(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機系ハロゲン化合物と有機系ハロゲン化合物を含む気体試料を無機系ハロゲン化合物除去装置に流し、前記無機系ハロゲン化合物除去装置から導出された気体試料をその下流に設けられた有機系ハロゲン化合物吸着装置に流す構成とした有機系ハロゲン化合物取出装置であって、
前記無機系ハロゲン化合物除去装置が、粒径０．４〜０．９ｍｍの金属銀粒子を充填したカラムを備え、気体試料中の塩化水素を除去するものであることを特徴とする有機系ハロゲン化合物取出装置。
【請求項２】
前記有機系ハロゲン化合物吸着装置が、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体または２，６−ジフェニル−ｐ−フェニレンオキサイド樹脂からなる吸着剤を充填したものであり、気体試料中の有機系ハロゲン化合物の一部を吸着するものであることを特徴とする請求項１記載の有機系ハロゲン化合物取出装置。
【請求項３】
請求項１記載の有機系ハロゲン化合物取出装置を用い、気体試料中の塩化水素を前記無機系ハロゲン化合物除去装置にて除去し、ついで気体試料中の有機系ハロゲン化合物を前記有機系ハロゲン化合物吸着装置にて吸着したのち、前記有機系ハロゲン化合物吸着装置から吸着された有機系ハロゲン化合物を脱離することにより、前記気体試料から有機系ハロゲン化合物を取り出すことを特徴とする有機系ハロゲン化合物の取り出し方法。
【請求項４】
請求項２記載の有機系ハロゲン化合物取出装置を用い、気体試料中の塩化水素を前記無機系ハロゲン化合物除去装置にて除去し、ついで気体試料中の有機系ハロゲン化合物の一部を前記有機系ハロゲン化合物吸着装置にて吸着したのち、前記有機系ハロゲン化合物吸着装置から吸着された有機系ハロゲン化合物の一部を脱離することにより、前記気体試料から有機系ハロゲン化合物の一部を取り出すことを特徴とする有機系ハロゲン化合物の取り出し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、環境測定等における排ガスなどの気体試料中から塩化水素を除去し、有機系ハロゲン化合物を取り出す装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、塩化水素や塩化ナトリウムなどの無機系ハロゲン化合物と、クロロベンゼンやダイオキシン類などの有機系ハロゲン化合物の両方を含有する排ガスや排水などの試料中から、無機系ハロゲン化合物を除去して、有機系ハロゲン化合物の濃度を測定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図２に、この除去方法の概略模式図を示す。図２（ａ）は、活性炭４に無機系ハロゲン化合物と有機系ハロゲン化合物の両方を吸着させる工程を示した模式図であり、（ｂ）は、活性炭４から無機系ハロゲン化合物を除去する工程を示した模式図である。
【０００４】
まず、図２（ａ）に示した最初の工程では、無機系ハロゲン化合物と有機系ハロゲン化合物の両方を含有する排ガスや排水などの試料を、活性炭４に通過させて、無機系ハロゲン化合物と有機系ハロゲン化合物の両方をこの活性炭４に吸着させる。
【０００５】
次いで、図２（ｂ）に示した工程では、この活性炭４にハロゲンイオンを含まない、例えば硝酸カリウム水溶液を通過させて、無機系ハロゲン化合物のみを溶出させて除去する。
【０００６】
処理後の活性炭４には、有機系ハロゲン化合物のみが吸着されていることから、この活性炭４を燃焼炉で酸素と共に燃焼し、有機系ハロゲン化合物を分解して測定・分析することで、試料中の有機系ハロゲン化合物の濃度が求められる。
【特許文献１】特開昭５８−１５３１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に係る方法は、手作業を伴うものであり、また、試料中のハロゲン化合物を一旦活性炭に吸着させてから処理するものであるため、常時連続的に機械で自動化して有機系ハロゲン化合物の濃度をモニタリングするのは困難であるという問題があった。特に、試料がダイオキシン類のような人体に有害な有機系ハロゲン化合物を含有する場合には、手作業を伴うことなく機械で全自動化したいという要望が強かった。
【０００８】
また、硝酸カリウム水溶液で活性炭から無機系ハロゲン化合物を溶出させて除去するため、操作が煩雑であり、また発生した廃液の処理を伴うという問題もあった。
【０００９】
本発明は、手作業を伴うことなく、除去効率が高く、簡単に自動化することができ、廃液を発生することなく、排ガスなどの気体試料中の塩化水素を除去し、気体試料中から有機系ハロゲン化合物を取り出すことができる装置及びその方法を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、無機系ハロゲン化合物と有機系ハロゲン化合物を含む気体試料を無機系ハロゲン化合物除去装置に流し、前記無機系ハロゲン化合物除去装置から導出された気体試料をその下流に設けられた有機系ハロゲン化合物吸着装置に流す構成とした有機系ハロゲン化合物取出装置であって、
前記無機系ハロゲン化合物除去装置が、粒径０．４〜０．９ｍｍの金属銀粒子を充填したカラムを備え、気体試料中の塩化水素を除去するものであることを特徴とする有機系ハロゲン化合物取出装置である。
【００１１】
請求項２にかかる発明は、前記有機系ハロゲン化合物吸着装置が、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体または２，６−ジフェニル−ｐ−フェニレンオキサイド樹脂からなる吸着剤を充填したものであり、気体試料中の有機系ハロゲン化合物の一部を吸着するものであることを特徴とする請求項１記載の有機系ハロゲン化合物取出装置である。
【００１２】
請求項３にかかる発明は、請求項１記載の有機系ハロゲン化合物取出装置を用い、気体試料中の塩化水素を前記無機系ハロゲン化合物除去装置にて除去し、ついで気体試料中の有機系ハロゲン化合物を前記有機系ハロゲン化合物吸着装置にて吸着したのち、前記有機系ハロゲン化合物吸着装置から吸着された有機系ハロゲン化合物を脱離することにより、前記気体試料から有機系ハロゲン化合物を取り出すことを特徴とする有機系ハロゲン化合物の取り出し方法である。
請求項４にかかる発明は、請求項２記載の有機系ハロゲン化合物取出装置を用い、気体試料中の塩化水素を前記無機系ハロゲン化合物除去装置にて除去し、ついで気体試料中の有機系ハロゲン化合物の一部を前記有機系ハロゲン化合物吸着装置にて吸着したのち、前記有機系ハロゲン化合物吸着装置から吸着された有機系ハロゲン化合物の一部を脱離することにより、前記気体試料から有機系ハロゲン化合物の一部を取り出すことを特徴とする有機系ハロゲン化合物の取り出し方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、粒径０．４〜０．９ｍｍの金属銀粒子を充填したカラムを用い、気体試料中の塩化水素を除去するものであるので、手作業を伴うことなく、除去効率が高く、簡単に自動化することができ、廃液を発生することなく、排ガスなどの気体試料中の塩化水素を除去し、気体試料中から有機系ハロゲン化合物の一部を取り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の有機系ハロゲン化合物取出装置の一例を図面に示して詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態に係る無機系ハロゲン化合物除去装置２を備えた有機系ハロゲン化合物取出装置１の概略構成図である。この有機系ハロゲン化合物取出装置１は、本実施形態に係る無機系ハロゲン化合物除去装置２と、その下流に接続された有機系ハロゲン化合物吸着装置３とから概略構成されている。
【００１６】
この有機系ハロゲン化合物取出装置１は、無機系ハロゲン化合物と有機系ハロゲン化合物の両方を含有する排ガスや排水などの試料を、無機系ハロゲン化合物除去装置２に通過させて無機系ハロゲン化合物を除去した後、有機系ハロゲン化合物吸着装置３に通過させて有機系ハロゲン化合物を吸着して取出すと共に、残りの不要な成分を排出できるようになっている。
【００１７】
無機系ハロゲン除去装置２は、試料から無機系ハロゲン化合物のみを除去するもので、金属銀を有するものである。例えば、金属銀粒子や金属銀を担持したプラスチック、セラミック、およびセルロースからなる群から選択される一種以上の粒子であるのが好ましい。粒子状の場合、粒径０．１〜２．０ｍｍが好ましく、粒径０．４〜０．９ｍｍがより好ましい。
【００１９】
無機系ハロゲン化合物除去装置２に粒径０．４〜０．９ｍｍの金属銀粒子を用いることにより、試料中のハロゲンやハロゲン化物などの無機系ハロゲン化合物のみをハロゲン化銀として吸着し、高い除去効率で除去することができる。
【００２０】
また、従来技術の活性炭を用いる場合と異なり、無機系ハロゲン化合物のみを吸着するため、硝酸カリウム水溶液で無機系ハロゲン化合物を洗浄して有機系ハロゲン化合物を残すような煩雑な手作業を行うことなく処理することができ、廃液を発生することなく、簡単に自動化することができる。
【００２１】
また、有機系ハロゲン化合物吸着装置３は、試料からハロゲン化ベンゼン、ハロゲン化フェノール、ダイオキシン類等の有機系ハロゲン化合物を吸着する吸着剤を充填してなるものである。このような吸着剤としては、例えば、活性炭やシリカゲル等が挙げられる。また、有機系ハロゲン化合物を吸着すると共に、加熱によりこれらを脱離可能な吸着剤であってもよい。このような吸着剤としては、例えば、分子量の大きい芳香族系の有機系ハロゲン化合物を選択的に吸着し、ジクロロメタンのような分子量の小さい有機系ハロゲン化合物を吸着しない性質を有するＸＡＤ−２（スチレン−ジビニルベンゼン共重合体）樹脂、ＴｅｎａＸ（２，６−ジフェニル−ｐ−フェニレンオキサイド）樹脂などを用いることができる。
【００２２】
上記有機系ハロゲン化合物吸着装置３は、その吸着剤が有機系ハロゲン化合物のみならず無機系ハロゲン化合物も共に吸着する性質を有するため、無機系ハロゲン除去装置２の下流に配置することにより、有機系ハロゲン化合物のみを選択的に吸着させることができる。
【００２３】
そして、この有機系ハロゲン化合物取出装置１では、無機系ハロゲン化合物除去装置２と有機系ハロゲン化合物吸着装置３とを組合わせて用いることにより、有機系ハロゲン化合物のみを選択的に有機系ハロゲン化合物吸着装置３に吸着させて取り出すことができる。
【００２４】
以下、この有機系ハロゲン化合物取出装置１を用いた無機系ハロゲン化合物の除去方法と有機系ハロゲン化合物の取出方法について説明する。
【００２５】
試料となるのは、ごみ焼却場や産業廃棄物焼却場などの焼却炉等、製鋼用電気炉、鉄鋼業焼結施設、亜鉛回収施設、アルミニウム合金製造設備などから排出される排ガス・排水などの気体または液体、あるいはその作業環境大気、一般大気、一般生活排水、河川・湖沼水などであって、ハロゲンやハロゲン化物等の無機系ハロゲン化合物及び／又はハロゲン化ベンゼン、ハロゲン化フェノール、ダイオキシン類等、特にＣｌ、Ｂｒで置換された分子量の大きい芳香族系の有機系ハロゲン化合物を含むものである。
【００２６】
まず、あらかじめフィルターを通過してダスト等を除去した試料を、無機系ハロゲン除去装置２に通過させる。また、上記フィルターとしては、ハロゲン化合物を吸着せずに、ダスト・ミスト等を除去できるものであれば、特に限定されるものでなく、例えば、ガラス繊維製フィルター、合成繊維製フィルター、セラミック製フィルター等が挙げられる。
【００２７】
無機系ハロゲン除去装置２により、無機系ハロゲン化合物を除去した試料は、有機系ハロゲン化合物吸着装置３に送られ、試料中の有機系ハロゲン化合物が吸着される。有機系ハロゲン化合物吸着装置３を通過した試料は、系外に排出される。
【００２８】
吸着した有機系ハロゲン化合物は、吸着剤と共に別途分解装置、分析装置に送られ、吸着剤から有機系ハロゲン化合物を脱離あるいは分解させて、試料中の有機系ハロゲン化合物の濃度を測定するのに用いられる。
【００２９】
この無機系ハロゲン化合物の除去方法によれば、従来のように活性炭に無機系ハロゲン化合物と有機系ハロゲン化合物の両方を吸着させてから、硝酸カリウム水溶液で無機系ハロゲン化合物のみを溶出させて除去するという２工程を要することなく、無機系ハロゲン除去装置２に無機系ハロゲン化合物を吸着させる１工程で、簡単に試料中の無機系ハロゲン化合物を除去することができる。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。本発明は、下記実施例に何ら制限されるものではない。
【００３１】
［実施例１］
一般廃棄物焼却炉の排ガスを用いて、塩化水素の除去について実験を行った。まず、金属銀顆粒（粒径０．４〜０．９ｍｍ）をそれぞれ２０ｇ充填したカラムを、２本直列に連結し、無機系ハロゲン化合物除去装置を作製した。この無機系ハロゲン化合物除去装置に、塩化水素を２００ｐｐｍ含有する排ガスを通過させた。次いで、通過除去後の排ガス中の塩化水素濃度を、ＪＩＳ  Ｋ０１０７（イオンクロマトグラフ法）で分析した。この結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
0004767575.tif 000002
【００３３】
［比較例１］
１０質量％の硝酸カリウム水溶液を無機系ハロゲン化合物吸収液として用い、これに実施例１の排ガスを通過させた後、通過除去後の排ガス中の塩化水素濃度を、実施例１と同様に測定した。この結果を表１に示す。
【００３４】
表１の結果から、除去後の排ガス中の塩化水素濃度は、実施例１の場合も比較例１の場合も０．０３ｐｐｍと大変低く、除去率は９９．９８％で、同程度の除去性能であることがわかった。
【００３５】
また、実施例１では、最初白銀色であった金属銀顆粒が、排ガス中の塩化水素と反応することにより黒褐色に変化した。２本のカラムのうち、前段のカラムは約６ヶ月でほぼ全体が黒褐色となった。したがって、後段のカラムが黒褐色となり始めた時点を目安として、前段のカラムを取り外し、後段のカラムを前段に取り付けるとともに、新しいカラムを後段に設置してカラム交換を行うのが好ましいことがわかった。
【００３６】
以上の結果から、吸着剤として粒径０．４〜０．９ｍｍの金属銀粒子を用いることにより、高い除去効率で塩化水素を除去できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態に係る無機系ハロゲン化合物除去装置を備えた有機系ハロゲン化合物取出装置の概略構成図である。
【図２】従来のハロゲン化合物除去方法の概略模式図であり、（ａ）は、活性炭に無機系ハロゲン化合物と有機系ハロゲン化合物の両方を吸着させる工程を示した模式図であり、（ｂ）は、活性炭から無機系ハロゲン化合物を除去する工程を示した模式図である。
【符号の説明】
【００３８】
２  無機系ハロゲン化合物除去装置
【図１】
0004767575.tif 000003
【図２】
0004767575.tif 000004