JPH04122419A

JPH04122419A - 有機ハロゲン化物の分解処理方法及び分解触媒

Info

Publication number: JPH04122419A
Application number: JP2241105A
Authority: JP
Inventors: Terunobu Hayata; 早田　輝信; Takashi Anami; 阿波　傑士; Masao Koyama; 小山　昌夫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-09-13
Filing date: 1990-09-13
Publication date: 1992-04-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、フレオンやＰＣＢ等の有機ノ＼ロゲン化物の
分解処理方法及び分解触媒に関する。

（従来の技術）従来より有機ハロゲン化物は化学工業の分野で広く使用
されているか、塩素化物であるＰＣＢは環境への残留性
が高く、しかも、人体に対する毒性か極めて強く、また
、フッ素化物であるフレオンは、人体には無害なものの
大気中のオゾン層を破壊して人体の健康や地球環境に悪
影響を及はすことか、近年明らかになってきた。

このため、近年、このような有機ハロゲン化物を、高温
燃焼法、触媒燃焼法、水素化分解法、電−４線分解法、
ナトリウム分解法等の分解処理方法によって無害化にす
ることがｔＡ　Ｎ−１されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、高温燃焼法は、分解効・わか低く多大な
エネルギーの（ｊ〜給を必要とするため、装置か大形に
なって運転コストか高くなるという問題点があり、触媒
燃焼法は、高温燃焼法に１しべて分解効率が高く、必要
エネルギーも少ないので経済性は高いか、分解生成時に
発生するハロゲン化物によって触媒か急速に劣化すると
いう問題点かあった。また、水素化分解法は、高温燃焼
法と同様に分解効率か低く多大なエネルギーの供給を必
要とし、更に、ハロゲン化物により装置か腐食する危険
性か大きいという問題点かあった。また、電子線分解法
は、分解効率が最も低くこの方法だけでは完全に分解す
ることは困難てあり、ナトリウム分解法は、分解効率は
高いかす１〜リウムの取扱いが厄介で安全！Ｉｌ策か大
型化するという間（１η点があった。

本発明は」１記した課題を解決する「Ｉ的でなされ、有
機ハロゲン化物を低コストて効率よく安定して分解処理
できる分解処理方法及び分解触媒を提１１ｉしようとす
るものである。

〔発明の＋ｔｌｉ成〕

（課題を解決するための手段）前記した課題を解決するために本発明に係る有機ハロゲ
ン化物の分解処理方法は、有機ハロゲン化物を気化あるいは霧化する第１の工程、第１の工程で得られた気体状の有機ハロゲン化物に特定
量の酸素および水分を混合する第２のＬ程、第２の］−程で得られた気体状の混合物を充填触媒に接
触させて有機ハロノ１°ン化物を分解する第３の」ユ程
、第３の工程で得られたハロゲン化物を吸収吸着除去する
第４の工程、を具４ｉｉｉ　したことを特徴としている。

また、本発明に係るａ機ハロク゛ン化物の分解触媒は、
多孔質１］］体層と、該多孔質１１」体層に１１１持せ
しめられた貴金属触媒成分および卑金属触媒成分とから
成る有機ハロゲン化物の分解触媒であって、前記貴金属
触媒成分は、少なくとも白金あるいはパラジウムを含み
、前記卑金属触媒成分は、少なくともニッケルあるいはコ
バルト、あるいはこれらの酸化物を含んでいることを特
徴としている。

（作用）本発明の分解処理１５法は第１〜第４の１−程を具備し
、第１の工程は、有機ハロゲン化物を気化あるいは霧化
にして第２の工程に移送するＬ程である。このため、気
体状のものはそのまま移送し、液体状のものは空気等の
キャリアガスてバブリングするか、あるいはキャリアガ
ス中にミスト状に吹き込んで搬送し、固体状のものある
いは固体に（＝Ｊ着したものは、加熱等の操作で蒸発ガ
ス化させてキャリアガスて搬送する。

第２の−Ｔ’、　ｆ’、Ａは、第１の１．程で得られた
気体状の有機ハロ）ｒン化物に特定量の酸素および水分
を混合する工程である。この工程で供給する酸素の量は
、有機ハロゲン化物を完全に酸化するのに必要な酸素量
にり＝ＪＬＯ，ｉ〜］である。この量は、０機ハロゲン
化物の種類や処理温度等により変化するが、好ましくは
０．２〜０．７である。また、酸素源として酸素を含む
気体であれば種類を問わないが、一般的に空気を使用す
る。また、触媒活性を制御するために酸素量を制御する
必要かある時は、高濃度の酸素を含む気体を使用するこ
とが望ましい。

また、この工程で供給する水分の量は、有機ハロゲン化
物を完全に水素化分解するのに必要な水分量に対し０．
１〜１である。この量は、有機ハロゲン化物の種類や処
理温度等により変化するが、好ましくは０．２〜０．７
である。また、水分源として水分を含むものであれば種
類を問わないができるだけ不純物の少ない物が望ましい
。また、水分の供給方法としては、キャリアガスて搬送
する方法か一般的であるか、液体状の水分を第１の一■
−程のキャリアガス中に直接１共給することもてきる。

尚、触媒活性を制御するには、水分量を制御できること
が必要である。

第３の工程は、第２の■１程で得られた気体状の混合物
を充填触媒に接触させて有機７１０ケン化物を分解する
工程である。この工程−ご用いられる触媒は、酸化分解
と水分化分解の２つの機能を有する。このため、この触
媒は、酸化のための貴金属成分および水素化分解のため
の卑金属成分の２つの主な成分によつ−Ｃ（１４成され
ている。貴金属成分としては、酸化活性から白金あるい
はパラジウムが選択され、印、金属成分としては、水素
化分解活性からニッケルあるいはコ）＜）し１・か選択
される。

また、反応温度は８００°Ｃ以」二あることか望まし０
゜そして、本発明の触媒は、前を己した２つの機能（酸化
分解と水素化分解）か同時に働くことによって２つの効
果か期待てきる。この効果の１つは、酸化反応で発生ず
る熱か吸熱反応に利用でき、もう１つは、水素化分解反
応によりノ＼口））−ン化物をノｊス体にすることかで
きるので、酸化触媒の！へロケンによる被毒を少なくて
きることである。この場合、触媒温度をできるたけ高く
することにより後者の機能が促進されるため、触媒の耐
熱性を高めることが効果的である。

そこで、本発明の触媒は、耐熱性向」二のために３つの
施策を行った。１つは、触媒担体の耐熱性向」二である
。触媒の担体は通常表面積の大きな酸化物、例えばアル
ミナ、チタニア、ジルコニア等が使用される。これらの
耐熱性は通常８００℃程度であるため、８００°Ｃ以上
好ましくは１０００℃程度の反応温度では触媒担体は高
温により劣化する。そこで、本発明は、助触媒として希
土類あるいはアルカリ土類を添加した。２つ１１は、貴
金属成分の耐熱性向」二のためにマグネシウムあるいは
シリコンを助触媒として添加（−だ。この助触媒は、貴
金属成分の表面に位置し、貴金属成分粒子の焼結を防止
する。３つ目は、貴金属成分粒子および卑金属成分粒子
を複合粉化することによって、それぞれの粒子の耐熱性
を向」ニした。

このように、本発明では」１記した３つの施策によって
、触媒のハロ）ｒン化物にり・１する耐久性を向」−さ
せることができ、また、本発明の触媒により触媒反応槽
が単一化されるため装置の小形化を図ることができる。

第４の工程は、第３の工程から流出するハロゲン化物を
吸着操作や吸収操作で除去する］工程である。ハロゲン
化物は通常ノ＼ロノ１ン水素化物であるため、吸容操作
は活性炭吸着、吸収操作はアルカリ洗浄が一般的であり
、両方の操作を連続して行えば除去効果はさらに向上す
る。また、活性炭をアルカリ処理することにより活性炭
吸着性能を向」ユさせることができる。また、第３の工
程の水素化分解層からは、−酸化炭素が生成されること
か予想されるため、第３の工程と第４の工程の間に一酸
化炭素分解二［程を設置することか望ましい。

通常、この工程は５００℃程度に加熱されたＮｌ系触媒
層で構成され、−酸化炭素は完全に分解される。

また、第４の工程からＩＩＩ出されるガスの一部は、第
１の１１程のバブリング用ガスと【〜で使用することか
てき、できるだけ処理すべきガス量を減らずことか有害
物を装置外に出さないという観点から望ましい。更に、
第１の工程と第２の工程のキャリアガスは、第３の工程
と第４の二１．程から排出される高温ガスと熱交換する
ことによって経済性を高めることかできる。

（実施例）以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

本実施例では、第１図に示すような分解処理装置を用い
て実験を行った。この図に示すようにこの分解処理装置
は、有機ハロゲン化物を気化あるいは霧化にするバブリ
ング槽１、バブリング槽〕て気体状にされたガスに特定
量の酸素と水分を混合したガスを加熱する予熱槽２、予
熱槽２て得られた有機ハロゲン化物の混合ガスを分解す
る触媒槽３、触媒槽３て得られた有機ハロゲン化物を吸
収吸着除去する活性炭吸着塔４、活性炭吸着塔４からｊ
Ａ出されたノＪスを外気にＪＪＩ出する煙突５を具備し
ている。

そして、この分解処理装置を用いて有機ハロゲン化物の
分解を行う場合、先ず、有機ハロゲン化物としてＰＣＢ
をバブリング槽］に入れ、キャリア用空気でバブリング
してＰＣＢを含むカスを作る。そして、このガスに酸化
用空気６と水素化分解用水分７を加えて得られた混合ガ
ス（例えば流量６７分、Ｐ　ＣＢ　／ａ度１０％）８を
、須熱槽２て４００　℃程度に加熱した後触媒＋Ｉｖ３
に（ｊ〜給する。触媒槽３の中には、パラジウム触媒と
酸化ニッケル触媒か充填されており、これらの触媒は、
例えば直径が３ｃｍ、長さか５ｃｍである。また、この
時、希土類、アルカリ土類、シリコンあるいはこれらの
酸化物を少なくとも１つ以」二含む助触媒を添加する。

そして、触媒槽３からυ１出されたガスは、活性炭吸着
塔４に導入される。この活性炭層は、例えば直径が６ｃ
ｍ、長さが１２ｃｍである。そして、活性炭吸着塔４か
ら１）１出されたガスは煙突５から外気に排出する。尚
、前記した実験では、触媒にパラジウム触媒、酸化ニッ
ケル触媒を使用したか、□これに限らず、白金触媒、酸
化］　１コバルト触媒を使用することもてきる。

この装置によって活性炭吸着塔４がら排出される排カス
中のＰＣＢ！度は０．１．ｐｐｍであった（表１の実施
例１参照）。

また、表１の実施例２〜２］は、前記した装置を用いて
有機ハロゲン化物（実施例２〜１２はＰＣＢ、実施例１
３〜２１はフレオン（フロン））の種類、酸化用空気量
、水素化分解用水分量および触媒の種類を変えて同様の
実験を行い、活性炭吸着塔４から排出されるυ１ガス中
のＰＣＢ５度あるいはフレオン（フロン）ａ度を測定し
た結果を示したものである。このように、表１の実験結
果から明らかなように本発明の分解処理方法によれば、
ＰＣＢｐ度はすべて屹　５ｐｐｍ以Ｆで、フレオン（フ
ロン）ａ度は１．００１）　ｐｍｍトドあり、良好な結
果が得られた。

また、表２の比較例１〜１６（比較例１〜８はＰ　Ｃ，
Ｂ　、　比較例９〜］６はフレオン（フロン））は、前
記した装置を用いて酸化用空気量、水素化分解用水分量
および触媒の種類を本発明の場合と変えて同様の実験を
行い、活性炭吸着塔４から排出される排ガス中のＰＣＢ
ａ度あるいはフレオン（フロン）濃度を／Ｉ＋１１定し
た結果を示したものである。このように、本発明の場合
と異なる酸化用空気量、水素化分解用水分量および触媒
の種類では、ＰＣＢ！度はすべて１．　ｐ　ｐ　ｍ以」
二で、フレオン（フロン）濃度は５００ｐｐｍ以上であ
り、本発明に比べてはるかに悪い結果となった。

（以下余白）表表〔発明の効果〕以」二、実施例に基ついて具体的に説明したように本発
明によれば、酸化触媒と水素化分解触媒とを組合せるこ
とによって、従来の触媒方式よりも酸化触媒の有機ハロ
ゲン化物に対する耐被毒性が向上すると共に、水素化分
解触媒の活性の向」二を図ることかできる。従って、経
済性に優れ、更に、高温で高活性を有すると共に高温耐
久性、即ち長時間使用後の触媒性能を著しく敗訴するこ
とかてきるのて、工業的価値が極めて大きく、また、環
境への安全性の向」二を図ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例において用いた分解処理装置を
示す概略図である。１・・バブリング槽２・予熱槽３・触媒槽４・活性炭吸着塔

Claims

【特許請求の範囲】

（１）有機ハロゲン化物を気化あるいは霧化する第１の
工程、第１の工程で得られた気体状の有機ハロゲン化物に特定
量の酸素および水分を混合する第２の工程、第２の工程で得られた気体状の混合物を充填触媒に接触
させて有機ハロゲン化物を分解する第３の工程、第３の工程で得られたハロゲン化物を吸収吸着除去する
第４の工程、を具備したことを特徴とする有機ハロゲン化物の分解処
理方法。
（２）多孔質担体層と、該多孔質担体層に担持せしめら
れた貴金属触媒成分および卑金属触媒成分とから成る有
機ハロゲン化物の分解触媒であって、前記貴金属触媒成分は、少なくとも白金あるいはパラジ
ウムを含み、前記卑金属触媒成分は、少なくともニッケルあるいはコ
バルト、あるいはこれらの酸化物を含んでいることを特
徴とする有機ハロゲン化物の分解触媒。