JPH0584324A - Thermal decomposition method for harmful substance and apparatus therefor - Google Patents
Thermal decomposition method for harmful substance and apparatus thereforInfo
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- JPH0584324A JPH0584324A JP3249323A JP24932391A JPH0584324A JP H0584324 A JPH0584324 A JP H0584324A JP 3249323 A JP3249323 A JP 3249323A JP 24932391 A JP24932391 A JP 24932391A JP H0584324 A JPH0584324 A JP H0584324A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、トランス，コンデンサ
の絶縁油として使われているＰＣＢや、洗浄剤，冷媒，
発泡剤に使われているフロンなどの有害有機ハロゲン化
物を分解処理する有害物質の熱分解法およびその装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a PCB used as insulating oil for transformers and capacitors, cleaning agents, refrigerants,
The present invention relates to a thermal decomposition method of harmful substances and a device for decomposing harmful organic halides such as CFC used as a foaming agent.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、有害物質の熱分解方法としては、
空気アークプラズマを用いた方法とアルゴンの高周波プ
ラズマを用いた方法などが知られている。前者は、特開
昭６０−１５４２００号公報に示されているように、分
解炉内に供給された空気に高電圧をかけて高温のプラズ
マを発生させ、このプラズマ中に有害物質を投入するこ
とによって、有害物質を熱分解する方法である。また後
者は、石英管内を流れるアルゴンに高周波電圧をかけて
プラズマを発生させ、このプラズマ状態の中に有害物質
を水蒸気と共に流通させることによって、有害物質を熱
分解する方法である。2. Description of the Related Art Conventionally, as a thermal decomposition method for harmful substances,
A method using air arc plasma and a method using high frequency plasma of argon are known. In the former, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-154200, high temperature plasma is generated by applying a high voltage to the air supplied into the decomposition furnace, and a harmful substance is introduced into this plasma. This is a method of thermally decomposing harmful substances. The latter is a method in which a high frequency voltage is applied to argon flowing in a quartz tube to generate plasma, and a harmful substance is circulated in this plasma state together with water vapor to thermally decompose the harmful substance.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では以下のような欠点がある。すなわち、空気
アークプラズマを用いた方法では、空気はプラズマ発生
ガスとしては安価であるが、発生したプラズマ中には非
常に活性な酸素や窒素のイオンや原子が存在するため、
それらのイオンや原子がプラズマにより熱分解された有
害物質の構成元素と結合して、多数の副生成物が作られ
てしまう。このために、無害な排出物を得るには再結合
炉の温度、圧力管理を精度良く行う必要がある。However, the above-mentioned conventional methods have the following drawbacks. That is, in the method using the air arc plasma, air is inexpensive as a plasma generating gas, but since very active oxygen and nitrogen ions and atoms are present in the generated plasma,
A large number of by-products are produced by combining those ions and atoms with the constituent elements of the harmful substance thermally decomposed by the plasma. For this reason, it is necessary to accurately control the temperature and pressure of the recombining furnace in order to obtain harmless discharge.
【０００４】また、アルゴンの高周波プラズマを用いた
方法では、熱変換効率が４０％以下と低く、高出力を得
ようとしても現状では１００ＫＷ程度が最高である。し
かも、外乱に対してプラズマが不安定になりやすく、分
解物質中に例えば金属屑のような不純物質が入ったり、
大量の有害物質を処理するとプラズマが消失してしまう
ことがある。Further, in the method using the high frequency plasma of argon, the heat conversion efficiency is as low as 40% or less, and even if an attempt is made to obtain a high output, about 100 KW is the highest at present. Moreover, the plasma tends to be unstable with respect to disturbance, and impurities such as metal scraps may enter the decomposed material,
The plasma may be extinguished if a large amount of harmful substances are treated.
【０００５】さらに、プラズマにより分解された有害物
質の構成元素は、再結合時に生成熱を発生するが、従来
の方法ではこの熱は利用されず、むしろ所定の反応生成
物を得るために適当な液を注入して冷却クウェンチング
を行って、再結合時に発生する生成熱は全く無駄にされ
ていた。Further, the constituent elements of the harmful substance decomposed by the plasma generate heat of formation at the time of recombination, but this heat is not utilized in the conventional method, but rather suitable for obtaining a predetermined reaction product. When the liquid was injected and cooling quenching was performed, the heat of formation generated at the time of recombination was completely wasted.
【０００６】本発明の目的は、副生成物が発生したりす
ることがなく、有害物質を効率良く安定して処理するこ
とができる有害物質の熱分解法およびその装置を提供す
ることである。An object of the present invention is to provide a thermal decomposition method for harmful substances and an apparatus therefor capable of efficiently and stably treating harmful substances without generating by-products.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、有機ハロゲン化物を主体とした有害物質
を高温のアークプラズマ中に投入して加熱することによ
り、前記有害物質を熱分解する熱分解法において、アル
ゴンと水素の混合ガスを用いてアークプラズマを発生さ
せ、該アークプラズマを外部交流磁場により振動させて
プラズマ発生領域を拡大させることである。In order to achieve the above object, the present invention heats a harmful substance mainly composed of an organic halide by heating it in a high temperature arc plasma to heat the harmful substance. In the thermal decomposition method of decomposing, arc plasma is generated by using a mixed gas of argon and hydrogen, and the arc plasma is vibrated by an external alternating magnetic field to expand the plasma generation region.
【０００８】また、本発明は、有機ハロゲン化物を主体
とした有害物質を高温のアークプラズマ中に投入して加
熱することにより、前記有害物質を熱分解する熱分解法
において、まず、アルゴンと水素の混合ガスを用いてア
ークプラズマを発生させ、該アークプラズマを外部交流
磁場により振動させてプラズマ発生領域を拡大させると
ともに、前記アークプラズマの熱を利用して前記有害物
質を原子状に解離させ、次に、解離した有機ハロゲン化
物の構成元素がＣ，Ｈ2，ＨＣｌ等に再結合するときに
生じる熱を利用して、新たに投入されたハロゲン化物を
原子状に解離させることである。Further, the present invention is a pyrolysis method for thermally decomposing a harmful substance mainly composed of an organic halide into an arc plasma at a high temperature to heat the harmful substance. Generating an arc plasma using a mixed gas of, while expanding the plasma generation region by vibrating the arc plasma by an external alternating magnetic field, the heat of the arc plasma is used to dissociate the harmful substances into an atomic form, Next, the newly introduced halide is atomically dissociated by utilizing the heat generated when the dissociated constituent elements of the organic halide are recombined with C, H 2 , HCl and the like.
【０００９】さらに、本発明は、有機ハロゲン化物を主
体とした有害物質を高温のアークプラズマ中に投入して
加熱することにより、前記有害物質を熱分解する熱分解
法において、アルゴンと水素の混合ガスを用いてアーク
プラズマを発生させるとともに、そのアークプラズマを
パルス状にしてプラズマ発生時期とプラズマ休止時期と
を作り、プラズマ発生時には、前記アークプラズマを外
部交流磁場により振動させてプラズマ発生領域を拡大さ
せるとともに、前記アークプラズマの熱を利用して前記
有害物質を原子状に解離させ、プラズマ休止時期には、
解離した有機ハロゲン化物の構成元素がＣ，Ｈ2，ＨＣ
ｌ等に再結合するときに生じる熱を利用して、新たに投
入されたハロゲン化物を原子状に解離させることであ
る。Further, in the present invention, in a thermal decomposition method of thermally decomposing a harmful substance mainly composed of an organic halide into a high temperature arc plasma to heat the harmful substance, a mixture of argon and hydrogen is used. The arc plasma is generated using gas, and the arc plasma is pulsed to create a plasma generation time and a plasma stop time. When plasma is generated, the arc plasma is vibrated by an external alternating magnetic field to expand the plasma generation area. Along with, the heat of the arc plasma is used to dissociate the harmful substances atomically, and during the plasma rest period,
The constituent elements of the dissociated organic halide are C, H 2 , and HC.
This is to dissociate the newly introduced halide into atoms by utilizing the heat generated when recombining with 1, etc.
【００１０】また、本発明は、有機ハロゲン化物を主体
とした有害物質を高温のアークプラズマ中に投入して加
熱することにより、前記有害物質を熱分解する熱分解装
置において、アルゴンと水素の混合ガスを供給する供給
手段と、前記混合ガスを用いてアークプラズマを発生さ
せるアークプラズマ発生手段と、前記アークプラズマを
振動させてプラズマ発生領域を拡大させるプラズマ発生
領域拡大手段と、を備えたものである。Further, according to the present invention, in a thermal decomposition apparatus for thermally decomposing a harmful substance composed mainly of an organic halide in a high temperature arc plasma to heat the harmful substance, a mixture of argon and hydrogen is used. A supply means for supplying a gas, an arc plasma generation means for generating an arc plasma using the mixed gas, and a plasma generation area expansion means for expanding the plasma generation area by vibrating the arc plasma. is there.
【００１１】また、本発明は、有機ハロゲン化物を主体
とした有害物質を高温のアークプラズマ中に投入して加
熱することにより、前記有害物質を熱分解する熱分解装
置において、アルゴンと水素の混合ガスを供給する供給
手段と、前記混合ガスを用いてアークプラズマを発生さ
せるアークプラズマ発生手段と、前記アークプラズマを
振動させてプラズマ発生領域を拡大させ、そのときのア
ークプラズマの熱を利用して前記有害物質を原子状に解
離させる第１の解離手段と、前記第１の解離手段で解離
した有機ハロゲン化物の構成元素がＣ，Ｈ2，ＨＣｌ等
に再結合するときに生じる熱を利用して、新たに投入さ
れたハロゲン化物を原子状に解離させる第２の解離手段
と、を備えたものである。Further, according to the present invention, in a thermal decomposition apparatus for thermally decomposing a harmful substance mainly composed of an organic halide in a high temperature arc plasma to heat the harmful substance, a mixture of argon and hydrogen is used. Supply means for supplying gas, arc plasma generating means for generating arc plasma using the mixed gas, and expanding the plasma generation region by vibrating the arc plasma, by utilizing the heat of the arc plasma at that time Utilizing the first dissociation means for dissociating the harmful substance into atoms and the heat generated when the constituent elements of the organic halide dissociated by the first dissociation means are recombined with C, H 2 , HCl and the like. And second dissociation means for dissociating the newly introduced halide into an atomic state.
【００１２】さらに、本発明は、有機ハロゲン化物を主
体とした有害物質を高温のアークプラズマ中に投入して
加熱することにより、前記有害物質を熱分解する熱分解
装置において、アルゴンと水素の混合ガスを供給する供
給手段と、前記混合ガスを用いてアークプラズマを発生
させるとともに、そのアークプラズマをパルス状にして
プラズマ発生時期とプラズマ休止時期とを作るパルス状
アークプラズマ発生手段と、前記アークプラズマを振動
させてプラズマ発生領域を拡大させるプラズマ発生領域
拡大手段と、プラズマ発生時には、前記アークプラズマ
の熱を利用して前記有害物質を原子状に解離させ、プラ
ズマ休止時期には、解離した有機ハロゲン化物の構成元
素がＣ，Ｈ2，ＨＣｌ等に再結合するときに生じる熱を
利用して、新たに投入されたハロゲン化物を原子状に解
離させる解離手段と、を備えたものである。Further, the present invention is a pyrolysis apparatus for thermally decomposing a harmful substance mainly composed of an organic halide in a high-temperature arc plasma to heat the harmful substance, in which a mixture of argon and hydrogen is mixed. A supply means for supplying gas, a pulsed arc plasma generation means for generating an arc plasma using the mixed gas, and for generating a plasma generation timing and a plasma stop timing by making the arc plasma into a pulse shape, and the arc plasma A plasma generation region expanding means for expanding the plasma generation region by vibrating the plasma, and when the plasma is generated, the harmful substances are atomically dissociated by using the heat of the arc plasma. using heat generated when the constituent elements of the product are recombined to C, H 2, HCl, etc., newly A dissociation means for dissociating the input has been halide atom like, those having a.
【００１３】[0013]
【作用】プラズマ中の水素は拡散しやすく強力にプラズ
マを冷却するためプラズマは緊縮して非常に高温（１０
０００〜２００００℃）になる。そのため、エネルギの
有害物質への移行が速く有害物質の分解速度が速くなっ
て、有害物質を完全に原子状にばらばらに解離させるこ
とができる。[Function] Hydrogen in the plasma easily diffuses and cools the plasma strongly, so that the plasma is compressed and extremely high temperature (10
000 to 20000 ° C). Therefore, the transfer of energy to the harmful substance is fast, the decomposition rate of the harmful substance is high, and the harmful substance can be completely dissociated into atoms.
【００１４】また、プラズマが緊縮しているためにプラ
ズマと有害物質との接触混合が不完全になる可能性があ
るが、外部交番磁場によりプラズマに回転振動を与えて
いるので、プラズマ発生領域が拡大してプラズマと有害
物質との接触混合を効率的に行うことができる。Further, since the plasma is so tight that contact mixing between the plasma and harmful substances may be incomplete, since the external alternating magnetic field gives rotational vibration to the plasma, the plasma generation region is It is possible to expand and efficiently perform contact mixing of plasma and harmful substances.
【００１５】水素による強力な還元作用により、例えば
ＰＣＢのような有機ハロゲン化物の場合には下記のよう
な単純な反応で分解でき、再結合物質の制御が容易にな
る。Due to the strong reducing action of hydrogen, an organic halide such as PCB can be decomposed by the following simple reaction, and the control of the recombination substance becomes easy.
【００１６】 （分解） Ｃ12Ｈ7Ｃｌ13＋Ｈ2＋２６０４Kcal → １２Ｃ＋９Ｈ＋１３Ｃｌ （再結合） → １２Ｃ＋３ＨＣｌ＋３Ｈ2＋２２８０Kcal 上記反応において、分解に必要なエネルギは２６０４Kc
al／モルで、再結合後発生するエネルギは２２８０Kcal
／モルである。この再結合時に発生するエネルギを利用
すれば、新たに投入された有害物質も原子状に解離する
ことができ、エネルギの有効に利用することができる。
この場合、新たに投入された有害物質は、プラズマで既
に分解され原子状態にある有害物質の構成元素を冷却す
ることになる。(Decomposition) C 12 H 7 Cl 13 + H 2 +2604 Kcal → 12C + 9H + 13Cl (recombination) → 12C + 3HCl + 3H 2 + 2280Kcal In the above reaction, the energy required for decomposition is 2604 Kc.
The energy generated after recombination is 2280 Kcal in al / mol.
/ Mol. If the energy generated during this recombination is used, the newly introduced harmful substance can also be dissociated into atoms, and the energy can be effectively used.
In this case, the newly introduced harmful substance cools the constituent elements of the harmful substance that are already decomposed by the plasma and are in the atomic state.
【００１７】また、プラズマをパルス状にして、プラズ
マ発生時期には、そのプラズマで有害物を原子状に解離
させ、プラズマ休止時期には、既に原子状に解離してい
る前記有害物質の構成元素が再結合するときの発生熱を
利用して、新たな投入された有害物質を原子状に解離さ
せることができる。これによって、エネルギを有効に利
用することが可能となる。この場合、投入する有害物質
の量はプラズマパルス周期と同期して制御される。Further, the plasma is pulsed so that harmful substances are atomically dissociated by the plasma at the time of plasma generation, and constituent elements of the harmful substances already dissociated atomically at the time of plasma suspension. The newly generated harmful substance can be atomically dissociated by utilizing the heat generated when the atoms recombine. This makes it possible to effectively use energy. In this case, the amount of harmful substance to be added is controlled in synchronization with the plasma pulse cycle.
【００１８】[0018]
【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面に従って説
明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１９】（第１実施例）図１は本発明の第１実施例
を示した有害物質の熱分解装置の概念図である。図にお
いて、内部にプラズマが発生する分解炉１の上方にはプ
ラズマトーチ２が配置され、分解炉１の炉壁に設けられ
た筒状の電極３とプラズマトーチ２内に設けられた筒状
の電極４は絶縁物５によって絶縁されている。電極３，
４の極性は互いに反対の極であり、それぞれの極は端子
６を介して図示していない電源（直流アーク発生器）に
接続されている。分解炉１の炉壁内は冷却水が満たされ
ており、この冷却水で電極３を冷却するようになってい
る。(First Embodiment) FIG. 1 is a conceptual diagram of a thermal decomposition apparatus for harmful substances showing a first embodiment of the present invention. In the figure, a plasma torch 2 is arranged above the decomposition furnace 1 in which plasma is generated, and a cylindrical electrode 3 provided on the furnace wall of the decomposition furnace 1 and a cylindrical torch provided inside the plasma torch 2. The electrode 4 is insulated by the insulator 5. Electrode 3,
The polarities of 4 are opposite to each other, and the respective poles are connected via terminals 6 to a power source (DC arc generator) not shown. The furnace wall of the decomposition furnace 1 is filled with cooling water, and the cooling water cools the electrode 3.
【００２０】分解炉１の炉壁には有害物質投入部７が設
けられており、有害物質はこの投入部７を介して分解炉
１内に投入される。さらにプラズマトーチ２の側壁には
プラズマガス注入部８が設けられており、アルゴンと水
素の混合ガスはこの注入部８を介してプラズマトーチ２
内に注入される。A toxic substance charging section 7 is provided on the furnace wall of the cracking furnace 1, and the toxic substance is charged into the cracking furnace 1 through this charging section 7. Further, a plasma gas injection part 8 is provided on the side wall of the plasma torch 2, and the mixed gas of argon and hydrogen is supplied through the injection part 8 to the plasma torch 2.
Is injected into.
【００２１】また、分解炉１の外側には、分解炉１の外
周に沿って交流磁場発生器９が配設されており、分解炉
１内のプラズマアーク１０を回転振動させるようになっ
ている。分解炉１の底部は開口しており、その開口部は
分解炉１の下方に配置された反応炉１１に結合されてい
る。また反応炉１１はクエンティングゾーンへと接続さ
れている。An AC magnetic field generator 9 is arranged outside the cracking furnace 1 along the outer circumference of the cracking furnace 1 so that the plasma arc 10 in the cracking furnace 1 is rotationally vibrated. .. The bottom of the cracking furnace 1 is open, and the opening is connected to the reaction furnace 11 arranged below the cracking furnace 1. Further, the reaction furnace 11 is connected to the quenching zone.
【００２２】上記構成において、アルゴンと水素の混合
ガスをプラズマガス注入部８からプラズマトーチ２内に
注入し、さらにその混合ガスをプラズマトーチ２内から
分解炉１内へ注入する。そして、図示していない電源か
ら電極３，４に高電圧を印加して、分解炉１内の混合ガ
スをプラズマ状態にする。この場合、プラズマ中の水素
は拡散しやすく強力にプラズマを冷却するためプラズマ
は緊縮して非常に高温（１００００〜２００００℃）に
なる。この状態で交流磁場発生器９から分解炉１内に交
流磁場をかけると、分解炉１内のプラズマは回転振動し
てプラズマ揺動を起こしプラズマ発生領域が拡大する。
このようなプラズマ中に有害物質投入部７から有害物質
を投入すれば、エネルギの有害物質への移行が速く行わ
れ有害物質の分解速度が速くなるとともに、プラズマと
有害物質との接触混合を効率的に行うことが可能とな
り、有害物質を完全に原子状にばらばらに解離させるこ
とができる。原子状に解離した有害物質の構成元素は、
ガス状の反応生成物として反応炉１１内に流れ込み、こ
こで再結合したのちにクエンティングゾーンへ排出され
る。In the above structure, a mixed gas of argon and hydrogen is injected from the plasma gas injection part 8 into the plasma torch 2, and the mixed gas is injected from the plasma torch 2 into the decomposition furnace 1. Then, a high voltage is applied to the electrodes 3 and 4 from a power source (not shown) to bring the mixed gas in the decomposition furnace 1 into a plasma state. In this case, hydrogen in the plasma easily diffuses and strongly cools the plasma, so that the plasma is compressed and becomes extremely hot (10,000 to 20000 ° C.). When an AC magnetic field is applied from the AC magnetic field generator 9 to the decomposition furnace 1 in this state, the plasma in the decomposition furnace 1 is rotationally oscillated to cause plasma oscillation and the plasma generation region is expanded.
If a harmful substance is introduced into the plasma from the harmful substance input unit 7, energy is transferred to the harmful substance quickly, the decomposition rate of the harmful substance is increased, and the contact mixing of the plasma and the harmful substance is efficiently performed. The harmful substance can be completely dissociated into atoms. The constituent elements of the harmful substance dissociated into atoms are
It flows into the reaction furnace 11 as a gaseous reaction product, is recombined there, and is then discharged to the quenching zone.
【００２３】（第２実施例）図２は、本発明の第２実施
例を示した有害物質の熱分解装置の摸式図である。本実
施例の特徴は、分解炉２０と分解炉２１の２段構造にし
て、分解炉２０，２１のそれぞれに有害物質投入部２
２，２３を設けたことである。なお、図示してないが分
解炉２０の外側には第１実施例と同様な交流磁場発生器
が配設されている。(Second Embodiment) FIG. 2 is a schematic diagram of a thermal decomposition apparatus for harmful substances showing a second embodiment of the present invention. The feature of the present embodiment is that the decomposition furnace 20 and the decomposition furnace 21 have a two-stage structure, and the harmful substance charging section 2 is provided in each of the decomposition furnaces 20 and 21.
2 and 23 are provided. Although not shown, an AC magnetic field generator similar to that of the first embodiment is arranged outside the decomposition furnace 20.
【００２４】上記のように構成すると、有害物質投入部
２２から投入された有機ハロゲン化物等の有害物質を分
解炉２０で原子状にばらばらに解離させることができ
る。そして、その原子状に解離した有機ハロゲン化物の
構成元素は分解炉２１内に流れてＣ，Ｈ2，ＨＣｌ等に
再結合するときに熱を発生する。そこで分解炉２１で
は、有害物質投入部２３から新たに投入された有害物質
を上記の発生した熱を利用して原子状に解離させること
ができる。With the above-described structure, harmful substances such as organic halides introduced from the harmful substance introduction section 22 can be dissociated into atomic forms in the decomposition furnace 20. The atomically dissociated constituent elements of the organic halide flow into the decomposition furnace 21 and generate heat when they are recombined with C, H 2 , HCl and the like. Therefore, in the decomposition furnace 21, it is possible to dissociate the toxic substance newly introduced from the toxic substance introducing section 23 into an atomic state by utilizing the above-mentioned generated heat.
【００２５】また、分解炉２１に下方にはクウェンチン
グ炉２４が設けられ、分解炉２０，２１で原子状に解離
した有機ハロゲン化物の構成元素は、ガス状の反応生成
物としてクウェンチング炉２４内に流れ込むようになっ
ている。そして、ＮａＯＨ液等のクウェンチング液をク
ウェンチング炉２４内に注入することにより、上記反応
生成物はＣ，ＮａＣｌ等のスラリーと排ガスに分離され
てクウェンチング炉２４から外部に排出される。A quenching furnace 24 is provided below the cracking furnace 21, and the constituent elements of the organic halide dissociated into atoms in the cracking furnaces 20 and 21 are introduced into the quenching furnace 24 as a gaseous reaction product. It's pouring in. Then, by injecting a quenching liquid such as NaOH solution into the quenching furnace 24, the reaction product is separated into a slurry such as C, NaCl and the exhaust gas and discharged from the quenching furnace 24 to the outside.
【００２６】（第３実施例）図３は本発明の第３実施例
を示した有害物質の熱分解装置の摸式図である。本実施
例の特徴は、プラズマ分解と再結合を兼ねた分解炉３０
と、その分解炉３０内にパルス状のプラズマを起こさせ
るためのパルス電源３１を設けたことである。なお、図
示してないが分解炉３０の外側には前述の実施例と同様
に交流磁場発生器が配設されている。(Third Embodiment) FIG. 3 is a schematic diagram of a thermal decomposition apparatus for harmful substances showing a third embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that a decomposition furnace 30 that combines plasma decomposition and recombination is used.
And a pulse power supply 31 for generating pulsed plasma in the decomposition furnace 30. Although not shown, an AC magnetic field generator is arranged outside the decomposition furnace 30 as in the above-described embodiment.
【００２７】パルス電源３１によって分解炉３０内には
図４に示すようなプラズマが発生する。図４において
は、プラズマがＯＮのときはプラズマ発生時期を、プラ
ズマがＯＦＦのときはプラズマ休止時期をそれぞれ示し
ている。そして、プラズマ発生時には、図示してない交
流磁場発生器により分解炉３０内のプラズマを振動させ
てプラズマ発生領域を拡大させるとともに、そのプラズ
マの熱を利用して有機ハロゲン化物等の有害物質を原子
状にばらばらに解離させる。また、プラズマ休止時期に
は、原子状に解離した有機ハロゲン化物の構成元素が
Ｃ，Ｈ2，ＨＣｌ等に再結合するときに生じる熱を利用
して、新たに投入された有害物質を原子状に解離させ
る。A plasma as shown in FIG. 4 is generated in the decomposition furnace 30 by the pulse power source 31. In FIG. 4, the plasma generation timing is shown when the plasma is ON, and the plasma pause timing is shown when the plasma is OFF. When plasma is generated, the AC magnetic field generator (not shown) vibrates the plasma in the decomposition furnace 30 to expand the plasma generation region, and the heat of the plasma is used to atomize harmful substances such as organic halides. Dissociate into pieces. In addition, during the plasma pause period, the heat generated when the constituent elements of the organic halide dissociated into atoms recombine with C, H 2 , HCl, etc. are used to atomically remove the newly introduced harmful substances. Dissociate into
【００２８】分解炉３０内に投入される有害物質の量は
プラズマ発生時期とプラズマ休止時期では異なるため、
有害物質投入部３２に取付けられた有害物質投入量コン
トローラ３３で有害物質の投入量を制御する。Since the amount of harmful substances charged into the decomposition furnace 30 differs between the plasma generation timing and the plasma resting timing,
A harmful substance input controller 33 attached to the harmful substance input unit 32 controls the input amount of the harmful substance.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下のような効果がある。As described above, the present invention has the following effects.
【００３０】(1) アルゴン・水素プラズマであるから
非常に高温であり、強力な還元雰囲気での分解で反応を
単純化できるため、従来の空気プラズマに比べて分解炉
容積を１／２程度に、排ガス量を１／４程度に低減で
き、装置全体をコンパクトにすることが可能となる。(1) Since it is argon / hydrogen plasma, the temperature is extremely high, and the reaction can be simplified by decomposition in a strong reducing atmosphere. Therefore, the decomposition furnace volume is reduced to about half that of conventional air plasma. The amount of exhaust gas can be reduced to about 1/4, and the entire device can be made compact.
【００３１】(2) 再結合時に発生する生成熱を有効に
利用できるため、従来の空気プラズマに比べて処理コス
トを約７割に低減することができる。(2) Since the generated heat generated at the time of recombination can be effectively used, the processing cost can be reduced to about 70% as compared with the conventional air plasma.
【００３２】(3) 水素プラズマによる強力な還元反応
により、有害物質を確実に分解することができる。(3) Hazardous substances can be surely decomposed by the strong reduction reaction by hydrogen plasma.
【００３３】(4) 水素プラズマはプラズマが緊縮して
発生領域が狭くなる傾向にあるが、外部交流磁場により
プラズマを振動させてプラズマ発生領域を拡大させてい
るので、有害物質とプラズマとの接触混合を良好に行う
ことができ、有害物質を効率良く熱分解することができ
る。(4) Hydrogen plasma tends to be narrowed due to the tightness of the plasma. However, since the plasma is oscillated by the external AC magnetic field to expand the plasma generation region, contact between harmful substances and plasma is caused. Mixing can be performed well, and harmful substances can be efficiently thermally decomposed.
【図１】本発明の第１実施例を示した有害物質の熱分解
装置の概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of a harmful substance thermal decomposition apparatus showing a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施例を示した有害物質の熱分解
装置の摸式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a thermal decomposition apparatus for harmful substances showing a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３実施例を示した有害物質の熱分解
装置の摸式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a thermal decomposition apparatus for harmful substances showing a third embodiment of the present invention.
【図４】パルス状のプラズマによる有害物質の分解過程
を示した説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a process of decomposing harmful substances by pulsed plasma.
１，２０，２１，３０ 分解炉 ２ プラズマトーチ ３，４ 電極 ５ 絶縁物 ６ 端子 ７，２２，２３，３２ 有害物質投入部 ８ プラズマガス注入部 ９ 交流磁場発生器 １０ プラズマアーク １１ 反応炉 ２４ クウェンチング炉 ３１ パルス電源 ３３ 有害物質投入量コントローラ 1,20,21,30 Decomposition furnace 2 Plasma torch 3,4 Electrode 5 Insulator 6 Terminal 7,22,23,32 Hazardous substance injection part 8 Plasma gas injection part 9 AC magnetic field generator 10 Plasma arc 11 Reactor 24 Quenching Furnace 31 Pulse power supply 33 Hazardous substance input controller
Claims (6)
を高温のアークプラズマ中に投入して加熱することによ
り、前記有害物質を熱分解する熱分解法において、 アルゴンと水素の混合ガスを用いてアークプラズマを発
生させ、該アークプラズマを外部交流磁場により振動さ
せてプラズマ発生領域を拡大させることを特徴とする有
害物質の熱分解法。1. In a thermal decomposition method of thermally decomposing a harmful substance mainly composed of an organic halide into a high temperature arc plasma to heat the harmful substance, a mixed gas of argon and hydrogen is used. A method for thermally decomposing harmful substances, characterized in that arc plasma is generated, and the arc plasma is vibrated by an external alternating magnetic field to expand a plasma generation region.
を高温のアークプラズマ中に投入して加熱することによ
り、前記有害物質を熱分解する熱分解法において、 まず、アルゴンと水素の混合ガスを用いてアークプラズ
マを発生させ、該アークプラズマを外部交流磁場により
振動させてプラズマ発生領域を拡大させるとともに、前
記アークプラズマの熱を利用して前記有害物質を原子状
に解離させ、次に、解離した有機ハロゲン化物の構成元
素がＣ，Ｈ2，ＨＣｌ等に再結合するときに生じる熱を
利用して、新たに投入されたハロゲン化物を原子状に解
離させることを特徴とする有害物質の熱分解法。2. A thermal decomposition method for thermally decomposing a harmful substance mainly comprising an organic halide by heating it in a high-temperature arc plasma to thermally decompose the harmful substance. Arc plasma is generated by using the arc plasma to vibrate with an external alternating magnetic field to expand the plasma generation region, and the heat of the arc plasma is used to dissociate the harmful substance into atoms, and then dissociation is performed. The heat of harmful substances characterized by dissociating newly introduced halides into atoms by utilizing the heat generated when the constituent elements of the organic halide are recombined with C, H 2 , HCl, etc. Decomposition method.
を高温のアークプラズマ中に投入して加熱することによ
り、前記有害物質を熱分解する熱分解法において、 アルゴンと水素の混合ガスを用いてアークプラズマを発
生させるとともに、そのアークプラズマをパルス状にし
てプラズマ発生時期とプラズマ休止時期とを作り、プラ
ズマ発生時には、前記アークプラズマを外部交流磁場に
より振動させてプラズマ発生領域を拡大させるととも
に、前記アークプラズマの熱を利用して前記有害物質を
原子状に解離させ、プラズマ休止時期には、解離した有
機ハロゲン化物の構成元素がＣ，Ｈ2，ＨＣｌ等に再結
合するときに生じる熱を利用して、新たに投入されたハ
ロゲン化物を原子状に解離させることを特徴とする有害
物質の熱分解法。3. A pyrolysis method for thermally decomposing a harmful substance composed mainly of an organic halide in high-temperature arc plasma to heat the harmful substance, wherein a mixed gas of argon and hydrogen is used. Along with generating the arc plasma, the arc plasma is pulsed to create a plasma generation time and a plasma stop time, and at the time of plasma generation, the arc plasma is vibrated by an external alternating magnetic field to expand the plasma generation region, and The harmful substances are dissociated into atoms by using the heat of the arc plasma, and the heat generated when the dissociated constituent elements of the organic halide are recombined with C, H 2 , HCl, etc. is used during the plasma rest period. Then, the thermally decomposed method of harmful substances is characterized in that the newly introduced halide is dissociated into atoms.
を高温のアークプラズマ中に投入して加熱することによ
り、前記有害物質を熱分解する熱分解装置において、 アルゴンと水素の混合ガスを供給する供給手段と、前記
混合ガスを用いてアークプラズマを発生させるアークプ
ラズマ発生手段と、前記アークプラズマを振動させてプ
ラズマ発生領域を拡大させるプラズマ発生領域拡大手段
と、を備えたことを特徴とする有害物質の熱分解装置。4. A mixed gas of argon and hydrogen is supplied in a thermal decomposition device for thermally decomposing a harmful substance mainly composed of an organic halide into a high temperature arc plasma to heat the harmful substance. Harmful, characterized by comprising: a supply means, an arc plasma generation means for generating an arc plasma using the mixed gas, and a plasma generation area expansion means for vibrating the arc plasma to expand a plasma generation area. Thermal decomposition equipment for substances.
を高温のアークプラズマ中に投入して加熱することによ
り、前記有害物質を熱分解する熱分解装置において、 アルゴンと水素の混合ガスを供給する供給手段と、前記
混合ガスを用いてアークプラズマを発生させるアークプ
ラズマ発生手段と、前記アークプラズマを振動させてプ
ラズマ発生領域を拡大させ、そのときのアークプラズマ
の熱を利用して前記有害物質を原子状に解離させる第１
の解離手段と、前記第１の解離手段で解離した有機ハロ
ゲン化物の構成元素がＣ，Ｈ2，ＨＣｌ等に再結合する
ときに生じる熱を利用して、新たに投入されたハロゲン
化物を原子状に解離させる第２の解離手段と、を備えた
ことを特徴とする有害物質の熱分解装置。5. A pyrolysis apparatus for thermally decomposing a harmful substance mainly composed of an organic halide into a high temperature arc plasma to heat the harmful substance, and a mixed gas of argon and hydrogen is supplied. Supplying means, arc plasma generating means for generating arc plasma using the mixed gas, and expanding the plasma generation region by vibrating the arc plasma, by utilizing the heat of the arc plasma at that time to remove the harmful substances First to dissociate atomically
And the heat generated when the constituent elements of the organic halide dissociated by the first dissociation means are recombined with C, H 2 , HCl, etc. A thermal decomposition device for harmful substances, comprising:
を高温のアークプラズマ中に投入して加熱することによ
り、前記有害物質を熱分解する熱分解装置において、 アルゴンと水素の混合ガスを供給する供給手段と、前記
混合ガスを用いてアークプラズマを発生させるととも
に、そのアークプラズマをパルス状にしてプラズマ発生
時期とプラズマ休止時期とを作るパルス状アークプラズ
マ発生手段と、前記アークプラズマを振動させてプラズ
マ発生領域を拡大させるプラズマ発生領域拡大手段と、
プラズマ発生時には、前記アークプラズマの熱を利用し
て前記有害物質を原子状に解離させ、プラズマ休止時期
には、解離した有機ハロゲン化物の構成元素がＣ，
Ｈ2，ＨＣｌ等に再結合するときに生じる熱を利用し
て、新たに投入されたハロゲン化物を原子状に解離させ
る解離手段と、を備えたことを特徴とする有害物質の熱
分解装置。6. A pyrolysis apparatus for thermally decomposing a harmful substance mainly composed of an organic halide into a high temperature arc plasma to heat the harmful substance, thereby supplying a mixed gas of argon and hydrogen. Supplying means, while generating an arc plasma using the mixed gas, pulsed arc plasma generating means for making a pulse generation of the arc plasma to generate a plasma generation timing and a plasma stop timing, and vibrating the arc plasma. A plasma generation region expanding means for expanding the plasma generation region,
At the time of plasma generation, the harmful substances are atomically dissociated by using the heat of the arc plasma, and at the time of plasma rest, the constituent elements of the dissociated organic halide are C,
A thermal decomposition apparatus for a harmful substance, comprising: a dissociation unit that dissociates a newly introduced halide into an atomic state by utilizing heat generated when recombining with H 2 , HCl or the like.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3249323A JPH0584324A (en) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Thermal decomposition method for harmful substance and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3249323A JPH0584324A (en) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Thermal decomposition method for harmful substance and apparatus therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0584324A true JPH0584324A (en) | 1993-04-06 |
Family
ID=17191297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3249323A Pending JPH0584324A (en) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Thermal decomposition method for harmful substance and apparatus therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0584324A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004071652A1 (en) * | 2003-02-14 | 2004-08-26 | Anzai, Setsu | Toxic gas processing system |
| KR102299415B1 (en) * | 2020-10-30 | 2021-09-08 | 주식회사 비츠로넥스텍 | Combined temperature treatment system using high-temperature plasma and its exhaust gas treatment method |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP3249323A patent/JPH0584324A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004071652A1 (en) * | 2003-02-14 | 2004-08-26 | Anzai, Setsu | Toxic gas processing system |
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| WO2022092422A1 (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-05 | 주식회사 비츠로넥스텍 | Batch-type complex temperature treatment machine using high-temperature plasma, and method for treating exhaust gas thereof |
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