(57)【要約】【課題】高エネルギーで有機塩素化合物を熱分解すると、高エネルギーの分解物ができる。高エネルギーの分解物は原料があれば低エネルギーではおきにくい化学反応もおこし、ダイオキシンなどの有害物を生じる。【解決手段】有機塩素化合物を熱分解するに当たり、１０００℃を超える高エネルギー状態を避け、ダイオキシン類の原料となる塩素や炭素を安定な化合物である塩化カルシウムと二酸化炭素にして取り除く。そのため、十分量の生石灰で塩素を吸収させ、酸素で炭素分を燃焼させることにより、ダイオキシンが合成する原料をなくす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機塩素化合物に含まれる塩素と化学反応するのに必要な化学等量の３倍以上の吸収剤（正石灰を主成分とする粒）と有機塩素化合物を混ぜて（染み込ませても良い。）７００℃〜１０００℃で熱分解させ、炭素分は導入した酸素で燃焼し、塩素は７００℃〜１０００℃に保った吸収剤に吸収させることを特徴とする有機塩素化合物の熱分解方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機塩素化合物の熱分解方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機塩素化合物の熱分解方法としては、今までプラズマ分解法や高温分解法が用いられていた。しかし、ダイオキシン等の有害な物質の発生濃度や残存濃度が高く、実用に耐え難いものであった。
【０００３】
濃度も、ダイオキシン等は百万分の一（ｐｐｍ）でなく、十億分の一（ｐｐｂ）あるいは一兆分の一（ｐｐｔ）という超微量の濃度が問題であり、１％〜１０％の単位の収率を考える従来の化学工業的な考え方では捕らえ難かった。つまり、従来の考え方では十分に低い濃度で無視できる値であっても、ダイオキシン等となると、高すぎる値であった。
【０００４】
言い換えると、分解して元の状態でなくなれば従来の考え方では十分であったが、分解してできたものが極めて微量であっても、有害物を合成する能力を持てば、分解の方法を見直す必要があったのである。
【０００５】
炭素と酸素が共存する状態での一酸化炭素（ＣＯ）と二酸化炭素（ＣＯ２）を考えてみよう。この場合、室温では二酸化炭素の方が安定であるが、１０００℃以上の高温になると一酸化炭素の方が安定であることが知られている。気相ダイヤモンド合成を考えても高温ではグラファイト構造に水素などが攻撃して有機物や有機ラジカルを作る。一般的に、反応性の高いラジカルと呼ばれる原子集団は、室温では存在し難くとも、高温になると存在する。つまり、高いエネルギーの状態では、高エネルギー状態の分解物ができて安定になることが知られている。そして、高エネルギー状態では、低温ではおき難い反応を可能にする高エネルギー状態の分解物や反応環境が生じ易くなる。プラズマ分解法や高温分解法などの高エネルギー分解法では分解することだけを考え、分解後のことを無視していたと言えます。
【０００６】
発明者は、以上の考えの元に焼却炉を考え、特許等を出願してきた。しかし、高濃度の有機塩素化合物を安全に消却するためには、高い機密性が求められ、かつ、大量の不燃性物質であるとともに低融点物質をつくる塩基類を用いなければならず、焼却炉としての利便性を大きく損なうものであり、有機塩素化合物を高濃度に含む物を消却する炉の実用化が困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許３１３１９８  消却機  ＰＣＴ／ＪＰ９７／０３１１４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
有機塩素化合物は、一般的に室温では安定であり化学反応性に乏しい。したがって、可能な限り高エネルギー状態にせずに有機塩素化合物を無機物にし、炭素も二酸化炭素にすれば有害な分解物や残存物がなくなることになります。つまり、より低エネルギーで分解し、有害物の原料となるものを取り除けばよいことになる。
【０００９】
これは、ダイオキシン類やＰＣＢ等を高濃度に含む物質を分解する場合でも、暴露対策や漏洩対策などの取り扱いの難しさを除けば同じである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、一般的に１０００℃程度と言われるラジカル等が優勢になり始める温度以下で塩素を吸収する吸収剤（アルカリ金属又は／及びアルカリ土類金属の酸化物又は／及び水酸化物。生石灰を主成分にした粒が良い。苛性ソーダを染み込ませたり混ぜても良い。）と共に熱分解し、酸素を導入して炭素分を燃焼させ、塩素の化学等量の３倍以上の吸収剤をおさめた７００℃〜１０００℃の反応室で塩素及び又は塩素化合物を吸収剤に吸収させます。また、熱分解で生じた炭素は塩素と吸収剤とが反応して生じる酸素及び導入する酸素ガスで燃焼し、二酸化炭素になります。空気でも良いが、炭素化した物や有機塩素化合物は燃焼しにくいので酸素ガスの導入が効果的です。また、それにより窒素酸化物の対策も不要になります。
【００１１】
そして、吸収剤の存在下で２００℃以下にまで吸収剤中を通過させて吸収剤に残存した塩素及び又は塩素化合物を吸収させて排気中に塩素分をなくして排気します。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の有機塩素化合物の熱分解方法は、残留物・排出物ともに無機物だけにし、有機塩素化合物の副次的な合成を抑えると言う特徴がある。熱分解に伴う有害物の原料になりうると考えられる物でも、より原料になりにくいと考えられる物にしています。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は有機塩素化合物の熱分解方法を実施する装置の例を示した説明図（断面図）である。（実施例１）
【発明を実施するための形態】
【００１４】
有機塩素化合物を熱分解するという目的を、有害な有機塩素化合物の合成や残留をしにくく方法を実現した。ダイオキシンなどが再合成できる高エネルギー状態を避けると共に、原料となりうる炭素と塩素を無機状態にして原料になりにくくした。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の１実施例における分解装置の断面図である。
【００１６】
主塩素吸着室（１１）の温度が７００℃に達するまでは、熱分解室（１０）の温度を１００℃以下に保ち有機塩素化合物の熱分解がおこらないようにし、かつ、熱分解がおきたとしても、熱分解ガスが酸素導入管に拡散しないように酸素を流す。
７００℃になったら、着火器（７）をオンにし、熱分解室（１０）の温度を徐々に上げる。主塩素吸着室（１１）及び熱分解室（１０）の到達温度を９００℃〜１０００℃にする。
【００１７】
有機塩素化合物より可燃性の蒸気が上がり引火又は発火すると、爆発により有毒な塩素化合物が吸着剤に吸収されずに漏洩するおそれがあるので、引火又は発火する前に着火器（７）を作動させる必要がある。この危険を避けるために、液体になる有機塩素化合物（６）の下に十分量の吸収剤（５。生石灰を主成分とすると良い。染み込みを良くするために、消石灰（Ca(OH)2)粉をまぶしても良い。）を下部に敷き詰めて液体を吸い取り、吸収剤が下方に移動して爆発の原因となる自由空間の発生を抑制している。吸収剤への染み込みにより化学反応速度が低下し、爆発性の急速な反応がなくなる。有機塩素化合物が容易に液化する場合は、この効果を高めるために熱分解装置に有機塩素化合物を収める前に、有機塩素化合物（６）を吸収剤（５）に染み込ませておいても良い。
【００１８】
着火器（７）の多くは発熱し、有機塩素化合物（６）の熱分解を招くので、主塩素吸着室（１１）の温度が７００℃に達するまでは、有機塩素化合物及び／又はその分解物に対する吸着剤（５）との化学反応が不十分なので、着火器は作動させないほうが良い。１００℃以下で引火又は発火又は蒸発する有機塩素化合物を扱う場合は、熱分解室の主塩素吸着室に近い部分に有機塩素化合物を配置しないようにして、主塩素吸着室（１１）が７００℃に到達しない状態での有機塩素化合物の熱分解を避けるか、予め吸収剤に染み込ませておくようにする。主塩素吸着室（１１）の吸収剤（５）の化学的活性を早く立ち上げるために、熱伝導率の良い均熱板（１２）で吸着剤の熱伝導率の悪さを是正します。均熱板は主塩素吸着室の後半部に設置して塩素による腐食を避け、材質の選択の幅を広げています。
【００１９】
有機塩素化合物は低温で化学的に不活性な物質が多い。オゾン対策以前に多く使われた溶剤の四塩化炭素（CCl4）は、室温で化学反応する物質は少ない。しかし、７００℃以上になるとガラスまで腐食するので、ガラスのエッチング剤に使われていた。塩化ビニル樹脂は、酸・アルカリの容器に使われるほど、安定な物質であるが、アルミニウム粉末と混合した物がミサイルの燃料に使われたことがある。有機塩素化合物も高温では激しく化学反応をします。
【００２０】
また、塩素化合物には融点・沸点・昇華点が低い物が多い。昇華点の低いAlCl３は有機物を塩化する試薬に用いられる。融点（凝固点）が排出口の温度より高く、かつ、燃分解温度より低いものも少なくない。このようなものは排出口を詰まらせるたり、反応室に熔けて着く心配がある。それで、過剰のCaOに熔けた塩素化合物を吸収させ、この種の不都合をなくします。
CaCl2は融点が７７２℃、沸点が１６００℃超であり、CaOは融点が２５７２℃、沸点が２８５０℃である。そこで、７７２℃以上の温度でCaOにCaCl2を染み込ませて固体的にする。さすれば、CaCl2より塩素が他の基（ラジカル）や分子と化学反応しにくくなると考えられる。こうすることで、塩素を有機塩素化合物の原料になることを抑制できる。気体より液体、液体より固体の方が化学反応が桁違いに遅くなるという性質を利用したものである。
【００２１】
（分子式の原子数の下付き文字で表すことを省く。）化学便覧からの値を記す。
ただし、範囲で記載された値はその平均値をとった。
融点(℃) AgCl:455 AlCl3:190 AmCl3:500 AsCl3:-16 BCl3:-107 BaCl2:962
BeCl2:405 BiCl3:230 CCl4:22.9 CaCl2:772 CdCl2:568 CeCl3:847
CfCl3:575 CmCl3:500 CoCl2:724 CrCl2:815 CrCl3:1150 CsCl:645
CuCl:430 CuCl2:620 DyCl3:718 EuCl2:731 FeCl2:672 FeCl3:306
GaCl3:77.9 GdCl3:609 GeCl4:-49.5 HgCl2:276 HoCl3:718 InCl3:586
KCl:770 LaCl3:860 LiCl:605 LuCl3:905 MgCl2:714 MnCl2:650
MoCl5:194 NaCl:801 NbCl5:204.7 NiCl2:784 NpCl4:538 PCl3:-112
PaCl5:301 PbCl2:501 PbCl4:-15 PdCl2:679 PmCl3:737 PoCl4:300
PrCl3:691 RaCl2:1000 RbCl:718 ReCl3:550超 SbCl3:73.4 ScCl3:939
SiCl4:-70 SnCl4:-33 SrCl2:875 TaCl5:216 TbCl3:588 ThCl4:770
TiCl4:-25 TlCl:430 TlCl3:25 UCl4:590 VCl4:-28 WCl5:248 WCl6:275
YCl3:721 YbCl2:702 ZnCl2:283
沸点(℃) AgCl:1150 AlCl3:182.3 AsCl3:130 BCl3:12.5 BaCl2:1560 BeCl2:520
BiCl3:447 CCl4:76.7 CaCl2:1600超 CdCl2:960 CeCl3:1727 CoCl2:1049
CrCl2:1300 CsCl:1290 CuCl:1490 DyCl3:1500 EuCl2:2027 GaCl3:201.3
GeCl4:84 HfCl4:432 HgCl2:302 HoCl3:1500 LaCl3:1000超 LiCl:1343
MgCl2:1412 MnCl2:1190 MoCl5:268 NaCl:1413 NbCl5:254 OsCl4:450
PCl3:75.5 PaCl5:420 PbCl2:950 PmCl3:1670 PoCl4:390 PrCl3:1700
RbCl:1390 SbCl3:283 SiCl4:57.6 SnCl4:114.1 SrCl2:1250 TaCl5:242
TbCl3:1550 TiCl4:136.4 TlCl:720 UCl4:792 WCl5:275.6 WCl6:346.7
YCl3:1507 YCl2:1930 ZnCl2:732
昇華点(℃)  AcCl3:960 AuCl3:200 CoCl2:500 CrCl3:1300 HfCl4:316 Hg2Cl2:400
InCl3:300 LuCl3:750 Ni:973 PCl5:100 PaCl4:400 PoCl2:190 TcCl4:300
ZrCl3:773 ZrCl4:331
【産業上の利用可能性】
【００２２】
有機塩素化合物はダイオキシンの発生が危惧され焼却処分が避けられている。しかし、化学工業で苛性ソーダ(NaOH)は不可欠な原料であり、塩素が付随して得られる。また、ポリ塩化ビニルなどの有機塩素化合物は優れた性質を多く持っている。それで、化学工業のゴミとも言われる塩素を使って各種の有機塩素化合物をつくることで、化学工業製品の価格を安くし、優秀な塩素系樹脂を提供している。ＰＣＢやダイオキシンを含む清掃ゴミはもちろん、（圃場などで）リサイクル不能なまでに使い込まれた泥だらけになったポリ塩化ビニルやポリ塩化ビニリデンなどを焼却処分ができないとなると、化学工業製品の価格上昇を招くだけでなく、使いやすかった塩素系樹脂のありがたみが奪われてしまう。これによって石油系原材料を子孫により多く残すことができるとしても、今までにつくられた有機塩素化合物の処分をしなければならない。また、よい処分方法があれば、有機塩素化合物の優秀さを子孫にも感じさせることができる。本発明はこの良い処分方法を提供するものである。
【符号の説明】
【００２３】
１ 断熱外壁
２ 加熱器
３ 温度検出器
４ 酸素導入口
５ 吸収剤
６ 有機塩素化合物
７ 着火器
８ 排気口
９ 分解容器の蓋
１０ 熱分解室
１１ 主塩素吸着室
１２ 均熱板
１３ 残存塩素吸着室
１４ 分解容器
１５ 酸素導入管
【図１】
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