JPH0780286A - Organohalogen compound decomposition apparatus using high frequency induction heating plasma device - Google Patents

Organohalogen compound decomposition apparatus using high frequency induction heating plasma device

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JPH0780286A
JPH0780286A JP5227516A JP22751693A JPH0780286A JP H0780286 A JPH0780286 A JP H0780286A JP 5227516 A JP5227516 A JP 5227516A JP 22751693 A JP22751693 A JP 22751693A JP H0780286 A JPH0780286 A JP H0780286A
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plasma
decomposed
gas
frequency induction
substance
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光一 水野
Hideo Ouchi
日出夫 大内
Toyonobu Yoshida
豊信 吉田
Tomomi Asakura
友美 朝倉
Nobuyuki Uematsu
信行 植松
Hisashi Komaki
久 小牧
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Jeol Ltd
Nippon Steel Corp
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Jeol Ltd
Tokyo Electric Power Co Inc
Nippon Steel Corp
University of Tokyo NUC
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Abstract

PURPOSE:To realize an organohalogen compd. decomposing apparatus using a high frequency induction heating plasma device eliminating the necessary of heating the introducing piping of a substance to be decomposed to high temp. and capable of preventing the condensation of the substance to be decomposed and the abnormal pressurization in the piping. CONSTITUTION:After steam plasma P is generated in a pipe 21 and a chamber 23, a valve 32 is opened and argon gas is supplied into a container 34 from an argon cylinder 35 to push out the chlorofluorocarbon liquid in the container 34 and the chlorofluorocarbon liquid is supplied into the steam plasma P through the orifice 29 of a probe 30 in a liquid state. As a result, chlorofluorocarbon and steam are decomposed into an atomic/molecular state by hot plasma of 10000 deg.C or higher to be converted to carbon dioxide or acidic gas in a cooling process. Thereafter, carbon dioxide is discharged as it is and the acidic gas is neutralized with the alkali aq. soln. 16 in a container 17 to be converted to a non-pollution substance such as salt to be discharged or fluorine is recovered from the acidic gas to be reutilized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、管内に適宜な圧力のガ
スを供給し、管の外側に配置した誘導コイルに高周波を
供給することにより管内にプラズマを発生させるように
した高周波誘導プラズマ装置を用いて有機ハロゲン化合
物を分解するようにした高周波誘導熱プラズマ装置を用
いた有機ハロゲン化合物の分解装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high frequency induction plasma apparatus for supplying a gas having an appropriate pressure into a tube and supplying a high frequency to an induction coil arranged outside the tube to generate plasma in the tube. The present invention relates to an apparatus for decomposing organic halogen compounds using a high-frequency induction thermal plasma device that decomposes the organic halogen compounds by using.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1は、例えば特開平3−90172号
に開示されている高周波誘導プラズマ装置を用いたフロ
ンなどの有機ハロゲン化合物の分解処理装置を示してお
り、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、ガスリング3および管2の周囲
に巻回された誘導コイル4等によって構成されている。
ガスリング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、ガスリング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、ガスリング3の
上部において、管9に接続されている。
2. Description of the Related Art FIG. 1 shows an apparatus for decomposing an organic halogen compound such as CFC using a high frequency induction plasma apparatus disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-90172. The induction plasma torch 1 is made of quartz. It is composed of a cylindrical tube 2 formed of an insulating material such as, a gas ring 3, an induction coil 4 wound around the tube 2, and the like.
A ring-shaped groove 5 is formed in the gas ring 3, and a ring-shaped plate 6 is welded to the outside of the groove 5.
A large number of minute holes 7 are bored in the ring-shaped plate 6, and one end of a hole 8 bored inside the gas ring 3 is connected to the groove 5. The other end of the hole 8 is connected to the pipe 9 at the upper part of the gas ring 3.

【0003】管9は、途中で分岐しており、一方は第1
の容器110内部に、他方は、第2の容器111内部に
導入されている。第1の容器110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11
2が入れられている。第1の容器110内の有機ハロゲ
ン化合物の中には、キャリアガス供給管113の一端が
挿入されている。キャリアガス供給管113の他端は、
フローコントローラ114を介して、アルゴンガス源1
15に接続されている。第2の容器111内には、水1
16が入れられており、この水116の中には、キャリ
アガス供給管117の一端が挿入されている。キャリア
ガス供給管117の他端は、フローコントローラ118
を介してアルゴンガス源115に接続されている。
The pipe 9 is branched in the middle, one of which is the first
Inside the container 110, and the other inside the second container 111. In the first container 110, a liquid organohalogen compound 11 such as CFC 113 to be decomposed.
2 is included. One end of a carrier gas supply pipe 113 is inserted in the organic halogen compound in the first container 110. The other end of the carrier gas supply pipe 113 is
Argon gas source 1 via flow controller 114
It is connected to 15. In the second container 111, water 1
16 is put therein, and one end of a carrier gas supply pipe 117 is inserted into this water 116. The other end of the carrier gas supply pipe 117 has a flow controller 118.
It is connected to the argon gas source 115 via.

【0004】管9の途中には、切換バブル119が設け
られている。切換バルブ119は、第1の容器110と
第2の容器111からのガスと、アルゴンガス源14か
らのガスとを切換えてガスリング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14からのガス流量
は、フローコントローラ121によって制御される。
A switching bubble 119 is provided in the middle of the tube 9. The switching valve 119 switches between the gas from the first container 110 and the second container 111 and the gas from the argon gas source 14 to guide the gas to the hole 8 formed in the gas ring 3. The gas flow rate from the argon gas source 14 is controlled by the flow controller 121.

【0005】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122が設けられており、この開口12
2には排気管123が接続されている。排気管123
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124に接続されている。サイクロ
ン124を通過した排気ガスは、管125に導かれる
が、管125は、内部にアルカリ性水溶液、例えば、水
酸化カリウム(KOH)16が入れられた容器17内に
導入されている。容器17の上部には、内部気体の排出
管128が設けられており、この排出管128は、内部
にアルカリ性固体、例えば、酸化カルシウム(CaO)
129が入れられた容器130の下部につながれてい
る。容器130の上部には、内部の酸化カルシウム12
9の間を通過した気体の排出管131が設けられてい
る。
A cylindrical tube 2 constituting a plasma torch 1.
An opening 122 is provided in the lower part of the opening 12.
An exhaust pipe 123 is connected to 2. Exhaust pipe 123
Is connected to a cyclone 124 that traps powdered material contained in the exhausted gas. The exhaust gas that has passed through the cyclone 124 is guided to a pipe 125, which is introduced into a container 17 in which an alkaline aqueous solution, for example, potassium hydroxide (KOH) 16 is contained. A discharge pipe 128 for the internal gas is provided in the upper part of the container 17, and the discharge pipe 128 has an alkaline solid, such as calcium oxide (CaO), inside.
It is connected to the lower portion of the container 130 containing 129. At the top of the container 130, the calcium oxide 12
An exhaust pipe 131 for the gas that has passed between 9 is provided.

【0006】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119を操作し、アル
ゴンガス源14からのアルゴンガスがガスリング3の孔
8を介して溝5内に供給されるようにする。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、誘導コイル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を着火する。
The operation of the apparatus configured as above will be described below. In the initial state of the apparatus, the switching valve 119 provided in the middle of the pipe 9 is operated so that the argon gas from the argon gas source 14 is supplied into the groove 5 through the hole 8 of the gas ring 3. . By supplying the argon gas to the groove 5, the argon gas is supplied to the plate 6
It is ejected into the cylindrical tube 2 from a large number of minute holes 7 provided in the. In this state, high frequency is supplied to the induction coil 4 and the plasma P is ignited by an ignition mechanism (not shown).

【0007】その後、切換バルブ119を切換え、アル
ゴンガス源14からのアルゴンガスに代え、第1の容器
110と第2の容器111からのガスがガスリング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110においては、内部の有機ハロゲン化合物溶液1
12中に、アルゴンガス源115に接続されているキャ
リアガス供給管113が挿入されており、有機ハロゲン
化合物112内に開放された管113の端部から、フロ
ーコントローラ114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110内から管9の中に
排出される。また、第2の容器111においては、内部
の水116の中にアルゴンガス源115に接続されてい
るキャリアガス供給管117が挿入されており、水11
6の中に開放された管117の端部から、フローコント
ローラ118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111内から管9の中に排出される。
After that, the switching valve 119 is switched to replace the argon gas from the argon gas source 14 with the gas from the first container 110 and the gas from the second container 111 into the groove 5 through the hole 8 of the gas ring 3. To be supplied. In the first container 110, the internal organic halogen compound solution 1
In FIG. 12, a carrier gas supply pipe 113 connected to an argon gas source 115 is inserted, and an appropriate flow rate is set by a flow controller 114 from the end of the pipe 113 opened in the organohalogen compound 112. Argon gas is ejected. As a result, the organohalogen compound becomes vapor by the bubbling of the argon gas, is contained in the gas, and is discharged from the inside of the first container 110 into the pipe 9. Further, in the second container 111, a carrier gas supply pipe 117 connected to an argon gas source 115 is inserted into water 116 inside, and the water 11
From the end of the pipe 117 opened into the inside of the chamber 6, argon gas is jetted at an appropriate flow rate by the flow controller 118. As a result, the water is vaporized by the bubbling of the argon gas, contained in the gas, and discharged from the inside of the first container 111 into the pipe 9.

【0008】管9の途中の分岐部Jで有機ハロゲン化合
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、ガスリング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P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P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 portion J in the middle of the pipe 9, an argon gas containing a vapor of an organic halogen compound and an argon gas containing a water vapor are mixed, and the mixed gas is a hole 8 of the gas ring 3.
Is introduced into the groove 5 via. From the groove 5, the mixed gas
It is ejected into the tube 2 through a large number of minute holes 7 provided in the plate 6 and introduced into the plasma flame P. At this time, the temperature of the plasma is 10,000 to 15,000, and the organic halogen compound and water introduced into the plasma flame P are decomposed at high temperature with high efficiency and undergo the chemical reaction shown below. To do.

【0009】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…CCl 3 F)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。 CCl3 F+2H2 O=CO2 +3HCl+HF 分解された分子を含む排出ガスは、管2の底部の開口1
22から排出管123を通って、サイクロン124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124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124を通ったガスは、管125から
容器17の内部の水酸化カリウム水溶液16中に導入さ
れる。この溶液16中に排出ガスを通すことによって、
HCl,HF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126の底部から排出管128を通
って、容器130内部に導入され、容器130内部の酸
化カルシウム129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。
Trichlorofur as an organic halogen compound
Oromethane (CFC-11 ... CCl 3F) in plasma
When decomposed with, the following reaction occurs with water. CCl3F + 2H2O = CO2+ 3HCl + HF The exhaust gas containing the decomposed molecules is discharged through the opening 1 at the bottom of the tube 2.
22 through the discharge pipe 123 into the cyclone 124
Be guided. At this time, there is less water than CFC-11
Produces excess carbon, but within this cyclone 124,
Fine powder such as carbon contained in the exhaust gas is trapped.
Be done. The gas that has passed through the cyclone 124 is from the pipe 125.
It is introduced into the potassium hydroxide aqueous solution 16 inside the container 17.
Be done. By passing the exhaust gas through this solution 16,
Exhaust gas containing acids such as HCl and HF is neutralized. Neutralization
The generated gas passes through the discharge pipe 128 from the bottom of the container 126.
Then, the acid inside the container 130 is introduced into the container 130.
It is dehydrated by calcium chloride 129. Dehydrated moth
Is a stable, environmentally friendly compound.
Yes, it is released into the atmosphere as appropriate.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記した高周波誘導プ
ラズマ装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解方式は、
フロン12(沸点…29.8℃)のような低沸点物質を
分解する場合にはガス化が容易なために都合の良い方式
である。しかしながら、フロン113(沸点…47.5
℃)やポリ塩化ビフェニール(PCB)のような数百度
もの沸点を有する物質をガス化するには問題がある。す
なわち、これらの物質はバブリングでは気化しないの
で、別途加熱手段を設けて気化させなければならない
し、分解すべき物質が通過する配管9やガスリング3の
温度が低いと、分解すべき物質と水蒸気との混合によ
り、配管やガスリング内で物質が凝縮してしまい、最悪
の場合、配管9内にスラッジがたまり、配管9を詰まら
せる原因につながる。また、この凝縮したフロン水溶液
などが霧状になって管2内のプラズマ中に供給される
と、プラズマが非常に不安定となるばかりでなく、凝縮
したフロン水溶液が未分解のままで排出されるという問
題点も発生する。従って、フロン水溶液が供給される配
管9部分をくまなく高温に加熱させる必要が生じるが、
配管9のつなぎの部分やガスリングのシール部分など加
熱が困難な部分があり、完全に配管9を分解すべき物質
が凝縮しないように高温に加熱することは現実には不可
能と言わざるを得ない。
The decomposition method of the organic halogen compound using the above high frequency induction plasma apparatus is as follows.
When decomposing a low boiling point substance such as Freon 12 (boiling point ... 29.8 ° C.), it is a convenient method because gasification is easy. However, Freon 113 (boiling point ... 47.5
C.) and polychlorinated biphenyls (PCBs) have problems in gasifying substances with boiling points of hundreds of degrees. That is, since these substances are not vaporized by bubbling, a separate heating means must be provided to vaporize them, and if the temperature of the pipe 9 or the gas ring 3 through which the substance to be decomposed passes is low, the substance to be decomposed and steam The substance is condensed in the pipe and the gas ring due to the mixing with the, and in the worst case, sludge is accumulated in the pipe 9 and causes the pipe 9 to be clogged. When the condensed aqueous solution of CFCs is atomized and supplied into the plasma in the tube 2, not only the plasma becomes very unstable, but also the condensed aqueous solution of CFCs is discharged without being decomposed. There is also a problem that Therefore, it becomes necessary to heat the pipe 9 portion to which the fluorocarbon solution is supplied to a high temperature all over,
It is difficult to heat the pipe 9 such as the joint part of the pipe 9 and the seal part of the gas ring, and it is impossible to heat the pipe 9 to a high temperature so that the substance to be decomposed is not condensed. I don't get it.

【0011】また、別の問題として、水蒸気とフロンな
どの分解すべき物質を同じ配管9で供給する場合には、
最初に多量の水蒸気によって配管9内の内圧が高まって
いるため、この配管中の水蒸気中に分解すべき物質を供
給するためには、供給する物質の圧力を水蒸気の圧力以
上にあげる必要がある。そのため、水蒸気と被分解物質
の両方を多量に供給しようとすると、お互いの異常に加
圧させねばならず、場合によっては配管爆発などの危険
な状態を生じさせることもある。
Further, as another problem, when the steam and the substance to be decomposed such as CFC are supplied through the same pipe 9,
First, since the internal pressure in the pipe 9 is increased by a large amount of steam, in order to supply the substance to be decomposed into the steam in the pipe, the pressure of the substance to be supplied needs to be higher than the pressure of the steam. . Therefore, if it is attempted to supply a large amount of both steam and the substance to be decomposed, it is necessary to pressurize each other abnormally, and in some cases, a dangerous state such as pipe explosion may occur.

【0012】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、被分解物質の導入配管などの高温
の加熱を必要とせず、被分解物質の凝縮や、配管内部の
異常な加圧を防止することができる高周波誘導熱プラズ
マ装置をを用いた有機ハロゲン化合物の分解装置を実現
するにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is not to require high temperature heating of a pipe for introducing a substance to be decomposed, condensation of the substance to be decomposed, and abnormality inside the pipe. Another object of the present invention is to realize an apparatus for decomposing organic halogen compounds using a high frequency induction thermal plasma apparatus capable of preventing various pressurizations.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明に基づく高周波誘
導熱プラズマ装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解装
置は、プラズマ発生用ガスが一端から供給される管と、
管の外側に配置された高周波誘導コイルとを備え、管内
でプラズマを発生させるようにした高周波誘導プラズマ
装置に分解すべき物質と水蒸気とを供給し、プラズマ中
で該物質を分解するようにした高周波誘導熱プラズマ装
置を用いた有機ハロゲン化合物の分解装置において、水
蒸気と分解すべき物質を別の経路によって高周波誘導プ
ラズマ装置中に導くと共に、高周波誘導プラズマ装置に
おけるプラズマの発生方向を水平方向以上の上向きとし
たことを特徴としている。
An apparatus for decomposing an organohalogen compound using a high frequency induction thermal plasma apparatus according to the present invention comprises a tube to which a plasma generating gas is supplied from one end,
A high-frequency induction coil arranged outside the tube is provided, and a substance to be decomposed and water vapor are supplied to a high-frequency induction plasma device that generates plasma in the tube, and the substance is decomposed in the plasma. In an apparatus for decomposing organic halogen compounds using a high-frequency induction thermal plasma device, water vapor and a substance to be decomposed are introduced into the high-frequency induction plasma device through different routes, and the plasma generation direction in the high-frequency induction plasma device is set to a level higher than the horizontal The feature is that it is facing upward.

【0014】[0014]

【作用】本発明に基づく高周波誘導熱プラズマ装置を用
いた有機ハロゲン化合物の分解装置は、水蒸気と分解す
べき物質を別の経路によって高周波誘導プラズマ装置中
に導くと共に、高周波誘導プラズマ装置におけるプラズ
マの発生方向を水平方向以上の上向きとした。
The apparatus for decomposing an organohalogen compound using the high frequency induction thermal plasma apparatus according to the present invention guides the vapor and the substance to be decomposed into the high frequency induction plasma apparatus through different routes, and at the same time, reduces the plasma in the high frequency induction plasma apparatus. The direction of occurrence is upward from the horizontal direction.

【0015】[0015]

【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。図2は、本発明に基づく有機ハロゲン化合
物の分解装置を示しており、図1に示した従来装置と同
一ないしは類似要素には同一番号が付されている。この
実施例で、セラミック管21の底部にガスリング22が
設けられ、管21の上方には耐熱,耐腐食性レンガで形
成されたチャンバー23が配置されている。ガスリング
22の外周部分にはリング状に通路24が設けられ、こ
の通路24は孔25を介して配管26に接続されてい
る。配管26はバルブ27を介して水蒸気ボイラー10
に接続され、また、バルブ28を介してアルゴンガスボ
ンベ14に接続されている。19は、ガスリング22
と、チャンバー23の下部に設けられている導電部材
(図示せず)との間に接続された高電圧発生装置であ
る。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 shows an apparatus for decomposing organic halogen compounds according to the present invention, and the same or similar elements as those of the conventional apparatus shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. In this embodiment, a gas ring 22 is provided at the bottom of the ceramic tube 21, and a chamber 23 made of heat-resistant and corrosion-resistant brick is arranged above the tube 21. A ring-shaped passage 24 is provided in the outer peripheral portion of the gas ring 22, and the passage 24 is connected to a pipe 26 through a hole 25. The pipe 26 is connected to the steam boiler 10 via a valve 27.
Is also connected to the argon gas cylinder 14 via a valve 28. 19 is a gas ring 22
And a conductive member (not shown) provided in the lower part of the chamber 23 is a high voltage generator.

【0016】ガスリング22の中心部には孔29が穿た
れたプローブ30が設けられており、孔29の管21に
向いた開口部はノズル状となっている。また、孔29は
絶縁性チューブ31に接続されているが、チューブ31
はバルブ32を介してフロンなどの被分解液33が入れ
られた容器34内に接続されている。容器34内部に
は、アルゴンガスボンベ35からアルゴンガスが供給さ
れるように構成されている。また、容器34は、重量制
御システム36上に載せられている。チャンバー23の
上部は管37を介してアルカリ水溶液16が入れられた
容器17に接続されている。容器17内のアルカリ水溶
液は、ポンプ38により循環路39を通ってチャンバー
23の途中部分に流される。このような構成の動作を次
に説明する。
A probe 30 having a hole 29 is provided at the center of the gas ring 22, and the opening of the hole 29 facing the tube 21 has a nozzle shape. Further, the hole 29 is connected to the insulating tube 31, but the tube 31
Is connected via a valve 32 to a container 34 containing a liquid 33 to be decomposed such as CFC. Argon gas is supplied from the argon gas cylinder 35 into the container 34. The container 34 is also mounted on a weight control system 36. The upper portion of the chamber 23 is connected via a pipe 37 to a container 17 containing the alkaline aqueous solution 16. The alkaline aqueous solution in the container 17 is flowed by the pump 38 through the circulation path 39 to a middle portion of the chamber 23. The operation of such a configuration will be described below.

【0017】まず初めに、水蒸気ボイラー10中の水蒸
気や配管ライン26,ガスリング22,プローブ30を
水の凝縮温度以上に十分に加熱しておく。また、フロン
などの被分解液33が入れられた容器34とプローブ3
0を絶縁性チューブ31を用いて接続しておく。この
時、絶縁性チューブ31が加熱したプローブ30によっ
て伝熱されないように冷却などを施すことは好ましい。
次にバルブ27,28,32を全て閉じておき、排気管
18,容器17を介してチャンバー23内部を200To
rr程度に減圧する。
First, steam in the steam boiler 10, the piping line 26, the gas ring 22 and the probe 30 are sufficiently heated to a temperature above the condensation temperature of water. Further, the container 34 containing the liquid 33 to be decomposed such as CFC and the probe 3
0 is connected using an insulating tube 31. At this time, it is preferable to cool the insulating tube 31 so that it is not transferred by the heated probe 30.
Next, all the valves 27, 28 and 32 are closed, and the inside of the chamber 23 is set to 200 To via the exhaust pipe 18 and the container 17.
Reduce the pressure to about rr.

【0018】チャンバー23内の圧力が一定になった
後、バルブ28を開き、点火用アルゴンガスをガスリン
グ22の孔25と通路24を介して管21内に導入す
る。その後、図示していない高周波発振機より誘導コイ
ル4に高周波電流を流し、管21内に強磁場を供給す
る。さらに、この時、ガスリング22とチャンバー23
の下部に設けられている導電部材(図示せず)との間に
高電圧発生装置19より初期トリガーを印加し、アルゴ
ンガスを励起し、プラズマを起動する。この時、常にチ
ャンバー23内の圧力が一定となるように自動的な制御
を行うことが望ましい。
After the pressure in the chamber 23 becomes constant, the valve 28 is opened and the ignition argon gas is introduced into the pipe 21 through the hole 25 of the gas ring 22 and the passage 24. After that, a high-frequency current is supplied to the induction coil 4 from a high-frequency oscillator (not shown) to supply a strong magnetic field into the tube 21. Further, at this time, the gas ring 22 and the chamber 23
An initial trigger is applied from the high-voltage generator 19 to a conductive member (not shown) provided in the lower part of the column to excite the argon gas and start plasma. At this time, it is desirable to perform automatic control so that the pressure in the chamber 23 is always constant.

【0019】次に誘導コイル4に供給する高周波電力を
上昇させると同時に、バルブ27を開き、水蒸気を徐々
に増加させ、管21内に水蒸気を供給する。この水蒸気
の供給とは逆にバルブ28を徐々に閉め、最終的にアル
ゴンガスを水蒸気に置換し、完全にバルブ28を閉じ
る。この結果、管21内に100%の水蒸気プラズマP
を発生させることができる。この時も、常にチャンバー
23内の圧力が一定となるように自動的な制御を行うこ
とが望ましい。
Next, the high frequency power supplied to the induction coil 4 is increased, and at the same time, the valve 27 is opened to gradually increase the water vapor and supply the water vapor into the pipe 21. Contrary to the supply of water vapor, the valve 28 is gradually closed, and finally argon gas is replaced with water vapor to completely close the valve 28. As a result, 100% of steam plasma P
Can be generated. Also at this time, it is desirable to perform automatic control so that the pressure in the chamber 23 is always constant.

【0020】上記したように、管21とチャンバー23
内に水蒸気プラズマPを発生させた後、バルブ32を開
けると共に、アルゴンガスボンベ35からアルゴンガス
を容器34中に供給し、容器34内部のフロン液を押し
出し、プローブ30の孔29を介して液状のまま水蒸気
プラズマ中に供給する。この結果、フロンと水蒸気は、
一万度もの熱プラズマにより原子・分子状に分解され、
そして、冷却過程において炭酸ガスや酸性ガスに変換さ
れる。その後、炭酸ガスはそのまま排出し、酸性ガスは
容器17のアルカリ水溶液16と中和させて食塩などの
無公害な物質に変え、排水するかフッ素などを回収して
再利用が図られる。なお、分解すべきフロンの量の制御
は、重量制御システム36で常にフロンの変化量を監視
し、バルブ32やArガス量を制御することによって行
われる。また、チャンバー23内壁が酸性ガスによって
腐蝕されないように、容器17内のアルカリ水溶液がポ
ンプ38によってチャンバー23の途中部分に導かれ、
チャンバー23内壁に吹き付けられている。
As mentioned above, the tube 21 and the chamber 23
After the water vapor plasma P is generated inside, the valve 32 is opened, and argon gas is supplied from the argon gas cylinder 35 into the container 34 to push out the CFC liquid inside the container 34, and the liquid C It is supplied as it is into the steam plasma. As a result, Freon and water vapor,
Decomposed into atoms and molecules by thermal plasma of 10,000 degrees,
Then, it is converted into carbon dioxide gas or acid gas in the cooling process. After that, the carbon dioxide gas is discharged as it is, and the acidic gas is neutralized with the alkaline aqueous solution 16 in the container 17 to be converted into a non-polluting substance such as salt, and is drained or fluorine is recovered for reuse. The amount of CFCs to be decomposed is controlled by constantly monitoring the amount of CFC change by the weight control system 36 and controlling the valve 32 and the amount of Ar gas. Further, the alkaline aqueous solution in the container 17 is guided to a middle portion of the chamber 23 by the pump 38 so that the inner wall of the chamber 23 is not corroded by the acid gas.
It is sprayed on the inner wall of the chamber 23.

【0021】この様に、上記した実施例では、高周波誘
導熱プラズマ装置にそれぞれ別の経路で水蒸気と分解す
べきフロンを供給するようにしているので、水蒸気の圧
力を高めた状態であっても、フロンなどの物質の圧力を
異常に高める必要はなく、容易に熱プラズマ装置内にフ
ロンなどの物質を供給することができ、管などが爆発す
るようなことは防止される。また、フロンなどの被分解
物質を事前に気化せず、液のままプラズマ中に供給する
ようにしたので、被分解物質の配管などを高温に加熱す
る必要がなく、液量制御を容易に行うことができる。
As described above, in the above-described embodiment, the high-frequency induction thermal plasma apparatus is supplied with the steam and the CFCs to be decomposed through different paths, so that the steam pressure is increased. It is not necessary to abnormally increase the pressure of substances such as CFCs, and substances such as CFCs can be easily supplied into the thermal plasma device, and explosion of tubes and the like can be prevented. Further, since the substance to be decomposed such as CFC is not vaporized in advance and is supplied as liquid into the plasma, it is not necessary to heat the pipe of the substance to be decomposed to a high temperature, and the liquid amount can be easily controlled. be able to.

【0022】更に、図1の従来の装置のように、熱プラ
ズマ装置の上方から被分解物質などを供給するタイプに
おいて、液状の被分解物質を直接プラズマ中に供給する
と、被分解物質が分解されない状態で下方に滴下し、分
解されないフロンが外部へ排出される恐れがある。この
ようなことから、上記実施例では、熱プラズマ装置の下
方から水蒸気や分解すべきフロンを供給するように構成
しており、それにより液体状フロンは下方に滴下しなく
なるため、誤って未分解の物質が排出されることは防止
される。
Further, in the type in which the substance to be decomposed or the like is supplied from above the thermal plasma device as in the conventional apparatus of FIG. 1, when the liquid substance to be decomposed is directly supplied to the plasma, the substance to be decomposed is not decomposed. There is a risk that chlorofluorocarbon, which has not been decomposed, may be discharged to the outside by dripping downward in this state. For this reason, in the above-described embodiment, water vapor and CFCs to be decomposed are supplied from the lower side of the thermal plasma device, and liquid CFCs are not dropped downwards by this, and thus undecomposed by mistake. The discharge of this substance is prevented.

【0023】図3は本発明の他の実施例の要部を示して
いる。この実施例で、図2の実施例と同一ないし類似部
分は同一番号が付されている。この実施例と図2の実施
例と相違する点は、図2の実施例では誘導熱プラズマ装
置において水蒸気や分解すべき物質を下方から供給し、
熱プラズマを上方に向かって発生させているのに対し、
図3の実施例では、水蒸気や分解すべき物質を横方向に
供給し、熱プラズマPを横方向(水平方向)に発生させ
た点である。この横方向にプラズマを発生させても、未
分解の物質が誤って排出される危険は防止される。
FIG. 3 shows the essential parts of another embodiment of the present invention. In this embodiment, the same or similar parts as in the embodiment of FIG. 2 are designated by the same reference numerals. The difference between this embodiment and the embodiment of FIG. 2 is that in the embodiment of FIG. 2, water vapor or a substance to be decomposed is supplied from below in the induction thermal plasma device,
While the thermal plasma is generated upward,
In the embodiment of FIG. 3, water vapor or a substance to be decomposed is supplied in the lateral direction, and the thermal plasma P is generated in the lateral direction (horizontal direction). Even if the plasma is generated in the lateral direction, the risk of accidentally discharging the undecomposed substance is prevented.

【0024】以上本発明の実施例を説明したが、本発明
はこの実施例に限定されない。例えば、図2の実施例で
はプラズマを下方から上方に垂直に発生させ、図3の実
施例では、プラズマを水平方向に発生させたが、垂直と
水平の間であれば、いずれの方向に発生させても良い。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the embodiment of FIG. 2, plasma was generated vertically from below to above, and in the embodiment of FIG. 3, plasma was generated horizontally, but in any direction between vertical and horizontal. You may let me.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づく高
周波誘導熱プラズマ装置をを用いた有機ハロゲン化合物
の分解装置は、水蒸気と分解すべき物質を別の経路によ
って高周波誘導プラズマ装置中に導くと共に、高周波誘
導プラズマ装置におけるプラズマの発生方向を水平方向
以上の上向きとしたので、分解すべき物質の導入経路を
異常に高温に加熱する必要がない。また、被分解物質の
凝縮や、配管内部の異常な加圧を防止することができ
る。更に、液状の被分解物質を直接プラズマ中に導入し
ても該物質が分解されずに排出されることは防止され
る。
As described above, the apparatus for decomposing organic halogen compounds using the high frequency induction thermal plasma apparatus according to the present invention guides the water vapor and the substance to be decomposed into the high frequency induction plasma apparatus by different routes. At the same time, since the plasma generation direction in the high frequency induction plasma device is upward in the horizontal direction or more, it is not necessary to heat the introduction path of the substance to be decomposed to an abnormally high temperature. Further, it is possible to prevent condensation of the substance to be decomposed and abnormal pressurization inside the pipe. Further, even if the liquid substance to be decomposed is directly introduced into the plasma, the substance is prevented from being discharged without being decomposed.

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

【図1】従来の高周波誘導熱プラズマ装置を用いた有機
ハロゲン化合物の分解装置の概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of an apparatus for decomposing an organic halogen compound using a conventional high frequency induction thermal plasma apparatus.

【図2】本発明の一実施例である高周波誘導熱プラズマ
装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解装置を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing an apparatus for decomposing an organic halogen compound using a high frequency induction thermal plasma apparatus which is an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の他の実施例である高周波誘導熱プラズ
マ装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解装置の要部を
示す図である。
FIG. 3 is a view showing a main part of an apparatus for decomposing an organic halogen compound using a high frequency induction thermal plasma apparatus which is another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 管 22 ガスリング 23 チャンバー 24 誘導コイル 25 孔 26 配管 29 孔 30 プローブ 31 絶縁性チューブ 33 被分解液 34 容器 35 ガスボンベ 36 重量制御システム 21 pipe 22 gas ring 23 chamber 24 induction coil 25 hole 26 pipe 29 hole 30 probe 31 insulating tube 33 decomposed liquid 34 container 35 gas cylinder 36 weight control system

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000006655 新日本製鐵株式会社 東京都千代田区大手町2丁目6番3号 (71)出願人 000004271 日本電子株式会社 東京都昭島市武蔵野3丁目1番2号 (74)上記4名の代理人 弁理士 井島 藤治 (外1名 ) (72)発明者 水野 光一 茨城県つくば市小野川16番3 工業技術院 資源環境技術総合研究所内 (72)発明者 大内 日出夫 茨城県つくば市小野川16番3 工業技術院 資源環境技術総合研究所内 (72)発明者 吉田 豊信 東京都文京区本郷7丁目3番1号 東京大 学工学部金属工学科内 (72)発明者 朝倉 友美 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 植松 信行 東京都千代田区大手町2丁目6番3号 新 日本製鐵株式会社内 (72)発明者 小牧 久 東京都昭島市武蔵野3丁目1番2号 日本 電子株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (71) Applicant 000006655 Nippon Steel Co., Ltd. 2-3-6 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo (71) Applicant 000004271 Nihon Denshi Co., Ltd. 3-1-1 Musashino, Akishima-shi, Tokyo No. 2 (74) Attorney-at-law, Fujiharu Ijima (one outside) (72) Inventor Koichi Mizuno 16-3 Onogawa, Tsukuba-shi, Ibaraki Institute of Industrial Science and Technology (72) Inventor Univ. Uchihideo 16-3 Onogawa, Tsukuba-shi, Ibaraki Institute of Advanced Industrial Science and Technology (72) Inventor Toyonobu Yoshida 7-3-1, Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo Tokyo University (72) Inventor Asakura Tomomi 1-3-1, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Within Tokyo Electric Power Company (72) Nobuyuki Uematsu 2-chome, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Ban No. 3 Shin Nippon Steel within Co., Ltd. (72) inventor Hisashi Komaki Akishima, Tokyo Musashino 3-chome No. 1 No. 2 Japan in the Electronics Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プラズマ発生用ガスが一端から供給され
る管と、管の外側に配置された高周波誘導コイルとを備
え、管内でプラズマを発生させるようにした高周波誘導
熱プラズマ装置に分解すべき物質と水蒸気とを供給し、
プラズマ中で該物質を分解するようにした高周波誘導熱
プラズマ装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解装置に
おいて、水蒸気と分解すべき物質を別の経路によって高
周波誘導プラズマ装置中に導くと共に、高周波誘導プラ
ズマ装置におけるプラズマの発生方向を水平方向以上の
上向きとしたことを特徴とする高周波誘導熱プラズマ装
置を用いた有機ハロゲン化合物の分解装置。
1. A high-frequency induction thermal plasma device, comprising a tube to which a plasma-generating gas is supplied from one end and a high-frequency induction coil arranged outside the tube, to generate plasma inside the tube. Supply substances and water vapor,
In an apparatus for decomposing an organohalogen compound using a high frequency induction thermal plasma device adapted to decompose the substance in plasma, water vapor and the substance to be decomposed are introduced into the high frequency induction plasma device through different routes, and the high frequency induction plasma An apparatus for decomposing an organohalogen compound using a high-frequency induction thermal plasma apparatus, characterized in that the plasma generation direction in the apparatus is horizontal and upward.
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