(57)【要約】      （修正有）【課題】有機ハロゲン化合物を処理する反応槽や後処理槽の液面計用の差圧伝送器の隔膜として、耐食性や機械的強度が優れ、低コストの材料を提供する。【解決手段】有機ハロゲン化合物をアルカリ金属により脱ハロゲン化する装置の反応槽の内部の液と接触する隔膜１３にハステロイＣを用いていることを特徴とする圧力測定機器である。同じく、反応槽の後流側に、余剰アルカリ金属を水酸化物に転化するために設置された後処理槽の内部の液と接触する隔膜にハステロイを用いていることを特徴とする圧力測定機器である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ハロゲン化合物をアルカリ金属により脱ハロゲン化する装置の反応槽の内部の液と接触する隔膜にハステロイを用いていることを特徴とする圧力測定機器。
【請求項２】
有機ハロゲン化合物をアルカリ金属により脱ハロゲン化する装置の反応槽の後流側に、余剰アルカリ金属を水酸化物に転化するために設置された後処理槽の内部の液と接触する隔膜にハステロイを用いていることを特徴とする圧力測定機器。
【請求項３】
前記有機ハロゲン化合物はＰＣＢであり、前記アルカリ金属はナトリウムであることを特徴とする請求項１に記載の圧力測定機器。
【請求項４】
前記ハステロイはハステロイＣであることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の圧力測定機器。
【請求項５】
前記有機ハロゲン化合物はＰＣＢであり、前記アルカリ金属はナトリウムであることを特徴とする請求項２に記載の圧力測定機器。
【請求項６】
前記ハステロイはハステロイＣであることを特徴とする請求項２または請求項５に記載の圧力測定機器。
【請求項７】
前記圧力測定機器とは、差圧測定機器であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の圧力測定機器。
【請求項８】
前記差圧測定機器とは、差圧式液面計であることを特徴とする請求項７に記載の圧力測定機器。
【請求項９】
有機ハロゲン化合物をアルカリ金属により脱ハロゲン化する装置の反応槽または前記反応槽の後流側に余剰アルカリ金属を水酸化物に転化するために設置される後処理槽のいずれかの内部の液と接触する隔膜にハステロイを用いていることを特徴とする差圧式流量測定用機器。
【請求項１０】
前記有機ハロゲン化合物はＰＣＢであり、前記アルカリ金属はナトリウムであることを特徴とする請求項９に記載の差圧式流量測定用機器。
【請求項１１】
前記ハステロイはハステロイＣであることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の差圧式流量測定用機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機ハロゲン化合物の処理槽の圧力測定機器に関し、特にＰＣＢを無害化処理する施設の反応槽および後処理槽の差圧測定機器の隔膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ハロゲン化合物やそれを含む産業廃棄物は、含まれる有機ハロゲン化合物の無害化処理がなされる。
例えば、ＰＣＢの無害化処理では、先ず反応槽において媒体である絶縁油中でＰＣＢをＳＤ（Ｓｏｄｉｕｍ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ；金属ナトリウムを絶縁油中に分散させた液）と反応させて脱塩素化させ、次いで後処理槽において反応槽での反応が終了した液に水を添加して、余剰のＮａをＮａＯＨに転化することがなされている。
さらに、このＮａＯＨを中和した後、その他の処理や最終的な廃棄等がなされることとなる。
【０００３】
このため、反応槽には、絶縁油、ＰＣＢ、Ｎａの他に反応副生成物であるＮａＣｌ、ビフェニル類が含まれる。従って、反応槽は、その圧力と温度は各々大気圧前後、常温〜１６０℃程度で、内部の液体は水でなく絶縁油であるが金属Ｎａという反応性が極めて強い物質、その他塩素化合物等の強腐食性物質が充ちていることとなる。
また、後処理槽も、その圧力と温度は各々大気圧、７０〜１１０℃程度であるものの、強アルカリのＮａＯＨ、塩素イオン、ＮａＣｌ等の強腐食性物質が充ちていることとなる。
このため、反応槽や後処理槽は、金属にとって極めて厳しい腐食環境下にある。
そしてこのことは、ダイオキシンやある種のフロン等の他の有機ハロゲンを含む有害物質の無害化処理設備でも同様である。
【０００４】
反応槽と後処理槽内には、内部の化学反応の制御を円滑に行うため差圧式の液面計が取付けられている。差圧式の液面計とは、液体の比重が一定であれば槽の底部や下部にかかる圧力は液面の高さに比例するという性質を利用して槽の液面の高さを検出する計器である。このため、反応槽と後処理槽内には、各々液面より上方の位置と最下部やその近くの基準面とに差圧伝送器の圧力導入用の配管が取付けられている。そして、槽の下部の基準面での槽内部の液の圧力と槽の液面より上部の圧力の差を液の密度で割って、槽の上下の液位の差を、ひいては槽内の液の基準面からの高さを求めている。
即ち、よく知られた  Δｐ＝ρ×ｈ  の関係を利用して、ｈを求める計器である。
なお、ここにΔｐは差圧であり、ρは液の密度であり、ｈは基準面からの液面の高さである。
【０００５】
またこの際、圧力を測定し、伝送する機器として、ダイヤフラムシールされた液封式の隔膜型差圧伝送器が用いられている。即ち、槽内の基準面の圧力と液面より上方の位置の圧力が、各々内部にシリコンオイルを封入したキャピラリ（細管）により差圧伝送器の測定部に伝送される。なおここに、槽内の圧力は、密封されたシリコンオイルにダイヤフラムを介して伝えられる。
また、差圧伝送器の測定部による圧力差の、あるいは圧力の検出は、素子が圧力を電気信号に変換することによりなされる。
次に、反応槽から後処理槽への液の移送の監視や制御のために差圧式の流量測定器が使用されたりもする。この測定器は、オリフィスの前後に発生する差圧が流速の自乗に比例することを利用するものであるが、差圧の検出は差圧伝送器と同じである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このため、このような用途に用いられる差圧式液面計の差圧伝送器の槽内部の液に接する隔膜（ダイヤフラム）は、反応槽、後処理槽の内部の塩素やナトリウム等の金属腐食作用の強い物質を含んだ高アルカリ性の液に晒され続けることとなる。
さらに、隔膜は槽内部の液面の上下変動に応じて伸縮するだけでなく、形状も複雑となる。
また、隔膜は槽内部の液面の上下変動に応じて正確に伸縮せねばならないため、必然的に薄くなる。
従って、隔膜は高度の耐食性、極めて良好な屈曲寿命等の機械的性質が要求される。そこで、原子力機器や人体内に埋め込む医療用具に使用されるほど耐蝕性が優れているＳＵＳ３１６Ｌやタンタル、あるいはＳＵＳ３１６やタンタル等の金属に金めっきしたものが使用されている。
【０００７】
しかし、タンタルは高アルカリに対して、ＳＵＳ３１６Ｌは高アルカリや塩化物に対して、まだまだ耐食性が不充分である。即ち、少しでも腐食すると、隔膜の厚さが薄いだけに圧力と歪の正確な比例性が損なわれ、計測機器として使用を継続することが困難となる。
金めっきしたものは、耐食性はあるが、コストが高くなり、また長期の使用ではめっきが剥れる危険性がある。
このため、ＰＣＢ等の有機塩素を含む産業廃棄物の処理設備としての反応槽や後処理槽の液面計用の差圧伝送器等の槽内部の液等に接する隔膜の材質として、優れた耐食性や機械的強度を有するしかも低コストの材料の開発が望まれていた。
【０００８】
また、有機ハロゲンの処理設備においても同様に、液面計用の差圧伝送器の隔膜の材質として、優れた耐食性や機械的強度を有するしかも低コストの材料の開発が望まれていた。
また、差圧伝送器のみならず、圧力計や差圧式の流量計等の各種の計測用機器の隔膜用にも、優れた耐食性や機械的強度を有するしかも低コストの材料の開発が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以上の課題を解決することを目的としてなされたものであり、ＰＣＢ等の有機塩素化合物や有機ハロゲン化合物あるいはそれらを含む産業廃棄物の処理設備としての反応槽や後処理槽の液面計用の差圧伝送器等の隔膜の材質として、ハステロイ、特にハステロイＣを見出したものである。
また、かかる槽に取付けられる圧力計や差圧式の流量測定器の隔膜の材質としてハステロイ、特にハステロイＣを見出したものである。
【００１０】
以下、各請求項の内容と効果を説明する。
請求項１に記載の発明は、有機ハロゲン化合物をアルカリ金属により脱ハロゲン化する装置の反応槽の内部の液と接触する隔膜にハステロイを用いていることを特徴とする圧力測定機器である。
【００１１】
ＰＣＢ、ダイオキシン、劣化したフロン等は、廃棄等に先立って、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属を使用して無毒化、脱ハロゲン化処理がなされるが、それらの処理のための装置、槽には圧力計が使用される。この際、ニッケル合金のハステロイは、アルカリ金属に対する耐食性が良好であり、機械的性質も優れているため、ハステロイを圧力若しくは圧力差に応じて正確に変形することが要求される隔膜の材料に用いた圧力を測定する機器は、有機ハロゲン化合物をアルカリ金属により脱ハロゲン化する装置の反応槽用に、精度、寿命、コストの面から優れた圧力測定機器となる。
なおここに、圧力測定機器は、反応槽に直接取付けられてもよいし、接続する配管等に、即ち間接的に取付けられてもよい。
またここに、圧力測定機器とは、測定方法としては槽内部の液の圧力（ヘッド）を直接測定するタイプ、密封されたシリコンオイル等を介していわば間接的に測定するタイプのいずれもが含まれ、機器の機能としては槽内部の２箇所の差圧を測定する差圧計タイプ、ゲージ圧を測定する純粋なゲージ圧力計タイプ等種々のタイプのものが含まれる。
さらにまた、隔膜とは、「圧力を測定するため用いられる外部からの圧力や圧力差に応じて変形する機密性を有する薄い膜」という意味であり、機能的には内部にシリコンオイル等を密封した圧力伝送用管の受圧用の隔膜も含まれ、形状的には変形しやすさ、強度等の面から波板状や蛇腹状等とされているものも含まれる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、有機ハロゲン化合物をアルカリ金属により脱ハロゲン化する装置の反応槽の後流側に、余剰アルカリ金属を水酸化物に転化するために設置された後処理槽の内部の液と接触する隔膜にハステロイを用いていることを特徴とする圧力測定機器である。
【００１３】
ハステロイは、アルカリ金属に対する耐食性が良好であるため、有機ハロゲン化合物をアルカリ金属により脱ハロゲン化する装置の後処理槽用に優れた圧力測定機器となる。
なおここに、圧力測定機器は、後処理槽に直接取付けられてもよいし、接続する配管等に、即ち間接的に取付けられてもよい。
【００１４】
請求項３と請求項５に記載の発明はいずれも、前記の発明において、前記有機ハロゲン化合物はＰＣＢであり、前記アルカリ金属はナトリウムであることを特徴とする圧力測定機器である。
【００１５】
ＰＣＢをナトリウムで脱塩素化する装置の反応槽や後処理槽の絶対圧、ゲージ圧、基準面と液面との差圧等を測定する機器の反応槽や後処理槽内の液に直接接する隔膜（ダイヤフラム）に、金属ナトリウム、塩素等の存在する高アルカリ液中での耐食性に特に優れたハステロイを使用することにより、それらの機器の寿命が延びることとなる。
【００１６】
請求項４と請求項６に記載の発明はいずれも、前記の発明において、前記ハステロイはハステロイＣであることを特徴とする圧力測定機器である。
【００１７】
ハステロイの中でも、ハステロイＡ、同Ｂ、同Ｘ等でなく、ハステロイＣを隔膜に使用しており、優れた圧力測定機器となる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、前記の発明において、前記圧力測定機器とは、差圧測定機器であることを特徴とする圧力測定機器である。
【００１９】
反応槽や後処理槽内の圧力を測定したりあるいはそれらの槽内の液面を測定あるいは検出するために、基準面の液圧と大気圧の差（ゲージ圧）を測定したり、基準面の液圧と液面の上部との差圧を測定するが、このため槽の内部の液等に接する隔膜にハステロイＣを使用するため、測定精度が高く、寿命の長い差圧測定器となる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、前記の発明において、前記差圧測定機器とは、差圧式液面計であることを特徴とする圧力測定機器である。
【００２１】
反応槽や後処理槽内の液体や気体とキャピラリ内のシリコンオイル等とを隔てる隔膜（ダイヤフラム）がハステロイＣであるので、差圧式液面計は長期の使用期間にわたって基準面と液面の上方との差圧を、ひいては液位を正確に測定して伝送することができる。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、有機ハロゲン化合物をアルカリ金属により脱ハロゲン化する装置の反応槽または前記反応槽の後流側に余剰アルカリ金属を水酸化物に転化するために設置される後処理槽のいずれかの内部の液と接触する隔膜にハステロイを用いていることを特徴とする差圧式流量測定用機器である。
【００２３】
ハステロイは、アルカリ金属等に対する耐食性が良好であり、機械的性質も優れているため、圧力若しくは圧力差に応じて正確に変形することが要求される隔膜の材料にハステロイを用いた差圧式流量測定用機器は、有機ハロゲン化合物をアルカリ金属により脱ハロゲン化する装置の反応槽に通じる配管に取付けられて、精度、寿命等の面から優れた性能を発揮する。
【００２４】
請求項１０に記載の発明は、前記の差圧式流量測定用機器であって、前記有機ハロゲン化合物はＰＣＢであり、前記アルカリ金属はナトリウムであることを特徴とする差圧式流量測定用機器である。
【００２５】
ＰＣＢをナトリウムで脱塩素化する装置の反応槽や後処理槽の差圧式流量測定用機器として、精度、寿命、コストの面から優れた差圧式流量測定用機器となる。
なおここに、差圧式流量測定用機器とは、遠隔表示のため計装線等に接続されているもののみならず、現場のみで表示するような差圧式流量計をも含む。
【００２６】
請求項１１に記載の発明は、前記の発明において、前記ハステロイはハステロイＣであることを特徴とする差圧式流量測定用機器である。
【００２７】
種々のハステロイの中でも、ハステロイＣを隔膜に使用するため、優れた圧力測定機器となる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、ＰＣＢ等の有機塩素化合物や有機ハロゲン化合物を含む産業廃棄物の処理設備としての反応槽や後処理槽の圧力測定機器の隔膜として、特に液面計用の差圧伝送器の隔膜として、ハステロイ特にハステロイＣを採用しているため、寿命等の優れた圧力測定機器、特に差圧伝送器を低コストで提供することができる。
また、圧力計、差圧式流量測定用機器としても優れた機器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明をその最良の実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【００３０】
図１に、本実施の形態の差圧式液面計の構成を示す。本図において、１０は槽の上部に取付けられる圧力伝送部である。１１は、中央部分に穴の形成されたフランジであり、１２はフランジ１１に形成された取付け用ボルト穴であり、１３は前記フランジ１１の中央部分に形成された穴に取付けられた隔膜であり、１４は内部にシリコンオイルが充たされたキャピラリ（圧力伝送用細管）であり、１５は隔膜収納部である。２０は槽の下部に取付けられる圧力伝送部である。２１は、フランジであり、２５は隔膜収納部であり、２４はキャピラリである。３０は指示計である。
【００３１】
指示計３０は、上部と下部の圧力伝送部１０、２０のキャピラリ１４、２４に接続されている。そして、上下のキャピラリ１４、２４内部に液封されているシリコンオイルの圧力差を基に上下の差圧を求め、それから液面の高さを検出して出力し、表示する。このため、その内部には、差圧検出用の変換素子の他に、反応槽あるいは後処理槽内部の液およびシリコンオイルの密度等を記憶するメモリや液面の高さを計算するＣＰＵ等が内蔵されている。
なお、指示計３０は、電気信号として求めた差圧からさらに液面の高さを求めるのは従来の差圧伝送機の測定部あるいは差圧液面計と同じである。
【００３２】
このキャピラリ１４、２４内部のシリコンオイルと槽内の液、液面より上位の雰囲気とを分ける隔膜（ダイヤフラム）１３を、ハステロイＣで製作し、種々の試験を行った。また、比較のためＳＵＳ３１６Ｌでも製作し、同じ試験を行った。なお、この隔膜１３は、直径がおおよそ９ｃｍの円形であり、表面は波板状の物である。
試験内容は、ＮａＯＨが含まれるため反応槽より条件が厳しくなる後処理槽と同じ液、即ち絶縁油中でＰＣＢをＳＤと反応させた後余剰のＮａを水にて水酸化物とした液に、後処理槽の最大温度と同じ１１０℃で１６０時間浸漬した。なおこの際、液は固形分が沈降しないように攪拌状態とし、浸漬後、アセトン中で超音波洗浄をし、色彩、重量の変化を調べ、また金属顕微鏡で表面観察を行った。
【００３３】
試験の結果、ハステロイＣは変色がなく、金属顕微鏡による表面観察でも変化が見られなかった。
この結果、従来のＳＵＳ３１６Ｌでは腐食が考えられるため寿命は数ヶ月位と想定されるが、ハステロイＣならば数年に延びるものと推測される。
一方、ＳＵＳ３１６Ｌは部分的に茶色に変色しており、金属顕微鏡による表面観察でも黒い斑点が見つかった。
このため、後処理槽用の差圧式液面計の差圧伝送器の接液部として、ハステロイＣは優れた性質を有しているのが判明した。
なお、他種のハステロイについても、ハステロイＣと同じくニッケルを主成分とし、その他に一般的に耐食性の良好なＭｏ、Ｃｒ等を有してなる合金であるため、同様に優れた耐食性を有するものと推測される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の隔膜を採用した差圧式液面計の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０、２０    （上、下の）圧力伝送部
１１、２１    フランジ
１２          ボルト穴
１３          隔膜
１４、２４、  キャピラリ
１５、２５    隔膜収納部
３０          指示計
【図１】
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