JPH07289656A - ハロゲン化芳香族化合物のアルカリ分解方法 - Google Patents

ハロゲン化芳香族化合物のアルカリ分解方法

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JPH07289656A JP12169094A JP12169094A JPH07289656A JP H07289656 A JPH07289656 A JP H07289656A JP 12169094 A JP12169094 A JP 12169094A JP 12169094 A JP12169094 A JP 12169094A JP H07289656 A JPH07289656 A JP H07289656A
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Nobuyuki Nakayama
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハロゲン化芳香族化合物を安全、かつ実質的
に完全にアルカリで分解する新規な技術手段を提供す
る。 【構成】 ハロゲン化芳香族化合物を、特定の非プロト
ン極性溶剤中で、高濃度比(ハロゲンとアルカリとのモ
ル比でない)のアルカリと150℃から300℃にてか
きまぜる。 【効果】 アルカリを、一定量以上の高濃度にして使う
と、ハロゲン化芳香族化合物は、検出限界以下に減少す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野および目的】環境保全の上で、ハロ
ゲン化芳香族化合物を完全かつ安全に分解せしめること
は従来20年余りに亘って、重大な関心事である。本方
法は、化学的に上記目的を達しめる方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ハロゲン化芳香族化合物の除去あ
るいは分解に関して、多くの努力が成された。その数例
を示すと、アルカリとの反応に関しては、U.S.P.
2,951,804で、アルミナ−アルカリ法が示され
ている。更にU.S.P.4,532,028では、ア
ルキルあるいはアルキレンスルホオキシドとポリオール
との混合物中で、アルカリと50,000ppm以下の
PCBとを200℃以下で反応させて、数ppmとする
方法が示されている。そのほか、ナトリウムの溶融物を
用いるカナダ特許408,116や、ポリエチレングリ
コールを吸着したアルカリ土類金属を用いるイタリア特
許22,215等があるが、未だに実質的に安全な濃度
にまでPCBを除去することは実現されていない。最近
では、パラフィンを水素源とする還元法も研究されてい
るが、この方法はPCBの残存率が1ppm程度であ
り、しかも反応温度が高いという欠点を有している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】先にあげた従来の技術
はそれぞれ特徴があり、かなり効果のあることになって
いるが、実際には、溶剤が大量のアルカリ物質に対し
て、150℃以上の高い温度ではとても耐えるものでな
いこと等、工業的に実施できる技術ということはできな
い。本発明者等は、アルカリの作用に関して特に多くの
実験を行った結果、これらの問題を解決するに至った。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、特別の高
沸点かつ耐熱、耐アルカリ性の極性溶剤を選び、ハロゲ
ン化芳香族化合物と該極性溶剤に溶解する量を大幅に越
えた量比のアルカリ物質とを150℃以上300℃以下
で接触させる方法が、ハロゲン化芳香族化合物を実質的
に、現在知られる方法による検出限界以下に分解する有
効な手段であることを見出した。
【0005】ここに選ばれた極性溶剤は、市販で容易に
入手できるもので、その中でも毒性が低く、耐熱、耐ア
ルカリの強い性質のものであるが、何よりもまずハロゲ
ン化芳香族化合物をよく溶解する。反応が進行して、溶
剤中のハロゲン化芳香族化合物が数mg/kgの濃度か
らさらに検出限界以下(0.5ppb以下)に反応を完
結させるべく進行させる働きが要求される。本発明はま
さにそれを解決した。
【0006】本発明に有効な耐熱、耐アルカリ性、かつ
毒性の低い非プロトン極性溶剤は、1,3−ジメチル−
2−イミダゾリジノン(以下DM1と略す)、テトラメ
チレンスルフォン(以下スルフォランと略す)のいずれ
かあるいはこの両者の任意の割合の混合物を主とし、さ
らに場合によっては、ジメチルスルフォキシド、N−メ
チルピロリドン、テトラメチル尿素、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチ
ルエーテルなる群から選ばれた一つあるいは二つ以上の
混合物を全体の35%以下まで混入しても、実質的には
差し支えない。
【0007】本発明を最も有効ならしめるのは、上記非
プロトン極性溶剤に対して、5,000mg/kg以
上、特に好ましくは7,000mg/kg以上のアルカ
リを共存させる組合せにある。
【0008】一般に反応を完結せしめるべく、一方の安
価な薬品を過剰に用いる手段は、よく知られているが、
本発明における大幅に過剰なアルカリの存在は、表1に
より明らかなごとく、ただ単に分解されるべきハロゲン
化芳香族化合物に対するアルカリの比の問題でなく、非
プロトン極性溶剤の働きを本来のものとする上で、重要
なのである。
【0009】本発明において行われる化学反応の本質的
な機構を学理的に説明することは、今の段階では完全に
は出来ないが、本発明の方法を行うことで、出発物質の
ハロゲン化芳香族化合物が100%から数mg/kgに
希釈された広い範囲において、実質的に検出不可能な濃
度にまで分解されるのである。
【0010】
【実施例】ハロゲン化芳香族化合物を除去・分解する方
法は、前述のようにして行われるが、本発明の方法を基
本に多くの変法を検討したが、その各々について説明を
することは、本発明の趣旨を明らかにするために必ずし
も適当でないので、以下に基本的な実施例を表1に比較
例を表2に示す。これらの実施例においては、顕著な効
果が示されたが、比較例においては、アルカリ濃度が低
い場合、PCBの分解効果が顕著でないことを示してい
る。
【0011】
【表1】
【0012】
【表2】
【0013】実施例1 PCB80ppmを含む絶縁油50g、DMI100
g、そしてアルカリとして粉末状のNaOHを2g添加
する。系のアルカリ濃度をおよそ13,000ppmと
して、全体をよくかき混ぜつつ200℃にて6時間保っ
た。次いで、室温に冷却して、下層のDMIを除き、油
層のPCBをガスクロマトグラフィ質量分析計(以下G
C−MSと略す)によって分析したところ、N.D.
(GC−MSの検出限界以下、即ち0.5ppb[0.
5μg/kg]以下)まで減少していた。一方、比較例
の1においては、実施例1と同条件で反応させたが、添
加したアルカリ濃度だけが2,000mg/kg(2,
000ppm)と低い。この場合、6時間反応させて、
油層の残存PCB濃度をGC−MSで分析したところ、
4,000ppb(4,000μg/kg)であり、ア
ルカリ濃度を高くすることの効果が歴然としている。
【0014】実施例2 表1に示す条件で実施例1と同様の処理を行ったとこ
ろ、残存PCBはN.D.(0.5ppb以下)まで減
少していた。
【0015】実施例3 表1に示す条件で実施例1と同様の処理を行ったとこ
ろ、残存PCBはN.D.(0.5ppb以下)まで減
少していた。
【0016】実施例4 表1に示す条件で実施例1と同様の処理を行ったとこ
ろ、残存PCBはN.D.(0.5ppb以下)まで減
少していた。
【0017】実施例5 表1に示す条件で実施例1と同様の処理を行ったとこ
ろ、残存PCBはN.D.(0.5ppb以下)まで減
少していた。
【0018】実施例6 表1に示す条件で実施例1と同様の処理を行ったとこ
ろ、残存PCBはN.D.(0.5ppb以下)まで減
少していた。
【0019】実施例7 表1に示す条件で実施例1と同様の処理を行ったとこ
ろ、残存PCBはN.D.(0.5ppb以下)まで減
少していた。
【0020】実施例8 表1に示す条件で、実施例1と同様の処理を行う。ただ
し、この場合、絶縁油が少量のため、DMI層に溶け込
んでしまうので、DMI中のPCBの分析をGC−MS
で行う。始めにアルカリとして、粉末状のNaOHを1
3g添加してアルカリ濃度を130,000mg/kg
(130,000ppm)と高い濃度にして、よくかき
まぜつつ5時間反応させた。この後、DMI中の残存P
CBの分析を行ったところ、N.D.(0.5ppb)
まで減少していた。
【0021】実施例9 表1に示す条件で実施例8と同様の処理を行ったとこ
ろ、残存PCBはN.D.(0.5ppb以下)まで減
少していた。
【0022】実施例10 表1に示す条件で実施例8と同様の処理を行ったとこ
ろ、残存PCBはN.D.(0.5ppb以下)まで減
少していた。
【0023】実施例11 表1に示す条件で実施例8と同様であるが、絶縁油を全
く入れないで、処理を行ったところ、残存PCBはN.
D.(0.5ppb以下)まで減少していた。
【0024】実施例12 表1に示す条件で実施例11と同様の処理を行ったとこ
ろ、残存PCBはN.D.(0.5ppb以下)まで減
少していた。
【0025】実施例13 表1に示す条件で実施例11と同様の処理を行ったとこ
ろ、残存PCBはN.D.(0.5ppb以下)まで減
少していた。
【0026】実施例14 表1に示す条件で実施例11と同様の処理を行ったとこ
ろ、残存PCBはN.D.(0.5ppb以下)まで減
少していた。
【0027】
【発明の効果】本発明によって、少量であっても環境保
護に問題とされ、あるいは人体に直接害をもたらすと考
えられているハロゲン化芳香族化合物(主としてPC
B)を、実質的に、害がないとされるまで完全に近く分
解でき、それらを含有する炭化水素油から除去・分解す
ることが可能となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷本 文男 京都府京都市左京区下鴨森本町15番地 財 団法人生産開発科学研究所内 (72)発明者 九十九 清彦 京都府京都市左京区下鴨森本町15番地 財 団法人生産開発科学研究所内 (72)発明者 中村 充彦 千葉県柏市布施新町4−8−6 (72)発明者 矢野 恒夫 埼玉県飯能市川寺413−14 (72)発明者 鈴木 伸洋 東京都調布市西つつじヶ丘2−4−1 東 京電力株式会社技術研究所内 (72)発明者 戸澗 敏孔 東京都調布市西つつじヶ丘2−4−1 東 京電力株式会社技術研究所内 (72)発明者 古橋 鴻一 滋賀県甲賀郡甲西町大池町1−1 株式会 社ネオス内 (72)発明者 中山 伸之 滋賀県甲賀郡甲西町大池町1−1 株式会 社ネオス内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハロゲン化芳香族化合物とアルカリとを
    非プロトン極性溶剤中150℃ないし300℃にて、1
    ないし10時間接触させるに際し、系中アルカリの開始
    時割合を、5,000mg/kg以上とすることを特徴
    とする、ハロゲン化芳香族化合物のアルカリ分解方法。
  2. 【請求項2】 ハロゲン化芳香族化合物が、ポリ塩化ビ
    フェニール類、ポリ塩化ターフェニル類およびポリ臭化
    ビフェニール類からなる群から選ばれた少なくとも一種
    類あるいは二種類以上の混合物である、請求項1記載の
    ハロゲン化芳香族化合物のアルカリ分解方法。
  3. 【請求項3】 ハロゲン化芳香族化合物が、主たる成分
    が非芳香族系炭化水素である炭化水素油によって、80
    %以下2mg/kg以上の範囲で希釈されている、請求
    項1記載のハロゲン化芳香族化合物のアルカリ分解方
    法。
  4. 【請求項4】 アルカリが、苛性ソーダ、苛性カリ、水
    酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなる群から選ばれ
    た少なくとも一つあるいは二つ以上の混合物であること
    を特徴とする、請求項1記載のハロゲン化芳香族化合物
    のアルカリ分解方法。
  5. 【請求項5】 非プロトン極性溶剤が、1,3−ジメチ
    ル−2−イミダゾリジノン、テトラメチレンスルフォン
    のいずれかあるいはこの任意の割合の混合物を主成分と
    し、さらに場合によっては、ジメチルスルフォキシド、
    N−メチルピロリドン、テトラメチル尿素、ジエチレン
    グリコール、ポリエチレングリコールジメチルエーテル
    なる群から選ばれた一つあるいは二つ以上の混合物を3
    5%以下含む、請求項1記載のハロゲン化芳香族化合物
    のアルカリ分解方法。
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