JPH0669499B2 - フロン類の分解方法 - Google Patents
フロン類の分解方法Info
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- JPH0669499B2 JPH0669499B2 JP3050533A JP5053391A JPH0669499B2 JP H0669499 B2 JPH0669499 B2 JP H0669499B2 JP 3050533 A JP3050533 A JP 3050533A JP 5053391 A JP5053391 A JP 5053391A JP H0669499 B2 JPH0669499 B2 JP H0669499B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、フロン、ハロン等の
有機ハロゲン化合物を効率よく分解する方法に関する。
フロン、ハロン等による成層圏オゾン層の破壊は地球規
模の環境問題として注目されている。これらの物質は化
学的に非常に安定で、一般大気中での光分解反応では破
壊し難く、対流圏での寿命は数年以上に達し、成層圏の
オゾン層に到達してようやく分解する。その分解に際し
ては、オゾン層のオゾンを連鎖反応により大量に消費す
るため、オゾン層の減少が観測されるに至っており、地
球生物等への紫外線による影響が懸念されている。この
発明は洗浄剤、冷媒、発泡剤、エアゾール等に大量に使
用されているフロン等を放出する際に効率よく分解し、
オゾン層への影響を除去する手段を提供するものであ
る。
有機ハロゲン化合物を効率よく分解する方法に関する。
フロン、ハロン等による成層圏オゾン層の破壊は地球規
模の環境問題として注目されている。これらの物質は化
学的に非常に安定で、一般大気中での光分解反応では破
壊し難く、対流圏での寿命は数年以上に達し、成層圏の
オゾン層に到達してようやく分解する。その分解に際し
ては、オゾン層のオゾンを連鎖反応により大量に消費す
るため、オゾン層の減少が観測されるに至っており、地
球生物等への紫外線による影響が懸念されている。この
発明は洗浄剤、冷媒、発泡剤、エアゾール等に大量に使
用されているフロン等を放出する際に効率よく分解し、
オゾン層への影響を除去する手段を提供するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】フロン、ハロン類を破壊する手段として
は、（１）熱分解法、（２）触媒分解法、（３）化学薬
品による分解法、（４）プラズマによる分解法、等が知
られている。熱分解法は現段階では最も実用的な方法と
考えられるが、その分解のために７００℃以上の高温を
必要とする。そのため分解時に発生する弗化水素や塩化
水素による炉体などの反応装置の損傷が甚だしく、工業
的に使用できない欠点がある。
は、（１）熱分解法、（２）触媒分解法、（３）化学薬
品による分解法、（４）プラズマによる分解法、等が知
られている。熱分解法は現段階では最も実用的な方法と
考えられるが、その分解のために７００℃以上の高温を
必要とする。そのため分解時に発生する弗化水素や塩化
水素による炉体などの反応装置の損傷が甚だしく、工業
的に使用できない欠点がある。
【０００３】触媒法によれば、分解温度を低下させるこ
とができるが、それでも充分な反応速度を得るためには
５００℃以上の高温を必要とするので、このような温度
及びハロゲン化水素の共存する雰囲気で長時間使用でき
る触媒は未だ報告されていない。
とができるが、それでも充分な反応速度を得るためには
５００℃以上の高温を必要とするので、このような温度
及びハロゲン化水素の共存する雰囲気で長時間使用でき
る触媒は未だ報告されていない。
【０００４】ナトリウムナフタレニド、アジ化ナトリウ
ム等の化学薬品を使用し、常温で分解する方法は知られ
ているが、これらの薬品は非常に高価で、大量の処理に
は適していない。またプラズマにより分解できること
が、原理的には知られているが、まだその分解効率は低
く大量の処理には適していない状況である。
ム等の化学薬品を使用し、常温で分解する方法は知られ
ているが、これらの薬品は非常に高価で、大量の処理に
は適していない。またプラズマにより分解できること
が、原理的には知られているが、まだその分解効率は低
く大量の処理には適していない状況である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
では困難であったフロンやハロン類の比較的低温での効
率良い分解方法で、工業的に大量に使用され放出される
フロン、ハロン類の分解処理に適した手段を提供するこ
とを目的としている。
では困難であったフロンやハロン類の比較的低温での効
率良い分解方法で、工業的に大量に使用され放出される
フロン、ハロン類の分解処理に適した手段を提供するこ
とを目的としている。
【０００６】
【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、本発明においてはプラズマ放電下で、種々の触媒
を用い、フロン、ハロン類を水蒸気と反応させ分解する
ものである。
めに、本発明においてはプラズマ放電下で、種々の触媒
を用い、フロン、ハロン類を水蒸気と反応させ分解する
ものである。
【０００７】
【作用】ここでフロン１１３を例にとれば式１に示す反
応となる。 Ｃ2 Ｃｌ3 Ｆ3 ＋４Ｈ2 Ｏ＝２ＣＯ2 ＋３ＨＣｌ＋３ＨＦ＋Ｈ2 ・・（１） ここで、水蒸気は当量より過剰に存在することが好まし
く、少ない場合には分解が不完全で、中間のハロゲン化
合物を生成し易い。プラズマ放電には、低周波放電、高
周波放電、マイクロ短波放電等が用いられ、これらの反
応ガス以外の雰囲気ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘ
リウム等の不活性ガスが望ましく、空気等も使用でき
る。
応となる。 Ｃ2 Ｃｌ3 Ｆ3 ＋４Ｈ2 Ｏ＝２ＣＯ2 ＋３ＨＣｌ＋３ＨＦ＋Ｈ2 ・・（１） ここで、水蒸気は当量より過剰に存在することが好まし
く、少ない場合には分解が不完全で、中間のハロゲン化
合物を生成し易い。プラズマ放電には、低周波放電、高
周波放電、マイクロ短波放電等が用いられ、これらの反
応ガス以外の雰囲気ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘ
リウム等の不活性ガスが望ましく、空気等も使用でき
る。
【０００８】本発明で使用する触媒は、ニッケル系、チ
タニヤ系、酸化クロム系、アルミナ系、パラジウム系な
どいずれでもよく限定しないが、反応生成物として弗化
水素や塩化水素を発生するので耐ハロゲン性のある触媒
が望ましい。反応温度は、それぞれの触媒特性により異
なるが、プラズマ放電下で使用することにより格段に促
進されるので、その反応温度を一般に触媒単独で使用す
る場合の最適温度より低温で使用しても充分な反応速度
が得られる。触媒単独でこの分解反応を生起させるには
低くても約３００℃以上の温度が必要で、約５００℃以
上ないと実用的な反応速度は得難い状況にある。一方、
プラズマ放電によるフロンの分解反応は高温雰囲気でも
可能であるが、むしろ低温雰囲気の方が好ましい。これ
はフロン類の水蒸気との反応が、熱力学的には、低温で
ΔＧの値が負の大きい値の大きな発熱反応であることで
も説明できる。しかし、プラズマ放電単独ではそのエネ
ルギー効率が低い難点がある。従って、両者を併用する
ことにより、常温付近で分解反応を効率よく行うことが
可能になると考えられ、本発明の実験により証明でき
た。即ちプラズマ放電単独では、フロンの分解効率が低
いため、高い分解率を得るには出力を高めて長時間処理
することが必要であったが、触媒と併用することによ
り、低出力で高い分解効率を得ることができる。プラズ
マ放電によれば更に触媒の活性低下を抑制したり、劣化
触媒を賦活する効果が認められ、通常は短時間で活性低
下する条件下において長時間使用したり、または活性低
下した触媒の再生使用に使用できる。従って、工業装置
においては多大の人工と長時間を要していた触媒の入替
え再生の作業を、大幅に省略することが可能で実用上の
大きい利点になる。
タニヤ系、酸化クロム系、アルミナ系、パラジウム系な
どいずれでもよく限定しないが、反応生成物として弗化
水素や塩化水素を発生するので耐ハロゲン性のある触媒
が望ましい。反応温度は、それぞれの触媒特性により異
なるが、プラズマ放電下で使用することにより格段に促
進されるので、その反応温度を一般に触媒単独で使用す
る場合の最適温度より低温で使用しても充分な反応速度
が得られる。触媒単独でこの分解反応を生起させるには
低くても約３００℃以上の温度が必要で、約５００℃以
上ないと実用的な反応速度は得難い状況にある。一方、
プラズマ放電によるフロンの分解反応は高温雰囲気でも
可能であるが、むしろ低温雰囲気の方が好ましい。これ
はフロン類の水蒸気との反応が、熱力学的には、低温で
ΔＧの値が負の大きい値の大きな発熱反応であることで
も説明できる。しかし、プラズマ放電単独ではそのエネ
ルギー効率が低い難点がある。従って、両者を併用する
ことにより、常温付近で分解反応を効率よく行うことが
可能になると考えられ、本発明の実験により証明でき
た。即ちプラズマ放電単独では、フロンの分解効率が低
いため、高い分解率を得るには出力を高めて長時間処理
することが必要であったが、触媒と併用することによ
り、低出力で高い分解効率を得ることができる。プラズ
マ放電によれば更に触媒の活性低下を抑制したり、劣化
触媒を賦活する効果が認められ、通常は短時間で活性低
下する条件下において長時間使用したり、または活性低
下した触媒の再生使用に使用できる。従って、工業装置
においては多大の人工と長時間を要していた触媒の入替
え再生の作業を、大幅に省略することが可能で実用上の
大きい利点になる。
【０００９】
【実施例１】図１にも示すような、プラズマ発生電源及
び電極を具備したベルジャー型反応装置に、チタニヤ・
ジルコニヤ系触媒１．５ｇを置いて、窒素１．２torr中
にフロン１１３を４００ppm 及び水蒸気３０００ppm に
なるように注入し、プラズマ放電下で分解反応を生じさ
せ、表１に示すような結果を得た。プラズマ放電と触媒
とを併用することにより、触媒の最適反応温度を常温ま
で低下させ、プラズマの出力を１／３にしても同じよう
なフロン分解率の得られることが観察された。触媒単独
で使用した場合には、２〜３数時間で触媒の活性低下が
認められたが、プラズマ放電下で使用した場合には１０
時間でも活性低下は認められなかった。
び電極を具備したベルジャー型反応装置に、チタニヤ・
ジルコニヤ系触媒１．５ｇを置いて、窒素１．２torr中
にフロン１１３を４００ppm 及び水蒸気３０００ppm に
なるように注入し、プラズマ放電下で分解反応を生じさ
せ、表１に示すような結果を得た。プラズマ放電と触媒
とを併用することにより、触媒の最適反応温度を常温ま
で低下させ、プラズマの出力を１／３にしても同じよう
なフロン分解率の得られることが観察された。触媒単独
で使用した場合には、２〜３数時間で触媒の活性低下が
認められたが、プラズマ放電下で使用した場合には１０
時間でも活性低下は認められなかった。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【実施例２】プラズマ発生電源及び電極を具備したベル
ジャー型反応試験装置にチタニヤ・ジルコニヤ系触媒
１．５ｇを置き、窒素１０torr中にハロン１３０１を２
００ppm及び水蒸気３，０００ppm を注入し、ハロンの
分解反応を生成させ、表２のような結果を得た。
ジャー型反応試験装置にチタニヤ・ジルコニヤ系触媒
１．５ｇを置き、窒素１０torr中にハロン１３０１を２
００ppm及び水蒸気３，０００ppm を注入し、ハロンの
分解反応を生成させ、表２のような結果を得た。
【００１２】
【表２】
【００１３】プラズマと触媒とを併用することにより、
常温において効率よくハロンの分解が可能であることを
示している。
常温において効率よくハロンの分解が可能であることを
示している。
【００１４】
【実施例３】プラズマ発生電源及び電極を具備したベル
ジャー型反応装置に、酸化ニッケル・弗化ランタン系触
媒１．５ｇを置き、窒素１０torr中にフロン１１３を、
２００ppm 及び水蒸気３，０００ppm になるように注入
し、プラズマ放電下で分解反応を生成させ、表３のよう
な結果を得た。プラズマ放電単独では、表１に示すよう
に出力１００Ｗ、常温、１５分で８３％の分解率である
が、この触媒とプラズマ放電の併用により、常温におけ
る分解率の大幅な向上が認められた。雰囲気ガスを窒素
から空気に替えた場合には、分解率として大体同様の結
果が得られた。また触媒単独で使用した場合には、数時
間の使用で触媒活性が低下したが、プラズマ放電下で使
用した場合には、２０時間の使用で活性低下は認められ
なかった。なお、この分解方法は、フロン、ハロン類に
限定せず、気体状の有機ハロゲン化合物の分解に広く適
用することが可能である。
ジャー型反応装置に、酸化ニッケル・弗化ランタン系触
媒１．５ｇを置き、窒素１０torr中にフロン１１３を、
２００ppm 及び水蒸気３，０００ppm になるように注入
し、プラズマ放電下で分解反応を生成させ、表３のよう
な結果を得た。プラズマ放電単独では、表１に示すよう
に出力１００Ｗ、常温、１５分で８３％の分解率である
が、この触媒とプラズマ放電の併用により、常温におけ
る分解率の大幅な向上が認められた。雰囲気ガスを窒素
から空気に替えた場合には、分解率として大体同様の結
果が得られた。また触媒単独で使用した場合には、数時
間の使用で触媒活性が低下したが、プラズマ放電下で使
用した場合には、２０時間の使用で活性低下は認められ
なかった。なお、この分解方法は、フロン、ハロン類に
限定せず、気体状の有機ハロゲン化合物の分解に広く適
用することが可能である。
【００１５】
【表３】
【００１６】
【発明の効果】上記のように、本発明はプラズマ放電下
で触媒によるフロン、ハロン類の分解反応を行わせるも
ので、以下記述のような効果を奏するとともに、広く地
球環境保全上及び産業上極めて有効な方法である。 （１）フロン、ハロン類を常温で、低出力のプラズマ放
電でも効率よく分解できる。 （２）工程が低温であるため、発生するハロゲン化水素
による装置類の損傷を抑制でき、工業的に使用し得る構
造材に困らないので実用化しやすい。 （３）プラズマ放電は低出力で、温度は常温でよいので
省エネルギーの効果が極めて大きい。 （４）触媒はプラズマ放電の効果で活性低下を防止で
き、長時間使用が可能であるので、触媒の再生入れ替え
に要する多大の人工及び時間を軽減できる。
で触媒によるフロン、ハロン類の分解反応を行わせるも
ので、以下記述のような効果を奏するとともに、広く地
球環境保全上及び産業上極めて有効な方法である。 （１）フロン、ハロン類を常温で、低出力のプラズマ放
電でも効率よく分解できる。 （２）工程が低温であるため、発生するハロゲン化水素
による装置類の損傷を抑制でき、工業的に使用し得る構
造材に困らないので実用化しやすい。 （３）プラズマ放電は低出力で、温度は常温でよいので
省エネルギーの効果が極めて大きい。 （４）触媒はプラズマ放電の効果で活性低下を防止で
き、長時間使用が可能であるので、触媒の再生入れ替え
に要する多大の人工及び時間を軽減できる。
【図１】本発明の実施例１〜３の実験にあたり使用した
実験装置の反応器の概要を示す正面図である。
実験装置の反応器の概要を示す正面図である。
１ プラズマ発生器のマッチングボックス ２ 電極のシール部 ３ ベルジャー ４ 電極 ５ 触媒 ６ ブロックヒータ ７ ベルジャー受け台 ８ 真空系へ ９ 反応ガス
Claims (1)
- 【請求項１】 フロン、ハロンなどの有機ハロゲン化合
物を分解するのに、プラズマ放電下で、触媒を用い水蒸
気と反応させることを特徴とする分解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3050533A JPH0669499B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | フロン類の分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3050533A JPH0669499B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | フロン類の分解方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04279179A JPH04279179A (ja) | 1992-10-05 |
| JPH0669499B2 true JPH0669499B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=12861640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3050533A Expired - Fee Related JPH0669499B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | フロン類の分解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669499B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3421954B2 (ja) * | 1992-12-18 | 2003-06-30 | 株式会社ダイオー | オゾン層破壊物質の処理方法 |
| US5663476A (en) * | 1994-04-29 | 1997-09-02 | Motorola, Inc. | Apparatus and method for decomposition of chemical compounds by increasing residence time of a chemical compound in a reaction chamber |
| US5811631A (en) * | 1994-04-29 | 1998-09-22 | Motorola, Inc. | Apparatus and method for decomposition of chemical compounds using a self-supporting member |
| RU95106478A (ru) * | 1994-04-29 | 1997-01-20 | Моторола | Устройство и способ для разложения химических соединений |
| US5611947A (en) * | 1994-09-07 | 1997-03-18 | Alliant Techsystems, Inc. | Induction steam plasma torch for generating a steam plasma for treating a feed slurry |
| DE19581551B4 (de) * | 1995-01-04 | 2006-08-17 | Fujitsu Ltd. | Gasreaktor |
| US5762009A (en) * | 1995-06-07 | 1998-06-09 | Alliant Techsystems, Inc. | Plasma energy recycle and conversion (PERC) reactor and process |
| US6888040B1 (en) * | 1996-06-28 | 2005-05-03 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for abatement of reaction products from a vacuum processing chamber |
| US5980701A (en) * | 1996-09-09 | 1999-11-09 | Battelle Memorial Institute | Corona method and apparatus for altering carbon containing compounds |
| FR2762524B1 (fr) * | 1997-04-25 | 1999-07-09 | Electricite De France | Procede de traitement d'effluents gazeux charges en composes polluants volatils par reaction desdits composes polluants avec un plasma hors equilibre thermodynamique, et reacteur dans lequel est mis en oeuvre ledit procede |
| WO2004071652A1 (ja) * | 2003-02-14 | 2004-08-26 | Anzai, Setsu | 毒ガス処理システム |
-
1991
- 1991-02-22 JP JP3050533A patent/JPH0669499B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04279179A (ja) | 1992-10-05 |
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