、ポンプ3つによって吸い上
げられ、管37.第2の孔34を通って冷却液通路32
に導かれる。冷却液通路32を通った冷却液は、第1の
孔33および管35を通って冷却槽36に戻される。
Here, since the plasma flame F is formed close to the nozzle 3, it is possible that the nozzle 3 is heated to a high temperature by the plasma flame and melts. Therefore, in this embodiment, a ring-shaped cooling water passage 32 is provided inside the nozzle 3.
A cooling liquid 38 such as water or oil is supplied to the cooling water passage 32 from a cooling tank 36. The cooling liquid 38 in the cooling tank 36 is sucked up by three pumps and sent to pipes 37. Coolant passage 32 through second hole 34
guided by. The coolant that has passed through the coolant passage 32 is returned to the cooling tank 36 through the first hole 33 and the pipe 35 .

このようにしてノズル3は冷却され、プラズマフレーム
Fによってノズル3が溶かされるようなことは防止され
る。しかしながら、有機ハロゲンや水の温度に比べてノ
ズル3が冷却液によって冷却され過ぎると、孔8を通り
、溝5に供給される蒸気化された有機ハロゲン化合物や
水が、水滴の状態に戻されてしまう。水滴の状態となっ
た有機ハロゲン化合物や水は、プラズマフレームF中に
導入されても、フレーム中に拡散されず、単に通過して
しまい、有機ハロゲン化合物の分解を効率よく行うこと
ができなくなる。そのため、この実施例では、ポンプ3
9によって吸い上げられる冷却液をヒータ40によって
加熱するようにしている。プラズマフレームF中に噴出
させる物質がフロンの場合、フロンの沸点はそれ程高く
ないので、この冷却液の温度は、40℃〜50℃程度に
されている。冷却液の温度は、温度検出器41によって
測定されており、温度信号はコントローラ42に供給さ
れ、コントローラ42はヒータ4oに供給する電流を制
御して、常に冷却液38の温度を、キャリアガスに含ま
れる有機ハロゲン化合物蒸気が水滴に戻されないような
温度に維持するようにしている。
In this way, the nozzle 3 is cooled and the nozzle 3 is prevented from being melted by the plasma flame F. However, if the nozzle 3 is cooled too much by the cooling liquid compared to the temperature of the organic halogen or water, the vaporized organic halogen compound or water that passes through the hole 8 and is supplied to the groove 5 returns to the state of water droplets. I end up. Even when the organic halogen compound and water in the form of water droplets are introduced into the plasma flame F, they simply pass through without being diffused into the flame, making it impossible to efficiently decompose the organic halogen compound. Therefore, in this embodiment, the pump 3
The coolant sucked up by the heater 40 is heated by the heater 40. When the substance ejected into the plasma flame F is fluorocarbon, the boiling point of fluorocarbon is not so high, so the temperature of the coolant is set to about 40°C to 50°C. The temperature of the coolant is measured by a temperature detector 41, and the temperature signal is supplied to a controller 42. The controller 42 controls the current supplied to the heater 4o to constantly maintain the temperature of the coolant 38 to the carrier gas. The temperature is maintained at such a level that the organic halogen compound vapor contained therein is not returned to the water droplets.

以上本発明の実施例を詳説したが、本発明はこの実施例
に限定されない。例えば、トーチのノズルに溝を一つ設
け、この溝にアルゴンガスとバブリングによって有機ハ
ロゲン化合物の蒸気を含んだキャリアガスとを切換えて
供給するようにしたが、ノズルに溝を二つ設け、一方に
はアルゴンガスとバブリングによって有機ハロゲン化合
物の蒸気を含んだキャリアガスとを切換えて供給するよ
うにし、他方には、継続的にアルゴンガスを供給するよ
うに構成しても良い。また、有機ハロゲン化合物の分解
をするために、液状の有機ハロゲン化合物を蒸気化し、
プラズマ中に導入する場合を例に本発明を説明したが、
有機ハロゲン化合物の分解の目的以外に、他の液状物質
を蒸気化してプラズマ中に導入する場合にも本発明を適
用することができる。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to these embodiments. For example, one groove is provided in the nozzle of a torch, and argon gas and a carrier gas containing organic halogen compound vapor are alternately supplied to this groove by bubbling. In one case, argon gas and a carrier gas containing vapor of an organic halogen compound by bubbling may be switched and supplied, and in the other case, argon gas may be continuously supplied. In addition, in order to decompose organic halogen compounds, liquid organic halogen compounds are vaporized,
Although the present invention has been explained using an example of introducing it into plasma,
In addition to the purpose of decomposing organic halogen compounds, the present invention can also be applied to cases where other liquid substances are vaporized and introduced into plasma.

更に、有機ハロゲン化合物と水が入れられた容器の内部
の夫々に加熱ヒータと温度計とを設け、常に有機ハロゲ
ン化合物と水とを30°C〜40°C程度の温度に維持
すれば、より蒸発を促進することができる。
Furthermore, if a heater and a thermometer are provided inside the container containing the organic halogen compound and water, and the organic halogen compound and water are always kept at a temperature of about 30°C to 40°C, the temperature will be even higher. Evaporation can be promoted.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、プラズマトーチ
の上部に設けられたノズルの孔に蒸気化した波状物質を
含むキャリアガスを供給すると共に、ノズルを冷却する
冷却液を加熱してノズル部に供給するように構成したの
で、液状物質を効率良くプラズマフレーム中に拡散させ
ることができ、また、ノズルが冷却液によって冷却され
過ぎ、キャリアガスも冷やされて、キャリアガスに含ま
れている蒸気化した液状物質が水滴に戻ることも防止さ
れる。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, a carrier gas containing a vaporized wavy substance is supplied to the hole of the nozzle provided at the upper part of the plasma torch, and a cooling liquid for cooling the nozzle is supplied. Since the liquid substance is heated and supplied to the nozzle part, it is possible to efficiently diffuse the liquid substance into the plasma flame.In addition, if the nozzle is too cooled by the cooling liquid, the carrier gas is also cooled and the liquid substance is Contained vaporized liquid substances are also prevented from returning to water droplets.

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

添附図面は本発明に基づく高周波誘導プラズマ装置を使
用した有機ハロゲン化合物の分解システムの一実施例を
示す図である。 1・・・トーチ      2・・・管3・・・ガス供
給ノズル  4・・・RFコイル5・・・溝     
   6・・・プレート7・・・微小孔      8
・・・孔9、13. 17.25.28・・・管10・
・・第1の容器   11・・・第2の容器12・・・
有機ハロゲン化合物 14.18.21・・・フローコントローラ15・・・
アルゴンガス源 16・・・水1つ・・・切換バルブ 
  20・・・アルゴンガス源22・・・開口    
  23・・・排気管24・・・サイクロン 26・・・水酸化カリウム水溶液 27.30・・・容器   29・・・酸化カルシウム
31・・・排出管 32・・・通路      33.34・・・35.3
7・・・管    36・・・冷却槽38・・・冷却液
     3つ・・・ポンプ40・・・ヒータ    
 41・・・温度検出器42・・・コントローラ 特 許 出 願 人 工 業 技 術 院 長 日 本 電 子 株 式
The accompanying drawings are diagrams showing an embodiment of an organic halogen compound decomposition system using a high frequency induction plasma device based on the present invention. 1...Torch 2...Pipe 3...Gas supply nozzle 4...RF coil 5...Groove
6... Plate 7... Microhole 8
...holes 9, 13. 17.25.28...Tube 10.
...First container 11...Second container 12...
Organic halogen compound 14.18.21...Flow controller 15...
Argon gas source 16...1 water...switching valve
20... Argon gas source 22... Opening
23... Exhaust pipe 24... Cyclone 26... Potassium hydroxide aqueous solution 27.30... Container 29... Calcium oxide 31... Discharge pipe 32... Passage 33.34...35 .3
7...Pipe 36...Cooling tank 38...Cooling liquid 3...Pump 40...Heater
41...Temperature detector 42...Controller Patent applicant: Agency of Industrial Science and Technology, Japan Electronics Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 円筒状の管と、ガス供給ノズルと、管の周囲に巻回され
たRFコイルと、ノズルに設けられた孔と、管の中に形
成されるプラズマ中に噴出させる液状物質を蒸気化し、
キャリアガスに含ませる手段と、キャリアガスを孔に導
くための手段と、ノズルに設けられた冷却液の通路と、
冷却液の通路に冷却液を供給するための手段と、冷却液
の通路に供給される冷却液を加熱する手段とを備えた高
周波誘導プラズマ装置。
A cylindrical tube, a gas supply nozzle, an RF coil wound around the tube, a hole provided in the nozzle, and vaporizing a liquid substance to be ejected into plasma formed in the tube,
means for containing the carrier gas, means for guiding the carrier gas to the hole, and a coolant passage provided in the nozzle;
A high frequency induced plasma apparatus comprising means for supplying a coolant to a coolant passage and means for heating the coolant supplied to the coolant passage.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07313560A (en) * 1994-05-27 1995-12-05 Unix:Kk Medical waste melting device

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