JPH08758A - 有害塩素化合物の光分解装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光を効率よく照射して有害塩素化合物（ＰＣ
Ｂ）の分解促進を図る。 【構成】第１の照射領域27と第２の照射領域28とを有す
る光反応筒１に超音波式霧化器６を取り付ける。この霧
化器６によりＰＣＢを霧化して光反応筒１内の第１の照
射領域27から第２の照射領域28へ流れ込む。第１の照射
領域27には短波長ビーム24が照射され、第２の照射領域
28には長波長ビーム光25が照射される。ＰＣＢが短波長
ビーム24と反応して生成した分解液29は分解液溜10から
分離器15に送られ、アルコールはアルコール回収溜13に
回収され、アルコール回収ライン14を通して調整槽17に
流入する。調整槽17にはＰＣＢ注入ライン21，水酸化ナ
トリウム注入ライン22，アルコール注入ライン23からそ
れぞれ液が流入して調整され、ＰＣＢ調整液は霧化器設
置部３へ供給ライン20を通して流入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は特に光による脱塩素化反
応を進めることによって有害有機塩素化合物を分解する
有害塩素系化合物の分解装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリ塩化ビフェニル（以下ＰＣＢと記
す）のような化合物は有害である一方、安定な化合物で
あるため、環境を汚染し、悪影響が及ぶことが憂慮され
ている。このような有害有機塩素化合物を無害化処理す
る方法として、紫外線など短波長の光を照射して無害化
物質に分解する方法が例えば特公昭５２−４７４５９号
公報などに開示されている。

【０００３】この種の化合物の分解を効率的に行わせる
のに例えばＰＣＢの場合、アルカリ性アルコールにＰＣ
Ｂを混合した溶液を透明な容器に入れ、ＰＣＢ内の塩素
−炭素の結合エネルギー78Kcal/molに相当する 367nmに
近い短波長の光を容器の外から照射することによって塩
化ナトリウムとビフェニルに分解できる。アルカリとし
ては通常水酸化ナトリウムまたはナトリウムが使用され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】容器内に収容した溶液
に光を照射しているため、溶液内部では殆ど光が透過せ
ず、光分解は光が照射される表面に限定され極めて効率
が悪くなる課題がある。すなわち、アルカリ性アルコー
ルに溶解したＰＣＢ液は短波長の照射光の吸収が大きい
ため、波長にもよるが、光が溶液中１mm程度透過すると
１％程度に減衰し、照射効果は殆ど表面に限定される。
さらに反応によって塩化ナトリウムが溶液中に析出して
白濁するので、さらに光は溶液中に透過しないため、照
射した光が効率よくＰＣＢの分解に寄与しないという課
題があった。

【０００５】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、光の照射効率を向上させ有害塩素化合物の分
解促進に寄与することができる有害塩素化合物の光分解
装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は短波長ビームを
入射する光反応筒と、この光反応筒に接続した霧化器
と、この霧化器に接続した有害塩素化合物のアルコール
溶液供給ラインと、前記光反応筒に接続した分解液回収
溜とを具備したことを特徴とする。

【０００７】

【作用】アルカリ性アルコールに溶解したＰＣＢ液を霧
状にし、この霧に光を照射する。ＰＣＢ溶液を霧状にす
る結果、液表面は飛躍的に液表面積が広くなる。霧状と
なっている個々の液滴について見れば十分光が内部に到
達する粒径であり、且つＰＣＢ液の霧に照射された光は
霧の中で十分四方に散乱する結果、粒滴にとって四方か
ら光照射されることになって浸透深さで大幅に光減衰す
る問題が解決され、効果的な光照射ができる。

【０００８】さらに、ＰＣＢの分解を終えた霧に含まれ
るアルコールは次の未分解のＰＣＢを溶解するのに用い
るため、蒸発させて分解回収するのに際し、表面積が大
の霧状であるため、極めて効率的に蒸発分離できる。

【０００９】

【実施例】図１により本発明に係る有害塩素化合物の光
分解装置の第１の実施例を説明する。図１中符号１は光
反応筒を示しており、この光反応筒１は水平で左端側に
第１の透明隔壁２が気密に設けられ、中央部に霧化器設
置部３が取着され、右端側に垂直筒４が接続されてい
る。光反応筒１の透明隔壁２の近傍には第１の送風ライ
ン５が接続されている。

【００１０】霧化器設置部３内には超音波式霧化器６が
設置されている。垂直筒４は上端に第２の透明隔壁７が
気密に設けられ、下端部にフィルタ８が設けられ、また
第２の透明隔壁７から下部側壁面に第２の送風ライン９
が接続されている。

【００１１】垂直筒４の下部およびフィルタ８を気密に
包囲して分解液溜10が設けられ、この分解液溜10には冷
却管11を有する冷却管12が接続されている。冷却管12の
下端部にはアルコール回収溜13が設置され、アルコール
回収溜13にはアルコール回収ライン14が接続されてい
る。

【００１２】分解液溜10の下部には分離器15に接続する
分解液流出ライン16が接続され、分離器15には調整槽17
に接続する流入ライン18と、外部へ接続する排出ライン
19が接続している。

【００１３】調整槽17には霧化器設置部３に接続する供
給ライン20と、ＰＣＢ注入ライン21と、水酸化ナトリウ
ム注入ライン22と、アルコール注入ライン23とが接続さ
れている。光反応筒１の第１の透明隔壁２からは短波長
ビーム24が入射し、垂直筒４の第２の透明隔壁７からは
長波長ビーム25が入射する。

【００１４】供給ライン20から霧化器設置部３内に流入
したＰＣＢアルコール溶液は超音波式霧化器６によって
霧26となり、この霧26は第１の照射領域27へ流入して短
波長ビーム24と反応する。反応後の生成物は第２の照射
領域28へ流入して長波長ビーム25により加熱してアルコ
ール分は蒸発する。

【００１５】すなわち、所定の濃度に調整したＰＣＢと
アルカリ性アルコール溶液を霧化する霧化器６により生
成した霧26に短波長ビーム24が透明隔壁２から光反応筒
１を通して照射され霧粒中のＰＣＢを分解する。

【００１６】送風ライン５から酸素を含まないガスが送
り込まれ、第１の透明隔壁２側から短波長ビーム24と同
じ方向に気流を生成し、霧26を図の右側に移動させる。
なお、第１の送風ライン５からのガスが酸素を含んでい
る場合は分解反応の連鎖が阻害され、効率低下を招くの
で好ましくない。

【００１７】この気流は同時に第１の透明隔壁２に霧26
が付着して失透することを防ぐ働きをしている。霧26は
第１の照射領域27を移動すると方角を転じ、第２の照射
領域28に至り、長波長ビーム25が第２の透明隔壁７を通
して照射され、霧26は温度上昇し、蒸気圧の低いアルコ
ールは気化、分離され、アルコール成分の抜けた霧粒は
フィルタ８で捕集され分解液溜10に貯留される。

【００１８】なお、第２の透明隔壁７の側に第２の送風
ライン９を設けて、霧26の移動方向を図示のように下向
きにしている。分解液溜10に貯留される分解液29は大部
分ＰＣＢが分解されている。貯留した分解液29は微量Ｐ
ＣＢと分解生成物を分離する分離器15へ分解液流出ライ
ン16を通して導く。

【００１９】この分離器15で未分解のＰＣＢと分解生成
物に分離し、ＰＣＢは調整槽17へ戻し、分解生成物の塩
化ナトリウムや、ビフェニル、水、その他は排出ライン
19から排出し、無害性の物質として処分する。

【００２０】気化したアルコールはフィルタ８を通って
冷却器を通過するところで冷却凝集して、アルコール溜
13に回収して回収アルコール30はアルコール回収ライン
14を通して調整槽17に送り、再び未分解のＰＣＢを溶解
するのに使用する。

【００２１】なお、図１に示す第１の実施例において、
液体の移動には送液ポンプを設け、また調整槽17内のア
ルカリ度や、濃度をモニタするセンサ、または各ライン
には種々のバルブを設けているが、図中では省略してい
る。

【００２２】つぎに図２により本発明に係る有害塩素化
合物の光分解装置の第２の実施例を説明する。なお、図
２中図１と同一部分ないしは同一の機能を奏するものに
ついては同一符号を付して重複する部分の説明は省略す
る。

【００２３】この第２の実施例が第１の実施例と異なっ
ている点は霧化器設置部３内の霧化器６の代りに霧化ノ
ズル31を設けてＰＣＢアルコール溶液を霧26にする点に
ある。この霧化ノズル31は加圧ポンプ32の吐出側に吐出
パイプ33を介して接続しており、加圧ポンプ32の吸込側
は吸込パイプ34を介して接続している。

【００２４】また、光反応筒１，吐出パイプ33および分
解液溜10の外側にはヒータ35が巻回され、さらにアルコ
ール回収ライン14にアルコール注入ライン23を設けた点
にある。

【００２５】しかして、図２に示す第２の実施例におい
て、ＰＣＢを調整槽17所定の濃度のアルカリ性アルコー
ル溶液に調整する。この調整したＰＣＢアルコール液を
霧化ノズル31によって霧化する。霧化ノズル31は霧吹き
型のもので、気化したアルコールを霧吹きのガスとして
いる。

【００２６】霧26は光反応筒１の図右方へ移動する間に
光ビーム36に照射され、霧滴中のＰＣＢ分解が進む。光
反応筒１の内面は鏡面として散乱光を霧に戻し効率化し
ている。また、ヒータ35により光反応筒１を加熱し、こ
の筒１内面への結露を防止している。光ビーム36はＰＣ
Ｂ分解に効果の高い短波長の光と加熱に有効な長波長の
複合した光としている。

【００２７】これにより、霧滴中に含まれているアルコ
ールは気化してフィルタ８を通過し、霧滴はフィルタ８
で捕集され、分解液溜10に貯留される。分解液29になお
残留しているアルコールはヒータ35により加熱され気化
分離される。この分解液溜10に貯留される分解液29は大
部分ＰＣＢが分解されている。

【００２８】貯留した液は微量ＰＣＢと分解生成物を分
離する分離器15へ導き、未分解のＰＣＢと分解生成物に
分離する。ＰＣＢは調整槽17へ戻し、分解生成物の塩化
ナトリウムや、ビフェニル、水、その他は排出ライン19
から排出し、無害性の物質として処分する。

【００２９】気化したアルコールはフィルタ８を通っ
て、一部はポンプ32で吸引加圧して、加熱ヒータ35のラ
インを通ってアルコールガスの霧吹きとしている。アル
コール回収溜13内のアルコール30は冷却器12を通過する
ところで冷却凝集して、アルコール回収溜13に回収し
て、調整槽17に送り、再び未分解のＰＣＢを溶解するの
に使用する。アルコールは光分解の際一部分解して消耗
するので消耗分はアルコールライン23から注入する。

【００３０】この第２の実施例によれば、第１の実施例
と同様の効果を奏するほかに、装置が単純化できるとと
もに、未分解のＰＣＢをリサイクルして再照射に振り向
けることができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、照射した光を効率よく
有害塩素化合物の分解に寄与させることができ、また有
害塩素化合物の分解を促進させるために用いるアルコー
ルの分離回収を高い効率で行うことができ、回収アルコ
ールを直ちに未処理有害塩素化合物の溶解に使用できる
ため、システム全体で使用するアルコール量が少なくて
よい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る有害塩素化合物の光分解装置の第
１の実施例を示す系統図。

【図２】本発明に係る有害塩素化合物の光分解装置の第
２の実施例を示す系統図。

【符号の説明】

１…光反応筒、２…第１の透明隔壁、３…霧化器設置
部、４…垂直筒、５…第１の送風ライン、６…超音波式
霧化器、７…第２の透明隔壁、８…フィルタ、９…第２
の送風ライン、10…分解液溜、11…冷却器、12…冷却
管、13…アルコール回収溜、14…アルコール回収ライ
ン、15…分離器、16…分解液流出ライン、17…調整槽、
18…流入ライン、19…排出ライン、20…供給ライン、21
…ＰＣＢ注入ライン、22…水酸化ナトリウム注入ライ
ン、23…アルコール注入ライン、24…短波長ビーム、25
…長波長ビーム、26…霧、27…第１の照射領域、28…第
２の照射領域、29…分解液、30…回収アルコール、31…
霧化ノズル、32…加圧ポンプ、33…吐出パイプ、34…吸
込パイプ、35…ヒータ、36…光ビーム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田嶋 直樹 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 鵜木 和夫 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 短波長ビームを入射する光反応筒と、こ
   の光反応筒に接続した霧化器と、この霧化器に接続した
   有害塩素化合物のアルコール溶液供給ラインと、前記光
   反応筒に接続した分解液回収溜とを具備したことを特徴
   とする有害塩素化合物の光分解装置。
2. 【請求項２】 前記光反応筒には送風ラインが接続され
   てなることを特徴とする請求項１記載の有害塩素化合物
   の光分解装置。
3. 【請求項３】 前記光反応筒内に短波長ビーム照射後の
   霧とアルコール蒸気とを分離するフィルタを設けてなる
   ことを特徴とする請求項１記載の有害塩素化合物の光分
   解装置。
4. 【請求項４】 前記光反応筒にアルコール回収ラインを
   設けてなることを特徴とする請求項１記載の有害塩素化
   合物の光分解装置。
5. 【請求項５】 前記アルコール回収ラインのアルコール
   回収溜と前記アルコール溶液供給ラインの調整槽を回収
   管を介して接続してなることを特徴とする請求項１記載
   の有害塩素化合物の光分解装置。
6. 【請求項６】 前記光反応筒内には第１の照射領域と第
   ２の照射領域とを備え、前記第１の照射領域には短波長
   ビームが照射され、前記第２の照射領域には長波長ビー
   ムが照射されてなることを特徴とする請求項１記載の有
   害塩素化合物の光分解装置。
7. 【請求項７】 前記光反応筒はビーム入射側端部が透明
   隔壁より気密に封止されてなることを特徴とする請求項
   １記載の有害塩素化合物の光分解装置。
8. 【請求項８】 前記反応筒内の前記第１および第２の照
   射領域の内面は入射ビームに対して鏡面仕上げされてな
   ることを特徴とする請求項１記載の有害塩素化合物の光
   分解装置。