(57)【要約】　　　（修正有）【課題】有機ハロゲン化合物の分解過程において、腐食性の強い分解生成ガスの発生が無く、酸化剤の使用も不要である実用的な有機ハロゲン化合物の無害化処理方法の提供。【解決手段】ハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）等の有機ハロゲン化合物を、アルカリ金属又は／およびアルカリ土類金属の水酸化物を主な成分とする溶融塩中に溶融塩反応装置１０を用いて吹き込み分解させた際に発生するガスから凝縮器１３等の分離手段を用いて、水分を除去した残りの炭化水素系の生成ガスを２次燃焼室１９で２次燃焼させて炭酸ガスと水分に分解する有機ハロゲン化合物の無害化処理方法とした。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）等の有機ハロゲン化合物を、アルカリ金属又は／およびアルカリ土類金属の水酸化物を主な成分とする溶融塩中に吹き込み分解させた際に発生するガスから凝縮器等の分離手段を用いて、水分を除去した残りの水素及び炭化水素系の生成ガスを２次燃焼させて炭酸ガスと水分に分解することを特徴とする有機ハロゲン化合物の無害化処理方法。
【請求項２】
２次燃焼手段が旋回流燃焼室を有していて、燃焼ガスの滞留時間が２秒以上有する請求項１記載の有機ハロゲン化合物の無害化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロンと称されるハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）類、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）類等のフルオロカーボン類に代表される有機ハロゲン化合物の無害化処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オゾン層を破壊する恐れの高いＣＣｌ３Ｆ（ＣＦＣ−１１）、ＣＣｌ２Ｆ２（ＣＦＣ−１２）、Ｃ２Ｃｌ２Ｆ４（ＣＦＣ−１１４）等の特定フロンの使用は１９９６年に禁止され、指定フロンのハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）類の使用は２００４年から総量規制の対象となっている。
また、代替フロンへの展開が順次進められている。
従って、有機ハロゲン化合物の無害化処理方法の開発は、社会的急務となっている。
【０００３】
これまでに、フロンガスを窒素のような不活性ガス、あるいは水素のような還元性ガスをキャリアガスとして用いて無酸素状態にてアルカリ金属水酸化を主成分とする溶融塩に吹き込み分解する方法が提案されている。
しかし、このような無酸素状態、あるいは還元性状態にて有機ハロゲン化合物を溶融塩分解すると有機成分が酸化分解されないので、腐食性の強い、複雑な成分からなる生成ガスが発生し、この排ガスの処理が困難であり、実用的な処理方法が現在のところ、明確になっていなく、新たな環境問題になりかねない。
また、キャリアガスを使用しなければならない分だけ処理費用が高くなる。
【０００４】
そこで、溶融塩中に酸素等のような酸化剤を積極的に供給する方法も提案されている。
しかし、溶融塩は、高温状態になっているので、このような高温状態での酸化分解は溶融塩を入れた装置材質等の腐食破損を招く恐れが非常に高く、未だに実用化に至っていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の有する技術的課題に鑑みて、有機ハロゲン化合物の分解過程において、腐食性の強い分解生成ガスの発生が無く、酸化剤の使用も不要である実用的な有機ハロゲン化合物の無害化処理方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、ハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）等の有機ハロゲン化合物を、アルカリ金属又は／およびアルカリ土類金属の水酸化物を主な成分とする溶融塩中に吹き込み分解させた際に発生するガスから凝縮器等の分離手段を用いて、水分を除去した残りの水素及び炭化水素系の生成ガスを２次燃焼させて炭酸ガスと水分に分解する有機ハロゲン化合物の無害化処理方法とした。
【０００７】
ここで、炭化水素系のガスを完全燃焼させるためには、２次燃焼手段として旋回流燃焼方式を採用し、燃焼温度８００〜１０００℃、好ましくは８００〜９５０℃の範囲に制御し、燃焼ガスの滞留時間を２秒以上確保するのが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の望ましい実施の形態を以下、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る有機ハロゲン化合物の無害化処理方法を実施するための装置の構成例を示す。
本発明の実施の形態の説明においては、有機ハロゲン化合物を以下フロンと総称して説明する。
回収されたフロンの入った容器（高圧容器）１を直接又は間接的に予熱してガス化したものを導入管２、３を用いて、溶融塩処理装置１０に設けた反応槽５に吹き込む。
【０００９】
反応槽５には、水酸化ナトリウムをはじめとするアルカリ金属水酸化物、又はアルカリ土類金属水酸化を主な成分とする単独又は混合の塩６が溶融状態にて投入されている。
また、この溶融塩の上部（導入管３の近傍）は、６５０〜８００℃に加熱維持され、底部に向けて温度を下げ、反応塩誘導管７付近は、３５０〜４５０℃に維持されるのが好ましい。
【００１０】
ここで、溶融塩処理装置１０には、拡大図を図２に示すように、上記反応槽５に水酸化ナトリウム等を供給する原料タンク４が備えられ、バルブ４ａを制御して消費された分、補給される。
この反応槽においては、有機ハロゲン化合物中のハロゲン成分は、溶融塩として水酸化ナトリウムを用いた場合には、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）等の塩として固定される。
炭素成分は、一部水酸化ナトリウム内に溶存する酸素と結合して炭酸塩（ＮａＨＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３）及び水を生成し、残りは炭化水素ガスとなる。
また、過剰の水素原子は水素ガスになる。
反応生成したナトリウム塩及び炭酸塩は比重が大きくなり、反応槽５の底部に沈降してくる。
この場合に、上述したように溶融塩６のフロンガス導入付近（導入管３のフロンガス導入口３ａから上部にかけて）が６５０〜８００℃になっていることで、溶融塩とフロンガスが速やかに反応する。
この部分の塩をサンプリングして、粉末Ｘ線分析した結果、フッ化ナトリウム６１．７質量％、塩化ナトリウム８．１質量％、炭酸ナトリウム３０．２質量％であった（図３の分析チャート参照）。
反応生成した塩は、反応槽底部に沈降してくるが、その沈降の速さを促進する目的で溶融塩の温度を３５０〜４５０℃位にするのが好ましい。
この誘導管７からかき出し装置８にて取り出した反応塩のサンプルを上記同様に分析した結果、フッ化ナトリウム２１．３質量％、塩化ナトリウム２０．７質量％、炭酸ナトリウム５７．９質量％であった（図４の分析チャート参照）。
フロンの反応槽５への吹き込み圧、及び吹き込み量は、調整バルブ２ａにて概ね０．０１ＫＰａ〜０．３ＭＰａの範囲に調整されている。
フロン導入管３の導入口３ａ付近は、分解反応が安定して進行するように温度測定手段１２にてガス化されたフロンの温度１２ｃ、フロンガス導入口付近の温度１２ｂ、装置壁温度１２ａ等が測定され、加温装置へフィードバック制御される。
【００１１】
反応槽で発生する気体には、水素及び炭化水素ガスと水蒸気が混合しているので、ガス誘導管１１の途中に凝縮器１３を配設し、水蒸気を水としてドレン配管１５、１７を経由してドレン回収される。
ここで、炭化水素ガス等と水分を確実に分離するために、気水分離器１６が設けられ、バルブ１５ａ、１７ａにて開閉制御されている。
また、１４ａは、冷却水の給水側で、１４ｂは排水側を示す。
【００１２】
水分と分離された生成ガスは、ガス誘導管１８にて２次燃焼バーナー２０に導入される。
２次燃焼バーナー２０には、助燃エアー２１と必要に応じてプロパン等の燃料２４が供給される。
ここで、２２は燃料供給配管で２２ａはその調整バルブである。
２次燃焼室１９は、旋回流式になっていて、２秒以上滞留するように設定されている。
３１は、温度測定手段にて測定点３１ａ、３１ｂのデーターに基づいてフィードバック制御される。
【００１３】
２次燃焼ガスは、高温排ガスなので熱交換器２６にて概ね、１５０℃まで冷却した後にバグフィルター、ヘパフィルター等のフィルター装置２９にて集塵ロ過後に大気放出３０される。
ここで、２５、２８は２次燃焼ガス配管であり、２７ａから冷却エアーが供給され、２７ｂから取り出される温風を用いて、回収フロン容器１及び溶融塩反応装置１０の予熱又は加熱源に利用される。
【００１４】
このようにして、フロンが分解処理されることを確認したのが図５〜図８に示すＧＣ／ＭＳ分析チャートである。
図５が回収フロンの分析チャートを示し、有機ハロゲン化合物であるハイドロクロロフルオロカーボン（ＣＨＣｌＦ２、Ｒ−２２）、（ＣＨＣｌ２Ｆ、Ｒ−２１）及び、エアーのピークが確認される。
このフロンガスを本発明に係る無害処理方法にて分解処理した後の排ガスのＧＣ／ＭＳ分析した結果が図６に示すチャートである。
図５のチャートと比較すると、フロンガスピークが無くなり、エアーのピークのみが検出された。
また、２次燃焼前のガス成分を分析確認すべく、ガス誘導管１８からサンプリングしたガスをガスクロマトにかけた。
図７に示すチャートがキャリアーガスＨｅとしたガスクロマトグラフであり、炭化水素が検出された。
なお、酸素及び窒素のピークはサンプリング時に混入したエアーである。
図８に示すチャートがキャリアーガスをＮ２にしたガスクロマトグラフであり、水素ガスが検出された。
【００１５】
【発明の効果】
本発明においては、アルカリ金属又は／およびアルカリ土類金属の水酸化物の溶融塩に有機ハロゲン化合物を吹き込むことにより、ハロゲン成分をアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩として固定化できるとともに、発生する炭化水素ガスを２次燃焼させることにより、炭酸ガスと水分に完全に分解無害化できる。
【００１６】
従来のように不活性ガス、還元性ガスをキャリアーガスとして使用する必要が無く、むしろ、これらのキャリアーガスを使用しない方が複雑に反応した有機ガスの生成をおさえることができる。
また、溶融塩に積極的に酸化性ガス等の供給をしなくても、溶融塩原料に溶存している酸素や不純物としての水分で充分にフロンの分解が進行し、反応生成ガスとして水素及び炭化水素ガスが得られることが本発明にて明らかになり、この生成ガスを回収し、２次燃焼させることで実用的な有機ハロゲン化合物の無害化処理方法が確立できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る有機ハロゲン化合物の無害化処理方法を実施する際の装置構成例を示す。
【図２】本発明に係る溶融塩反応装置の例を示す。
【図３】フロンガス導入口付近からサンプリングした塩の分析チャートを示す。
【図４】反応槽の底部誘導管からサンプリングした塩の分析チャートを示す。
【図５】フロンガスの分析チャート例を示す。
【図６】無害化処理後の排ガス分析チャートの例を示す。
【図７】溶融塩反応装置から発生したガスのキャリアーガスＨｅによるＧＣチャートを示す。
【図８】溶融塩反応装置から発生したガスのキャリアーガスＮ２によるＧＣチャートを示す。
【符号の説明】
１　　　回収フロンが入った圧力容器
２、３　フロンガス導入管
４　　　溶融塩用原料タンク
５　　　反応槽
６　　　溶融塩
７　　　反応塩誘導管
８　　　反応塩かき出し装置
９　　　反応塩受け容器
１０　　溶融塩反応装置
１２　　温度測定手段
１３　　凝縮器
１６　　気水分離器
１９　　２次燃焼室
２０　　２次燃焼バーナー
２１　　助燃エアー
２４　　燃料供給源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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