(57)【要約】【課題】アルカリ金属粒子、および反応生成物によりリアクタの流路が閉塞することなく、効率良く有機ハロゲン化合物を脱ハロゲン化する。【解決手段】有機ハロゲン化合物２と水素供与体４とを混合した混合液体、または前記混合液体に溶媒を混合した液体Ｂと、アルカリ金属分散体１とを基板に形成されたマイクロチャンネル（微細流路）を有するリアクタ６内で合流させることによって、そのリアクタ６内の微細流路内で有機ハロゲン化合物２の脱塩化処理を行い、且つ、前記脱塩化処理で生成した生成物の重合を、水素供与体とアルカリ金属との反応によって生じた水素で抑制させて、リアクタ内の流路の閉塞を防止する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ金属分散体及び有機ハロゲン化合物及び水素供与体とをリアクタの基板に形成された流路内に導入して前記流路内で前記有機ハロゲン化物の脱ハロゲン化処理を行うことを特徴とする有機ハロゲン化合物の処理方法。
【請求項２】
第１流路及び第２流路と、前記第１流路及び前記第２流路とに連絡された第３流路とを備えたリアクタの前記第１流路に前記アルカリ金属分散体を供給し、
前記第２流路に前記有機ハロゲン化合物及び水素供与体を供給し、
前記第１流路及び前記第２流路から前記第３流路内に前記アルカリ金属分散体及び前記有機ハロゲン化合物及び前記水素供与体を導入して前記第３流路内で前記有機ハロゲン化物の脱ハロゲン化処理を行うことを特徴とする有機ハロゲン化合物の処理方法。
【請求項３】
請求項２において、前記第３の流路内で生成された反応生成物を含む流体に対してアルカリ金属の不活性化処理及び中和処理の少なくとも一方の処理を行うことを特徴とする有機ハロゲン化合物の処理方法。
【請求項４】
アルカリ金属分散体を導く第１流路，有機ハロゲン化合物及び水素供与体とを導く第２流路，前記第１流路及び前記第２流路に連通されて前記アルカリ金属分散体，前記有機ハロゲン化合物及び水素供与体が導入される第３流路とを有するリアクタと、
前記第１の流路に接続されて前記第１の流路にアルカリ金属分散体を供給する第１の供給手段と、
前記第２の流路に接続されて前記第２の流路に有機ハロゲン化合物及び水素供与体を供給する第２の供給手段と、
を備えた有機ハロゲン化合物の処理装置。
【請求項５】
アルカリ金属分散体を導く第１流路，有機ハロゲン化合物及び水素供与体を導く第２流路、及び前記第１流路及び前記第２流路に連通されて前記アルカリ金属分散体，前記有機ハロゲン化合物及び前記水素供与体が導入される第３流路を有するリアクタと、
前記第１の流路に接続されて前記第１の流路にアルカリ金属分散体を供給する第１の供給手段と、
前記有機ハロゲン化合物と水素供与体とを前記リアクタ外で混合する混合手段と、
前記混合手段で混合された流体を前記第２流路に供給する第２の供給手段と、を備えた有機ハロゲン化合物の処理装置。
【請求項６】
請求項１又は請求項２において、前記第３流路を通過してリアクタ外に流出した流体に対してアルカリ金属の不活性化処理及び中和処理の少なくとも一つの処理を行う処理装置を備えている有機ハロゲン化合物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環境汚染物質であるポリ塩化ビフェニル（以下、ＰＣＢと称する。）などの有機ハロゲン化合物をアルカリ分散体で脱ハロゲン化する処理方法および処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＣＢなどの有機ハロゲン化合物およびＰＣＢなどを含有している汚染油の処理方法としては、アルカリ金属、特に固体の金属ナトリウムを微粒子にして電気絶縁油などの溶媒に分散させたナトリウム分散体を用い、活性なナトリウムとＰＣＢ中の塩素原子を反応槽内で反応させて塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）とし、ＰＣＢを脱塩素化し無害化する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
近年、マイクロチャネル（微細流路）内で高効率に化学反応を行うリアクタを用いた技術が注目されている。反応する流路幅を狭くすることで、反応物質の拡散距離が短くなり、機械的攪拌などを用いなくても分子拡散により反応が速やかに行われるとされている。
【０００４】
そのリアクタを用いて現像廃液中の有機化合物を亜臨界から超臨界領域の温度と圧力の水に曝して分解する技術が公知である（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭４９−８２５７０号公報
【特許文献２】
特開２００２−１１３４７５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
脱ハロゲン反応は発熱反応であり、反応熱による温度上昇を抑制するため、従来は反応槽内にＰＣＢ、またはアルカリ金属であるナトリウム分散体を滴下し、攪拌機で攪拌しながら長時間反応させ脱ハロゲン処理を行っている。反応を促進するため、反応槽をヒータなどで外部から加熱したり、反応熱を除熱するため、電気絶縁油を足したり、反応槽を冷却したりして所定の反応温度に制御している。
【０００７】
そのため、その温度制御装置の構成が大掛かりとなる上、温度制御も難しい。その一方、マイクロチャネルを有するリアクタを用いた有機化合物の分解に際しては、亜臨界から超臨界領域の温度と圧力雰囲気を作り出す必要があるのでエネルギー投入量も多くなる。
【０００８】
例えば、超臨界水（２５ＭＰａ，６５０℃以上）を用い、１ｍｍ以下の微細流路内で現像廃液中の有機化合物を分解する方法では高温，高圧のため反応による固形物が生成しない（反応部温度が沸点以上のためガス化）ため、流路が微細でも流路閉塞が起こらない。
【０００９】
ところが、Ｎａ分散体でＰＣＢを脱塩素処理する場合、Ｎａ粒子や、生成物の重合などによる固形物がリアクタのマイクロチャネル（微細流路）内に存在するため、単純にそのリアクタを適用しても流路閉塞するという問題が生じる。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、アルカリ金属分散体で、リアクタの流路閉塞することなく有機ハロゲン化合物を脱ハロゲン化することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するための方法は、アルカリ金属分散体及び有機ハロゲン化合物及び水素供与体とをリアクタの基板に形成された流路内に導入して前記流路内で前記有機ハロゲン化物の脱ハロゲン化処理を行うことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の目的を達成するための装置は、アルカリ金属分散体を導く第１流路，有機ハロゲン化合物及び水素供与体とを導く第２流路，前記第１流路及び前記第２流路に連通されて前記アルカリ金属分散体，前記有機ハロゲン化合物及び水素供与体が導入される第３流路とを有するリアクタと、前記第１の流路に接続されて前記第１の流路にアルカリ金属分散体を供給する第１の供給手段と、前記第２の流路に接続されて前記第２の流路に有機ハロゲン化合物及び水素供与体を供給する第２の供給手段とを備えている。
【００１３】
このような本発明では、リアクタの第３の流路内で反応生成物同士の重合を水素供与体に基づく水素によって抑制し、リアクタの微細流路を閉塞することなく、有機ハロゲン化合物とアルカリ金属との反応で脱ハロゲン処理ができるようにした。
【００１４】
より具体的な手段として好ましくは、第１流路及び第２流路と、前記第１流路及び前記第２流路とに連絡された第３流路とを備えたリアクタの前記第１流路に前記アルカリ金属分散体を供給し、前記第２流路に前記有機ハロゲン化合物及び水素供与体を供給し、前記第１流路及び前記第２流路から前記第３流路内に前記アルカリ金属分散体及び前記有機ハロゲン化合物及び前記水素供与体を導入して前記第３流路内で前記有機ハロゲン化物の脱ハロゲン化処理を行うことを特徴とする有機ハロゲン化合物の処理方法を第２の手段として提案できる。
【００１５】
更には、その第２の手段において、前記第２流路に供給される前記有機ハロゲン化合物及び水素供与体は、溶媒にそれらを混合した混合液であることを特徴とする有機ハロゲン化合物の処理方法を第３の手段として提案できる。
【００１６】
更には、その第２の手段において、積層された複数のリアクタのそれぞれに形成された前記第１流路に前記アルカリ金属分散体を、前記第２流路に前記有機ハロゲン化合物及び水素供与体の混合液を供給することを特徴とする有機ハロゲン化合物の処理方法を第４の手段として提案できる。
【００１７】
更には、その第２の手段乃至第４の手段のいずれかにおいて、前記第２流路に連絡されて前記リアクタ内に形成された予混合流路内で、前記混合液を作ることを特徴とする有機ハロゲン化合物の処理方法を第５の手段として提案できる。
【００１８】
更には、その第２の手段乃至第５の手段のいずれかにおいて、前記第３の流路内で生成された反応生成物を含む流体に対してアルカリ金属の不活性化処理及び中和処理の少なくとも一方の処理を行うことを特徴とする有機ハロゲン化合物の処理方法を第６の手段として提案できる。
【００１９】
更には、第６の手段において、前記不活性化処理及び中和処理の少なくとも一つは、リアクタ内で行われることを特徴とする有機ハロゲン化合物の処理方法を第７の手段として提案できる。
【００２０】
更には、アルカリ金属分散体を導く第１流路，有機ハロゲン化合物及び水素供与体とを導く第２流路，前記第１流路及び前記第２流路に連通されて前記アルカリ金属分散体，前記有機ハロゲン化合物及び水素供与体が導入される第３流路とを有するリアクタと、前記第１の流路に接続されて前記第１の流路にアルカリ金属分散体を供給する第１の供給手段と、前記第２の流路に接続されて前記第２の流路に有機ハロゲン化合物及び水素供与体を供給する第２の供給手段と、を備えた有機ハロゲン化合物の処理装置を第８の手段として提案できる。
【００２１】
更には、アルカリ金属分散体を導く第１流路，有機ハロゲン化合物及び水素供与体を導く第２流路、及び前記第１流路及び前記第２流路に連通されて前記アルカリ金属分散体，前記有機ハロゲン化合物及び前記水素供与体が導入される第３流路を有するリアクタと、前記第１の流路に接続されて前記第１の流路にアルカリ金属分散体を供給する第１の供給手段と、前記有機ハロゲン化合物と水素供与体とを前記リアクタ外で混合する混合手段と、前記混合手段で混合された流体を前記第２流路に供給する第２の供給手段と、を備えた有機ハロゲン化合物の処理装置を第９の手段として提案できる。
【００２２】
更には、アルカリ金属分散体を導く第１流路，有機ハロゲン化合物を導く第４流路，水素供与体を導く第５流路，前記第４流路及び第５流路に連通されて前記有機ハロゲン化合物及び前記水素供与体が導入される第２流路、及び前記第１流路及び前記第２流路に連通されて前記アルカリ金属分散体，前記有機ハロゲン化合物及び前記水素供与体が導入される第３流路を有するリアクタと、前記第１流路に前記アルカリ金属分散体を供給する第１の供給手段と、前記第４流路に前記有機ハロゲン化合物を供給する手段と、前記第５流路に前記水素供与体を供給する手段と、を備えた有機ハロゲン化合物の処理装置を第１０の手段として提案できる。
【００２３】
更には、第８の手段または第９の手段または第１０の手段において、前記第３流路が蛇行してる有機ハロゲン化合物の処理装置を第１１の手段として提案できる。
【００２４】
更に、第８の手段から第１１の手段までのいずれか一手段において、前記リアクタは複数の前記第１流路及び複数の前記第３流路を備え、前記第２流路は分岐されて前記複数の第１流路のそれぞれに接続され、前記複数の第１流路と前記第２流路の分岐された部分とのそれぞれの接続部に少なくとも一流路ずつ前記第３流路を連絡している有機ハロゲン化合物の処理装置を第１２の手段として提案できる。
【００２５】
更に、第８の手段から第１２の手段までのいずれか一手段において、前記リアクタは前記第３流路に接続されて、アルカリ金属の不活性化の処理及び中和処理の少なくとも一つの処理を行う第６流路を備えた有機ハロゲン化合物の処理装置を第１３の手段として提案できる。
【００２６】
更に、第８の手段から第１３の手段までのいずれか一手段において、前記リアクタ外に流出した流体に対してアルカリ金属の不活性化処理及び中和処理の少なくとも一つの処理を行う処理装置を備えている有機ハロゲン化合物の処理装置を第１４の手段として提案できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。図１〜図１２により本発明に係る有機ハロゲン化合物を脱ハロゲン化処理する処理装置の第１の実施の形態を説明する。図１は脱ハロゲン化する処理システムの概略フロー図を、図２は図１のフローを具体的なハード構成にした実施の形態、図３〜図５は基板上に形成したリアクタの流路構成を、図６から図１２は前記基板を多層に積層して大量処理を可能とする積層体型リアクタの構造を示している。
【００２８】
まず、図１の処理フローについて説明する。アルカリ金属分散体１である流体Ａと、有機ハロゲン化合物２である流体Ｂ１，溶媒３である流体Ｂ２，水素供与体４である流体Ｂ３が予混合５の手段により十分に混合された混合液である流体Ｂとが、それぞれ微細流路を有したリアクタ６に連続供給される。
【００２９】
連続供給された各流体はそのリアクタ６内で化学反応を行い、有機ハロゲン化合物に結合しているハロゲン原子とアルカリ金属が反応し脱ハロゲン化し、反応性生物を含む反応済液Ｃがリアクタ６から排出される。
【００３０】
反応済液Ｃが、所望の脱ハロゲン率（所望の有機ハロゲン化合物濃度）になるように、各流体Ａ，Ｂの供給流量を制御し、リアクタでの所定の反応条件，反応時間（リアクタ内の滞留時間）を確保した流動とする。特にＰＣＢの脱塩素による無害化処理の場合、反応後の処理済油中のＰＣＢ濃度を０．５ｍｇ／ｋｇ（０．５ｐｐｍ）以下としなければならない。
【００３１】
本発明の対象となる有機ハロゲン化合物としてはハロゲン原子が炭素と結合している化合物であり、例えばハロゲン原子が塩素原子であるＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）やＰＣＢ混合油に代表される液体状のものなどである。
【００３２】
図２は図１のフローを具体的なハード構成にした実施の形態を示しており、特にＰＣＢの脱ハロゲン化による無害化処理を行う装置である。図１のフローを具体的なハード構成にする場合には、具体的実施にあたっては大量に処理する観点でリアクタ６は積層体型リアクタ１９に置き換えられている。以下の各実施例においてもフローを具体的なハード構成にする場合にはリアクタ６は積層体型リアクタ１９に置き換えられている。
【００３３】
アルカリ金属には金属ナトリウム（以下Ｎａと記す）を用いており、アルカリ金属分散体としてＮａを電気絶縁油などに分散したＮａ分散体を用いる。Ｎａ分散体はＮａ分散体容器１１に収納され、Ｎａ分散体容器１１に設けた攪拌機１２でＮａ粒子を均一に分散させている。Ｎａ分散体はポンプ４１で配管や分配用ヘッダーを通じて液体Ａとして積層体型リアクタ１９に供給される。これが第１の供給手段として積層体型リアクタ１９へ接続されている。この第１の供給手段においては、Ｎａ粗大粒子による積層体型リアクタ１９の流路閉塞防止のため、積層体型リアクタ１９の上流部にはフィルタなどを設置するのが好ましい。
【００３４】
Ｎａ分散体の場合、活性なＮａは鉱油などの溶媒中に分散しており、直接空気と接触しないため空気中でも反応しないが、安全上、Ｎａ分散体容器１１は不活性ガス雰囲気下とすることが好ましいので、不活性ガスボンベ１３がＮａ分散体容器１１へ不活性ガスを供給するように接続されている。その不活性ガスとしては窒素（Ｎ２　），アルゴンなどが用いられる。
【００３５】
図ではＮａ分散体容器１１からＮａ分散体を直接積層体型リアクタ１９に供給しているが、濃度調整のために電気絶縁油などの溶媒でさらに希釈して供給しても良い。
【００３６】
一方、有機ハロゲン化合物であるＰＣＢ，溶媒である電気絶縁油，水素供与体であるイソプロピルアルコール（以下、ＩＰＡと記す。）は、各専用容器１４，１５，１６に収納されていて、予混合を行う混合槽１７に各専用容器１４，１５，１６から各ポンプ４２〜４４で各配管を通じて所定量を混合槽１７へ注入され、混合槽１７に於いて攪拌機１８で攪拌されてＰＣＢ混合液とされる。このように混合槽１７と攪拌機１８とによる混合手段で予混合されて作られたＰＣＢ混合液は液体Ｂとして積層体型リアクタ１９にポンプ４５で配管を通じて供給する。このような第２の供給手段が積層体型リアクタ１９に接続されている。ＩＰＡは脱塩素反応後の反応生成物同士の重合を抑制するためにＰＣＢおよび混合している有機ハロゲン化合物の総塩素数を基準に必要な量を供給する。
【００３７】
本実施例では、混合槽１７には攪拌機１８が設けてあり、ここで十分にＰＣＢと電気絶縁油とＩＰＡが混合されたＰＣＢ混合液がポンプ４５で混合槽１７から積層体型リアクタ１９に供給されるが、混合が攪拌機１８などを用いることなく第２の供給手段の配管内などで速やかに行われる場合には攪拌機１８，混合槽
１７，ポンプ４５は不要としても良い。
【００３８】
図中のＰＣＢは１００％濃度のものでも、トリクロロベンゼンなどの有機ハロゲン化合物，電気絶縁油などと混和したＰＣＢ混合液であっても良い。また、
ＰＣＢと混合する電気絶縁油はＰＣＢの粘性を低下させるのが主な目的であり、ＰＣＢとＩＰＡのみの混和によりＰＣＢ混合液の粘性が低下する場合は、電気絶縁油を混合する必要はなく、ＩＰＡとＰＣＢの混合液のみを積層体型リアクタ
１９に送液しても良い。
【００３９】
所望の処理量に対応できるよう後述する積層体型リアクタを並列接続して大量処理を実現する。処理量が少なくて済む場合には、積層体型リアクタは並列接続することなく単数でも、また、基板上に構成されたリアクタ単数の構成としても良い。この場合は非常にコンパクトな処理システムが構築される。
【００４０】
積層体型リアクタ１９に連続して供給された両液はリアクタ１９内に形成された微細流路となる合流流路で合流（反応）してＰＣＢを脱ハロゲン化処理し、積層体型リアクタ１９から連続して排出される。排出後の反応液のＰＣＢ濃度が
０．５ｍｇ／ｋｇ　以下であれば、産業廃棄物として適切な処置後に廃棄、またはリサイクルが可能となる。
【００４１】
排出後の処理済油中のＰＣＢ濃度が０．５ｍｇ／ｋｇ　を超えた場合は、環境に排出せず、再度脱塩素処理を行う。
【００４２】
図３は図２の積層体型リアクタ１９の構成部材である基板３０上に形成した流路構成を示している。基板３０の材質はポンプの吐出し圧力，反応熱に耐え、
Ｎａ分散体，ＰＣＢ混合液などに腐食しない材質であれば良いが、好ましくはステンレス鋼，ハステロイ鋼，チタン鋼，ガラス，セラミックスなどである。
【００４３】
流路は基板３０にワイヤカット，放電加工，エンドミルなどの機械加工，エッチングなどで形成されており、流体Ａが流入する一方の流路ａと流体Ｂが流入する他方の流路ｂが形成されそれぞれに導入孔３０ａ，３０ｂが形成されている。流体Ａ，Ｂが流れる各流路は合流点３９で合流し、合流流路３１がＤｄなる流路幅で流路出口３２まで基板３０に形成されている。図１のフロー図に示すように本実施形態ではリアクタ１９は脱ハロゲン化反応のみを行うことから流体Ａと流体Ｂの各流体を合流し反応する合流流路３１を備えていれば良く、合流流路３１の長さは、所望の脱ハロゲン化を達成する滞留時間、すなわち合流流路３１内でＰＣＶの所望の分解率を得るために必要な流路長さ以上を有してた構成とすれば良い。
【００４４】
このような基板３０は、底板の上で、隔離板を挟んで積層され、最上部の基板３０には各流路の上方が閉鎖されるように板で覆われるが、流路出口３２と導入孔３０ａ，３０ｂが外部との接続口として外に開かれる。このような積層された基板を有するリアクタ１９は、各板が一体に固定されている。その導入孔３０ａには第１の供給手段が、導入孔３０ｂには第２の供給手段が、流路出口３２には反応生成物を含む反応液を収集する設備が接続される。流路出口３２には反応生成物を含む反応液に対してナトリウムの不活性化処理や中和処理をする系統を接続しても良い。
【００４５】
第１の供給手段から導入孔３０ａに入って流路ａに流入した流体Ａと、第２の供給手段から導入孔３０ｂに入って流路ｂに流入した流体Ｂは、合流点３９で合流して反応がはじまる。その反応はまず水素供与体であるＩＰＡとＮａが反応し、アルコキシドを生成すると共に水素を放出する。この反応での反応熱で合流流路３１内の流体の温度が上昇し、ＮａとＰＣＢに結合している塩素（Ｃｌ）の反応である脱塩素反応が促進され、この脱塩素反応による反応熱でさらに温度が上昇し、脱塩素反応も促進される。
【００４６】
合流点３９から流路出口３２までの合流流路３１での滞留時間内に反応物質が十分に拡散し合流流路３１内で反応し、ＰＣＢが脱塩素化すると同時に、ＩＰＡとＮａが反応して発生した水素がＰＣＢの塩素と速やかに置換しビフェニルとなる。この結果、反応生成物同士の重合などによってリアクタの合流流路３１が閉塞されず、脱塩素反応を継続し、連続して反応生成物を含む液体Ｃを流路出口
３２から積層体型リアクタ１９外へ排出することができる。
【００４７】
図４に示す流路構造は、図３の流路構造を基板３０に並列に構成したもので、合流流路３１を基板３０に２流路形成しており、図３の流路構成のリアクタよりＰＣＢの処理量を理論上２倍に増大することができる。さらに流路ｂを１流路から分岐させて各流路ａに接続して各液体Ａ，Ｂが各合流点３９で合流できるようにしてある。また、各合流点３９から出口孔３２までの各合流流路３１は出口孔３２の直前で一本に纏められて、各合流流路３１からの反応液が合流できるようになっており、このことで、流路ｂに連通する流体Ｂの導入孔３０ｂや各合流流路３１に連通する出口孔３２が１個ずつで済み、基板３０がコンパクトになるというメリットもある。このような基板を用いてＰＣＢの脱塩化処理を行っても良い。
【００４８】
図３におけるリアクタ１９の最上段の板には、各基板３０の導入孔３０ａ，
３０ｂに連通する入口流体継手１９ａが、同じく出口孔３２に連通する出口流体継手１９ｂが取り付けられる。導入孔３０ａに連通する入口流体継手１９ａには第１の供給手段の配管が接続されて流体Ａが供給され、導入孔３０ｂに連通する入口流体継手１９ａには第２の供給手段の配管が接続されて流体Ｂが供給され、出口流体継手１９ｂには合流流路３１から排出される液を積層体型リアクタ１９外へ導く配管が接続されて、各基板３０の各流路が並列的に用いられる。このようにして、各基板３０ごとに各供給手段の配管を接続する複雑さを解消している。
【００４９】
ところで、合流流路３１の流路幅ＤｄはＮａ粒子が容易に目詰まりを起こさないことが必要である。Ｎａ粒子径は反応の観点からも微細なほうが好ましく、平均粒径で２０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下である。実際には粒径分布があり平均粒子径より大きなＮａ粒子が存在する。よって流路幅Ｄｄは、最大粒子径が問題なく流路を通過可能となる平均粒子径の１０倍となる１００μｍ以上が好ましい。
【００５０】
ところで、有害物質であるＰＣＢの脱塩化処理においては処理工程での事故時の拡散防止の観点から、低温，低圧下での処理が望ましい。流路幅Ｄｄを小さくすると圧力損失が増加し、処理系統の圧力が高くなること、また流路閉塞の観点からも流路幅Ｄｄは広いほうが好ましい。
【００５１】
ところで、流路内での分子拡散時間は一般に次式で表され、この拡散時間が短いほど反応時間も短い。
【００５２】
【数１】
2004141815.tif 000003
【００５３】
反応物質の溶媒中での拡散係数は、溶媒および溶質の物性値で決まるため、使用物質が同一であれば、拡散係数は一定であり、拡散時間ｔは流路幅Ｄｄの二乗に比例する。
【００５４】
図２１に流路幅Ｄｄと流路幅５００μｍ（０．５ｍｍ）時の拡散時間を基準にした拡散時間の比の関係を示す。
【００５５】
流路幅を大きくするにしたがって拡散時間も長くなり、流路幅５ｍｍ（５０００μｍ）時には０．５ｍｍ　の約１００倍の拡散時間を要する。すなわち流路内を流れる流体の流速が一定の条件では反応を終了させるのに、流路長さが１００倍必要ということを意味する。
【００５６】
流路幅０．５ｍｍ　で反応を完了するのに必要な流路長さを仮に５０ｍｍとすると流路幅５ｍｍでは１００倍の５０００ｍｍ（５ｍ）の長さが必要となる。
【００５７】
逆に０．５ｍｍ　より小さい場合は短い流路長さでよい。
【００５８】
このように流路幅Ｄｄを広くし、流路閉塞を回避しようとすると、リアクタで所望の反応を終えるのに滞留時間が長時間必要となる。図３に示す基板３０の大きさは１００ｍｍ×４０ｍｍ程度の大きさであり、合流流路３１を５ｍ形成するのは現実的でなく、流路幅５ｍｍで５ｍの流路長さを形成するにはさらに広い面積の基板が必要となり、製造コストも増大し、広い設置スペースも必要となる。
【００５９】
よって、流路幅Ｄｄの最大幅を２．０ｍｍ　とすれば合流流路３１の必要長さは
８００ｍｍ程度となり現実的な流路長さとなる。特に省スペース化，製造コストなど考慮しない場合はさらに広い流路幅としても所望の脱ハロゲン率を満足する流路長さを確保したリアクタの流路構造とすれば良い。
【００６０】
流路幅Ｄｄを一定とすれば数１から拡散時間ｔは一定であり、反応時間も一定であることから処理量を増大するには流路幅一定で、流路断面積を増大する、すなわち流路深さを増大し、アスペクト比（縦横比）を大きくするのが有効である。
【００６１】
図２２に流路内での流速一定の条件で、合流流路３１のアスペクト比Ｌ／Ｄｄとリアクタでの摩擦損失比（アスペクト比１（正方形）の流路での摩擦損失を基準）との関係を示す。アスペクト比の増大に伴い等価直径も増大するため、摩擦損失も減少するが、アスペクト比２０以上では減少幅が少なく、摩擦損失の低減効果が小さい。そこで、合流流路３１の最大流路深さＬとしては、摩擦損失の低減効果が期待できるアスペクト比２０に相当する流路深さが好ましい。アスペクト比の増大分に伴う圧損低減効果を期待しない場合は、さらに流路深さを増大し、処理量を増大することも可能である。
【００６２】
よって、本発明でのリアクタの最大流路深さは、最大流路幅２０００μｍの２０倍にあたる４００００μｍ、最小流路深さは最小流路幅と同じ１００μｍとなり、流路深さは１００〜４００００μｍの範囲が好ましい。
【００６３】
ところで反応は合流点３９から出口までの流路部が反応流路となる。本形態では脱ハロゲン化反応に対して十分な反応時間を確保するために基板３０を何往復もする合流流路３１長さとなっているが、所望の脱ハロゲン反応率（所望の反応後のＰＣＢ濃度）を達成できる流路長さ、すなわち脱塩素化反応を完了する滞留時間を確保できる合流流路３１の流路長さとしていれば図５に示すように、図３のように４回折りの蛇行流路よりさらに短い２回折りの蛇行流路としてもなんら問題ない。流路長さが短い場合は、リアクタ部の圧力損失の低減となり、ポンプ吐出圧の低減，低圧下での反応が可能になるなどのメリットがある。
【００６４】
図３〜図５では流体ＢすなわちＰＣＢ混合液が分岐する流れとなっているが、流体Ａ，流体Ｂを入れ替えて供給しても反応にはなんら影響はなく同じ効果が得られる。
【００６５】
図６に図４の流路構造を有する基板３０を多層に積層した積層体型リアクタ１９を示す。図７は図６のＡ−Ａ断面を示す。流路を形成した基板３０と隔離板４０が交互に拡散接合などによる接合手段で積層され、合流流路３１の数を増し、単位時間あたりの処理量を増大するものである。
【００６６】
隔離板４０は、図８に示す様に、基板３０と同位置に導入孔３０ａ，３０ｂ，出口孔３２が板を貫通して設けてある。ただし底板４０ａは貫通しない孔または孔自体が不要である。
【００６７】
ここで、基板３０に構成した流路は基板３０を貫通しており、隔離板４０が基板３０の上下に配置され流路を形成している。
【００６８】
積層体型リアクタ１９の上面には入口流体継手１９ａ，出口流体継手１９ｂが接続されており、流体Ａ，Ｂは入口流体継手１９ａからそれぞれ流入し、導入孔３０ａ，３０ｂが流路３１と連通して、各流路に流体が流れている。
【００６９】
特に導入孔３０ａ，３０ｂおよび出口孔３２は、合流流路３１の流路より大きな流路断面積を有する流路とし、合流流路３１での流動抵抗より小さくすることで、各層の合流流路３１に均等に流量が配分される。
【００７０】
図６の積層体の場合、合流流路３１が１０流路形成される。すなわち同一時間で図３に示す１流路構造のリアクタに比べて１０倍の処理が可能となり、１流路では微量な処理量でも、多層に積層し流路数を増大することで大量処理が可能となる。
【００７１】
本図では基板３０が５枚であるが、積層枚数は５枚に限定されるものではない。
【００７２】
図９は図６の積層体型リアクタ１９の別の実施形態で、出口流体継手１９ｂが底面に配置されている。図１０は、図９のＡ−Ａ断面を示す。
【００７３】
出口流体継手１９ａをリアクタ１９の底面に設けたため、流体が重力に逆らうことなく排出されるため、鉱油より密度の大きいＮａ粒子が出口孔３２で滞留しにくくなり、図６のリアクタに比べて目詰まりしにくというメリットがある。
【００７４】
図１１は図６の積層体型リアクタ１９のさらに別の実施形態で、入口流体継手１９ａが前面に、また、出口流体継手１９ｂが背面に配置されている。図１２は、図１１のＡ−Ａ断面を示す。入口および出口流体継手１９ａ，１９ｂをそれぞれ前面と、背面に設けたためリアクタの側面４面全てに他の積層リアクタを近接して配置でき、図６，図９の積層体型リアクタ１９を並列接続する場合に比べて、省スペース化となるメリットがある。
【００７５】
次に本実施形態で使用する反応薬剤であるＮａ分散体，ＩＰＡ電気絶縁油の使用量，濃度等について説明する。
【００７６】
Ｎａ分散体のＮａ粒子は流路３１内で凝集し、流路閉塞することから、Ｎａ粒子径，分散体中のＮａ濃度は、流路閉塞および反応の両面から決定する必要がある。
【００７７】
Ｎａ分散体は、反応物質であるＮａの表面積を大きくして反応を速めるためにも粒子径は小さくし、多くの粒子を分散しておくことが好ましく、Ｎａの平均粒径は２０μｍ以下が好ましく、さらには１０μｍ以下が好ましい。さらにＮａ分散体中のＮａ濃度を高めることで反応を促進することができるがリアクタ部の合流流路３１が狭い場合はＮａ粒子が凝集して流路が閉塞する。
【００７８】
流路幅Ｄｄが１００μｍ〜２０００μｍの場合、反応部へ送液するＮａ分散体中のＮａ濃度は重量比で３０％以下が好ましい。しかしＮａが低濃度では反応が遅くなり、高濃度では流路が目詰まりし易いことから、さらにはＮａ濃度は重量比で１０％以上２０％以下が好ましい。
【００７９】
反応後の反応生成物による流路閉塞を防止するため、水素供与体であるＩＰＡを添加し、反応生成物同士の重合を抑制するが、これらＰＣＢを脱塩素化処理するのに必要な薬剤の添加量は少ないほど処理コストが低減する。
【００８０】
ＰＣＢの塩素（Ｃｌ）原子数に対して水素供与体であるＩＰＡ、およびＮａの使用量は理論量近傍であることが望ましく、過度のＩＰＡ，Ｎａの供給はＰＣＢの脱ハロゲン化処理においてはコスト高となる。
【００８１】
ＰＣＢを脱塩素化して脱塩素化後の反応生成物同士の重合を防止するためにはＰＣＢが脱塩素後に水素が置換すればよい。すなわち、ＰＣＢに結合している塩素（Ｃｌ）原子１個に対して水素原子１個が必要となる。
【００８２】
よって塩素原子１モルに対して水素原子１モルを放出するＩＰＡ添加量が理論量であり最低必要量となる。
【００８３】
ＩＰＡは、官能基であるヒドロキシル基（ＯＨ基）が１分子に１個存在する１価アルコールであり、Ｎａ原子１個とＯＨ基１個が反応しアルコキシドを生成し、同時に水素原子１個を放出する。よってＩＰＡ１モルとＮａ１モルで水素原子１モルが発生することから、ＩＰＡ／Ｃｌのモル比１の場合が理論量となる。
【００８４】
よってＩＰＡ／Ｃｌモル比１で理論上、重合抑制が可能であるがより確実に水素を供与して重合を防止するため理論量となる１倍以上のモル比を添加すれば良い。さらにはＩＰＡ使用量の抑制は処理コストの低減になることから理論量に対して１〜２倍モル比の添加量とするのが好ましい。
【００８５】
ＩＰＡではＯＨ基が１個であるが、ＯＨ基が２個以上ある多価アルコール、例えばエチレングリコール（ＯＨ基２個）ではエチレングリコール１分子で、水素原子２個を放出するため、エチレングリコールを水素供与体に選定した場合は、添加量はＩＰＡに比べて１／２のモル比で済む。このように多価アルコールを水素供与体に選定した場合、添加量が少なくて済み、廃液量が低減するというメリットもある。
【００８６】
このように反応後の生成物同士の重合を抑制する水素供与体の添加量は、有機ハロゲン化合物に含まれる塩素のモル量に対して、添加する水素供与体１分子に含まれるＯＨ基の存在数の逆数のモル比以上となる。つまり、１分子中にＯＨ基を１個含む１価アルコールでは水素供与体／Ｃｌモル比＝１，１分子中にＯＨ基を２個含む２価アルコールでは水素供与体／Ｃｌモル比＝１／２，１分子中にＯＨ基を３個含む３価アルコールでは水素供与体／Ｃｌモル比＝１／３となる。
【００８７】
上記の水素供与体としてはＮａと反応して容易に水素を発生するアルコール，フェノール類，カルボン酸，水があげられ、特に常温で液体でＮａとの反応も適度なアルコールが望ましい。このようなアルコールとしてはメタノール，エタノール，変成アルコール，１−プロパノール，イソプロピルアルコール，ブタノール，ペンタノール，ヘキサノール，イソアミルアルコール，エチレングリコール，シクロヘキサノール，プロピレングリコール，ベンジルアルコール，グリセリンが好ましい。特にＮａとの反応性，溶媒との親和性等を考慮するとイソプロピルアルコールが最も望ましい。
【００８８】
上記水素供与体は単独で用いても、２種類以上を混合しても、さらには溶媒との親和性を高めるために界面活性剤を添加してもよい。
【００８９】
このようにＩＰＡはＮａと反応し水素を発生することからＩＰＡの添加量に伴いＮａも消費される。
【００９０】
よってＰＣＢの脱塩素に必要なＮａ量、すなわちＮａ／Ｃｌモル比は、ＩＰＡ／Ｃｌモル比より多く必要となる。
【００９１】
ところでＮａによる脱塩素反応は、Ｎａ原子１個に塩素（Ｃｌ）原子１個が反応しＮａＣｌとなる。よって、ＩＰＡ添加量がＩＰＡ／Ｃｌモル比１の場合、脱塩素に必要なＮａ理論量は、Ｎａ／Ｃｌモル比２となる。よってＩＰＡ／Ｃｌモル比１以上、かつＮａ／Ｃｌモル比２以上の条件となるようにＮａ分散体とＰＣＢ混合液をリアクタに供給すればよい。
【００９２】
ＩＰＡ，Ｎａ使用量は処理コストの観点から重合が抑制できる理論量近傍での少量使用が望ましく、ＩＰＡ／Ｃｌモル比は１〜１０、Ｎａ／Ｃｌモル比は２〜２０が好ましく、さらには、ＩＰＡ／Ｃｌモル比１〜２、Ｎａ／Ｃｌモル比は２〜５が好ましい。
【００９３】
Ｎａ／Ｃｌモル比は、ＩＰＡと反応するＮａ消費量を考慮してＮａ／Ｃｌ比を決定すればよく、ＩＰＡ／Ｃｌモル比１の場合は、Ｎａ／Ｃｌモル比は２以上必要であり、ＩＰＡ／Ｃｌモル比が２の場合はＮａ／Ｃｌモル比は３以上必要である。つまり、Ｎａ／Ｃｌモル比が、添加する水素供与体中のＯＨ基／Ｃｌモル比より１以上多いモル比となるようにアルカリ分散体をリアクタに供給すればよい。
【００９４】
本実施の形態では、アルカリ分散体中を分散しているアルカリ金属にＮａ（ナトリウム）を選定しているが、これに限らずカリウム，リチウムまたはこれらの化合物であってもよい。
【００９５】
一方、リサイクル可能な溶媒についても使用量が少ないほうが低コスト，後処理槽の小型化などで省スペース化のメリットがあるが、溶媒である電気絶縁油量が少ないと、反応液に占める反応固体生成物量の割合が大きくなり流路閉塞の恐れ、また反応熱による流体の温度上昇の観点からも、極端に少なくできない。
ＰＣＢ混合液とＮａ分散体両液の全量（合計流量）に占めるＰＣＢ（有機ハロゲン化合物量）量（流量）は、重量比で３０％以下とするのが好ましい。
【００９６】
上記の溶媒としては、Ｎａ分散体に使用する溶媒とＰＣＢと混合する溶媒とは同一物質もしくは親和性の良いものが好ましく、特に灯油，鉱油，電気絶縁油，トランスオイル，パラフィンなどが好ましい。特に高沸点で、流動性も良い電気絶縁油，鉱油，トランスオイルが好ましい。
【００９７】
上記溶媒は単独で用いても、２種類以上を混合しても、さらには有機ハロゲン化合物および水素供与体との親和性を高めるために界面活性剤を添加してもよい。
【００９８】
本発明によれば外部からリアクタへ熱を供給することなくアルカリ金属による脱ハロゲンの反応速度を促進する効果が得られると同時に、水素供与体からの水素放出により反応生成物の重合などによる流路閉塞を防止でき、アルカリ分散体を用いて連続処理する脱ハロゲン化処理が可能となる。
【００９９】
さらに、水素供与体とＮａとの反応熱を利用することで、従来のようにＰＣＢ混合液，Ｎａ分散体を加温し反応を促進する必要がなく、従来の処理方法より投入エネルギが少なく、省エネとなる。
【０１００】
特に冬季には、外気温の低下により供給流体の粘性が高くなることから流体を加温したりする場合もあるが、従来より低い温度の昇温で済み、省エネとなるメリットは変わらない。
【０１０１】
また、リアクタでの脱ハロゲン反応時も流体の温度が高温とならなければ、脱塩素反応中もリアクタ部を冷却する必要がなく、温度制御も不要で、煩雑な温度制御も不要となり、従来より省エネ，省スペース，低コストで脱ハロゲン化が可能となる。
【０１０２】
さらに、少量のＰＣＢ処理の場合、リアクタおよび付帯設備もさらに小型で済むことから、処理装置を運搬し、保管している高圧コンデンサなどから直接ＰＣＢを抜き取り、保管現場で処理することも可能である。保管現場での処理は、ＰＣＢを処理施設まで運搬する必要がなく、ＰＣＢ運搬時の事故などによる環境へのＰＣＢ拡散のリスクが低減されるというメリットがある。
【０１０３】
このように、有機ハロゲン化合物と少なくとも１種類の水素供与体を混合した混合液、またはさらに前記混合液に少なくとも１種類の溶媒を混合した混合液と、アルカリ金属が分散したアルカリ金属分散体とが合流する微細流路を有した合流流路を形成したリアクタに連続供給することで、流路閉塞することなく脱ハロゲン化が可能となる。
【０１０４】
特にリアクタ内の合流流路が所望の分解率を得るために必要な流路長さ以上を有していることでより確実に有機ハロゲン化合物の脱ハロゲン化が可能となる。
【０１０５】
また、リアクタを多層に積層した積層体型リアクタとし、流路数を増大することで、大量処理が実現できる。
【０１０６】
図１３〜図１６により本発明に係る有機ハロゲン化合物を脱ハロゲン化処理する処理装置の第２の実施の形態を説明する。図１３は脱ハロゲン化する処理システムの概略フロー図を、図１４は図１３のフローを具体的なハード構成にした実施の形態を、図１５，図１６は基板上に形成したリアクタの流路構成を示している。
【０１０７】
図１３に本実施の形態での概略フロー図を示す。図１３に示すようにリアクタ１９は、反応に加えてＰＣＢ，ＩＰＡ，電気絶縁油の予混合の機能を備えており、図１の予混合５をリアクタ内で行う点に特徴がある。さらに、図中には脱ハロゲン後の後処理工程も記載している。
【０１０８】
有機ハロゲン化合物２である流体Ｂ１，溶媒３である流体Ｂ２，水素供与体４である流体Ｂ３の各流体はリアクタ６へ供給され、リアクタ６で予混合されアルカリ金属分散体１である流体Ａとリアクタ内で合流し脱ハロゲン反応を行う。
【０１０９】
リアクタ６で脱塩素反応し、リアクタ６から排出された反応済液Ｃは被処理物質である有機ハロゲン化合物の脱ハロゲン化処理を確認後、過剰に供給したアルカリ金属分散体１のアルカリ金属を処理する過剰アルカリ金属処理７とアルカリ性溶液を中和する中和８からなる後処理を受けて液体Ｄとなり、排ガス９，廃液１０（廃油，廃水等）に分離され適切に処分またはリサイクルされる。
【０１１０】
廃液の油と水の分離には密度差による静置分離や遠心分離，分離膜などを用いることができる。
【０１１１】
図１３中のフローには後処理の工程も含まれているが、図１のように脱ハロゲン処理のみの場合、これら後処理は必要なく、また後処理方法もこれらに限定されるものではない。
【０１１２】
図１４に図１３のフローを具体的なハード構成にした第２の実施の形態を示している。積層型リアクタ１９内でＰＣＢ１４，鉱油１５，ＩＰＡ１６の各流体の予混合を行うため、その各流体がポンプ（図示せず）で直接積層型リアクタ１９に供給される。よって図２に示す予混合槽１７，攪拌機１８，ポンプ（図示せず）などが不要となり、さらに省スペース，省エネ化となるメリットがある。
【０１１３】
積層型リアクタ１９で脱塩素化反応を受けて、積層型リアクタ１９から排出した反応済液Ｃは後処理槽２０に入り、そこで過剰供給されたＮａの過剰アルカリ金属処理７とアルカリ性溶液を中和する中和８からなる後処理をうける。
【０１１４】
その後処理後の廃液は廃油，廃水，反応生成物であるＮａＣｌ，ＰＣＢが脱塩素したビフェニルなどに分離され、処分またはリサイクルされる。過剰供給したＮａの過剰アルカリ金属処理７には具体的には水２３を後処理槽２０内に供給し、Ｎａと水を反応させ、活性なＮａをより不活性な苛性ソーダ（ＮａＯＨ）などに処理する。また中和８の処理には中和剤２４となる塩酸，炭酸ガスなどを供給しアルカリ性溶液およびアルカリ物質を中和処理する。後処理およびリアクタ１９の反応で発生したガスは後処理槽２０から活性炭フィルター２１を介してブロア２２で吸引して排気する。
【０１１５】
Ｎａ分散体の場合、活性なＮａは鉱油などの溶媒中に分散しており、直接空気と接触しないため空気中でも反応しないが、安全上、Ｎａ分散体容器１１，後処理槽２０は不活性ガス雰囲気下とすることが好ましい。不活性ガスとしては窒素（Ｎ２　），アルゴンなどが用いられる。
【０１１６】
図１５，図１６に図１４の積層体型リアクタ１９の構成部材である基板３０上に形成した流路構成を示している。
【０１１７】
基板３０にはＰＣＢ１４，鉱油１５，ＩＰＡ１６を予混合するための導入孔３３，３４，３５および各導入孔３３，３４，３５に接続された３本の流路と、その３本の流路が一箇所で合流する合流個所で接続された蛇行経路の予混合流路３６とが形成され、その予混合流路３６は斜め直線状の２本の流路ｂに接続され、各流路ｂは流路ａに合流点３９で接続されている。その他の基板の構成は図３の場合と同じである。この場合、導入孔３３にＰＣＢ１４が導入され、そのＰＣＢ１４がリアクタ１９の基板に形成された第４の流路１４ａを通り、導入孔３５にＩＰＡ１６が導入され、そのＩＰＡ１６がリアクタ１９の基板に形成された第５の流路１６ａを通り、導入孔３４に鉱油１５が導入され、その鉱油１５がリアクタ１９の基板に形成された３本の内の残り一本の流路１５ａを通り、ＰＣＢ１４とＩＰＡ１６と鉱油１５とは予混合流路３６との接続部で合流し混合し始める。
【０１１８】
特に、図１６の基板の場合には、その予混合流路３６は途中で分岐して各流路ａに各合流部３９で接続されている。その基板のその他の構成は図４と同じである。
【０１１９】
このような基板を用いた場合には、予混合流路３６内でＰＣＢ１４，鉱油１５，ＩＰＡ１６が十分混合されて、その混合液は合流部３９へ導かれ、流路ａからのＮａ分散体と合流流路３１内で混合しながら反応し合いついには出口孔３２から連続的に排出される。予混合流路３６はＰＣＢ１４，鉱油１５，ＩＰＡ１６が十分混合するのに十分必要な流路長さとなるように蛇行させてあるが、図１５，図１６の流路形状に限定されるものではない。
【０１２０】
本実施の形態によれば、ＰＣＢ１４，鉱油１５，ＩＰＡ１６の混合をリアクタ１９内の流路で行うので、リアクタ外で混合するのに比べて混合混合槽１７，攪拌機１８，ポンプ（図示せず）が不要となり、さらに省スペース，省エネとなるメリットがある。
【０１２１】
図１７〜図２０により本発明に係る有機ハロゲン化合物を脱ハロゲン化処理する処理装置の第３の実施の形態を説明する。図１７は脱ハロゲン化する処理システムの概略フロー図を、図１８は図１７のフローを具体的なハード構成にした実施の形態を、図１９，図２０は積層体型リアクタ１９の基板３０上に形成した流路構成を示している。
【０１２２】
図１７に本実施の形態での概略フロー図を示す。図１７に示すようにリアクタ６は、予混合，反応に加えて後処理の機能を備えており、図１３の後処理である過剰アルカリ金属処理７，中和８をリアクタで行う点に特徴がある。それ以外は図１３のフロー図と同じである。この過剰アルカリ金属処理７は、リアクタ内のナトリウムを水と反応させて、活性なナトリウムを活性がより弱いカセイソーダ（ＮａＯＨ）にするもので、ナトリウムを含む流体の不活性化処理に相当する。中和８の処理は、カセイソーダ（ＮａＯＨ）が強アルカリの性質を有するので、過剰アルカリ金属処理７を施した流体に中和剤として塩酸などの酸を加えて中性化するアルカリ性溶液やアルカリ物質の中和処理である。
【０１２３】
図１８に図１７のフローを具体的なハード構成にした実施の形態を示している。本実施の形態では過剰アルカリ金属処理７や中和８の処理で用いられる水や中和剤が直接積層体型リアクタ１９に供給され、そのリアクタ内で後処理が行われる。リアクタ１９から排出された流体は後処理が完了しており、リアクタ１９から排出した流体は、気液分離器２５で気体と液体に分離される。リアクタ１９内で後処理を行うことから図１４に示す後処理槽２０および後処理槽２０内で処理液の攪拌を行う攪拌機が不要となる。他の構成は図１４と同じである。
【０１２４】
図１７，図１８には過剰アルカリ金属処理７，中和８の処理をリアクタで行っている処理フローおよびハード構成となっているが、過剰アルカリ金属処理７のみをリアクタ６で実施することも可能である。この場合は図１４に示すような後処理槽２０が必要となるが、攪拌時間が短縮でき、第１の実施の形態より省エネルギーでＰＣＢを処理できるメリットがある。
【０１２５】
図１９，図２０に図１８の積層型リアクタ１９の構成部材である基板３０上に形成した流路構成を示している。基板３０にはＰＣＢ１４，鉱油１５，ＩＰＡ１６を基板内に導入するための導入孔３３，３４，３５と、その導入孔３３，３４，３５に接続された３本の流路と、その３本の流路が合流する部位には蛇行経路状の予混合流路３６の一端が接続され、その予混合流路３６の他端は斜め直線状の２本の流路ｂが接続され、各流路ｂは流路ａに合流点３９で接続されている。
【０１２６】
その合流部３９には合流流路３１が接続されている。その合流流路３１の下流側には、合流流路と連続して反応流路３７ａが、反応流路３７ａに連続して反応流路３７ｂが接続され、反応流路３７ａの下流側端部は出口孔３２が接続されている。
【０１２７】
基板３０には水の導入孔３７と中和剤の導入孔３８が設けられ、導入孔３７が反応流路３７ｂに、導入孔３８が反応流路３７ｂと接続されている。概ね導入孔３７と導入孔３８との間の流路を反応流路３７ａと、概ね導入孔３８と出口孔３２との間の流路を反応流路３７ｂと称している。これらの反応流路３７ａと反応流路３７ｂとは第６の流路として基板に蛇行経路にして形成されている。
【０１２８】
各導入孔３３，３４，３５に導入されたＰＣＢ１４，鉱油１５，ＩＰＡ１６は予混合流路３６で混合しあってＰＣＢ混合液の液体Ｂとなり合流部３９に向かう。一方、各流路ａに導入孔３０ａから導入されたＮａ分散体は流体Ａとして合流部３９に向かう。両流体Ａ，Ｂは合流部３９で合流して混合しあい、且つ、反応しあってＰＣＢ１４が脱塩化処理を受け、合流後の混合液体が反応生成物を反応済液Ｃとして反応流路３７ａに流れる。反応流路３７ａでは、反応済液Ｃ内のＮａが導入孔３７から導入された水と反応してＮａＯＨに生成され、ＮａＯＨを含む反応済液Ｃは反応流路３８ａに入り、導入孔３８から導入された塩酸で中和されて後処理済液Ｄとして積層型リアクタ１９から出口孔３２を通じて排ガスとともに連続的に排出される。他の構成は図１５，図１６と同じである。
【０１２９】
反応流路３７ａ，３８ａは後処理での反応に必要な流路長さであれば図１９，図２０の流路形状に限定されるものではない。
【０１３０】
本実施の形態によれば、後処理槽２０，攪拌機（図示せず）が不要となり、第２の実施の形態よりさらに省スペース，省エネとなるメリットがある。
【０１３１】
いずれの実施例でも、アルカリ金属粒子および反応生成物で流路が閉塞することなく、しかもリアクタ部をヒータなどで外部から熱を供給し加温することなく、有機ハロゲン化合物を効率よく脱ハロゲン化することができる。
【０１３２】
また、いずれの実施例でも、リアクタにアルカリ金属分散体と有機ハロゲン化合物と水素供与体と溶媒とを連続的に供給して、連続的に有機ハロゲン化合物の脱塩素処理を行い、連続的にリアクタから脱塩化処理した液体を排出できる。そのため、リアクタが有する反応効率のよさを十分に享受できる。
【０１３３】
以下、アルカリ金属分散体を用いて有機ハロゲン化合物の脱塩素処理を行った試験例と、その試験との比較のために行った比較例とを紹介する。
【０１３４】
試験例は以下のとおりである。即ち、金属ナトリウム（Ｎａ）１０ｇを鉱油９０ｇに分散させた分散体（Ｎａ濃度１０ｗｔ％，平均粒子径約１０μｍ）５０ｇを攪拌しながら容器内に収容し、一方、溶媒となる鉱油３８ｇと有機ハロゲン化合物である１，２，４−トリクロロベンゼン（ＴＣＢ）２ｇと水素供与体となるイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）４ｇを十分に攪拌し混和した。ＴＣＢはベンゼン環に塩素が３個付いた構造をしており、ＴＣＢ１モルにつき塩素（Ｃｌ）は３モル存在する。溶媒量に対して有機ハロゲン化合物量は約５％、ＩＰＡは、ＩＰＡ／Ｃｌモル比が約２となる量を添加した。両液体，反応部共にヒータで加熱することなく室温の条件下で、両液を定量ポンプでリアクタへ送液した。ナトリウム分散剤は、Ｎａ／Ｃｌモル比が約５となる流量でリアクタに送液した。
【０１３５】
反応試験には図３に示す流路構成のリアクタを用いた。リアクタの流路幅は５００μｍ、流路深さは５００μｍであり、合流部から出口までの流路長さは、約３５０ｍｍである。合流部の流量は約１ｍｌ／ｍｉｎ　、合流流路の滞留時間は約５ｓである。リアクタはワイヤカットで流路構造を加工した５００μｍ厚さのステンレス板の上下に同じくステンレス板で拡散接合によりステンレス板同士を接合し、反応流路１本を形成した。
【０１３６】
この試験例によれば、反応生成物により流路閉塞することなく、また、ＩＰＡとＮａの反応熱により脱ハロゲン反応が促進され、リアクタ部を加温することなく、反応前に約２００００ｐｐｍであったＴＣＢ濃度は反応後に検出限界値（０．０５ｐｐｍ）以下となり、ほぼ完全に脱塩素することができた。
【０１３７】
比較例は以下のとおりである。即ち、金属ナトリウム（Ｎａ）２０ｇを鉱油８０ｇに分散させた分散体（Ｎａ濃度２０ｗｔ％，平均粒子径約１０μｍ）５０ｇを攪拌しながら容器内に収容し、一方、溶媒となる鉱油２８．５ｇ　と有機ハロゲン化合物である１，２，４−トリクロロベンゼン（ＴＣＢ）１．５ｇを十分攪拌して混和し、ＴＣＢ濃度５％の混合液とした。
【０１３８】
ナトリウム分散剤およびＴＣＢ混合液は、Ｎａ／Ｃｌモル比が約１５となる流量でリアクタに送液した。
【０１３９】
反応試験にはガラス製のリアクタを用いた。リアクタの流路幅は５００μｍ、流路深さは５００μｍであり、合流部から出口までの流路長さは、約６０ｍｍである。リアクタは、オーブン内に収納し、約１３０℃にリアクタ全体を加温した。合流部の流量は約１ｍｌ／ｍｉｎ　、合流流路の滞留時間は約１ｓである。
【０１４０】
この比較例によれば、水素供与体であるＩＰＡを添加せず、リアクタを加温することで、反応前に約２００００ｐｐｍであったＴＣＢ濃度は反応後に検出限界値（０．０５ｐｐｍ）以下となり、ほぼ完全に脱塩素することができた。しかし、反応生成物の重合などによって、試験開始から数分後にリアクタの流路が閉塞し、流体を供給することができなくなった。
【０１４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、アルカリ金属粒子および反応生成物でリアクタの流路が閉塞することなく、有機ハロゲン化合物を脱ハロゲン化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の処理フロー図。
【図２】本発明の第１実施形態のハード構成図。
【図３】本発明の第１実施形態でのリアクタの流路構成図。
【図４】本発明の第１実施形態で採用できる他のリアクタの流路構成図。
【図５】本発明の第１実施形態で採用できる更に他のリアクタの流路構成図。
【図６】積層体型リアクタの斜視図。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図。
【図８】積層体型リアクタを構成する隔離板の平面図。
【図９】
他の積層体型リアクタの斜視図。
【図１０】図１０のＡ−Ａ断面図。
【図１１】更に他の積層体型リアクタの斜視図。
【図１２】図１２のＡ−Ａ断面図。
【図１３】本発明の第２実施形態の処理フロー図。
【図１４】本発明の第２実施形態のハード構成図。
【図１５】本発明の第２実施形態でのリアクタの流路構成図。
【図１６】本発明の第２実施形態で採用できる他のリアクタの流路構成図。
【図１７】本発明の第３実施形態での処理フロー図。
【図１８】本発明の第３実施形態のハード構成図。
【図１９】本発明の第３実施形態でのリアクタの流路構成図。
【図２０】本発明の第３実施形態で採用できる他の流路構成図。
【図２１】拡散時間と流路幅Ｄｄの関係を示すグラフ図。
【図２２】リアクタ内摩擦損失とアスペクト比の関係を示すグラフ図。
【符号の説明】
１…アルカリ金属分散体、２…有機ハロゲン化合物、３…溶媒、４…水素供与体、６…リアクタ、７…過剰アルカリ金属処理、８…中和。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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