(57)【要約】【課題】  処理過程で有害化合物を環境中に排出することなしに、有機化合物を無害な化合物にまで分解でき、溶融塩へガスの吹き込みによって生じる気泡の生成と破裂、有機成分の分解によって圧力変動する状況において、安定して未分解ガスを供給できる技術の提供。【解決手段】  溶融塩中に有機化合物を投入し、前記有機化合物を分解する分解工程およびこの分解工程での未分解ガスを再度前記溶融塩に投入する投入工程を含む、有機化合物の分解処理方法であって、前記投入工程で使用される、未分解ガスおよび／または分解生成ガスを移送するガス移送装置を制御して、前記溶融塩と前記有機化合物とが反応する反応槽の気相部の圧力または処理対象ガスのモル量を一定に制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融塩中に有機化合物を投入し前記有機化合物を分解する分解工程と、
この分解工程での未分解ガスを再度前記溶融塩に投入する投入工程と、
を含む有機化合物の分解処理方法であって、
前記投入工程で使用される未分解ガスおよび／または分解生成ガスを移送するガス移送装置を制御して、前記溶融塩と前記有機化合物とが反応する反応槽の気相部の圧力または処理対象ガスのモル量を一定に制御することを特徴とする有機化合物の分解処理方法。
【請求項２】
前記有機化合物の分解生成ガスを選択的に分離除去する工程を含む請求項１に記載の有機化合物の分解処理方法。
【請求項３】
前記圧力制御を、未分解ガスおよび／または分解生成ガスのガス移送装置に設けた加圧装置を用いて、前記反応槽１次側圧力を前記反応槽２次側圧力より低くならないよう前記反応槽出口の圧力計の検出値により予め定めた正圧値に加圧制御する請求項１に記載の有機化合物の分解処理方法。
【請求項４】
前記圧力の制御を、前記反応槽出口に設けられた圧力計と、
前記圧力計の信号によりフィードバック制御された流量調整弁と
を用いて前記反応槽１次側圧力が前記反応槽２次側圧力より低くならないよう、前記反応槽出口の圧力計の信号により前記流量調整弁の開閉をフィードバック制御して予め定めた正圧値に加圧制御を行い、
前記流量調整弁が、未分解ガスおよび／または分解生成ガスのガス移送装置に設けたコンプレッサの接続している配管と並列に設けられたバイパス配管に接続されたバイパス流量調整弁である請求項１に記載の有機化合物の分解処理方法。
【請求項５】
前記モル量制御を、処理対象ガスの前記反応槽の入口流量と出口流量の偏差から、前記処理対象ガスの濃度を測定・演算し、系内の前記処理対象ガスのモル量が一定となるように前記反応槽へのガス供給を流量制御して行う請求項１に記載の有機化合物の分解処理方法。
【請求項６】
前記モル量制御を、その内部の液位変化によりガス量変化を吸収するバッファタンクの液位変化速度から処理対象ガスの濃度を測定・演算し、系内の前記処理対象ガスのモル量が一定となるように前記反応槽へのガス供給を流量制御して行う請求項１に記載の有機化合物の分解処理方法。
【請求項７】
前記モル量制御を、処理対象ガス用のオンライン濃度計によりモニタリングして、前記処理対象ガスの濃度を測定・演算し、系内の前記処理対象ガスのモル量が一定となるように前記反応槽へのガス供給を流量制御して行う請求項１に記載の有機化合物の分解処理方法。
【請求項８】
前記有機化合物分解工程中に、前記反応槽へ前記溶融塩を供給する原料塩溶融槽および配管並びに反応後の溶融塩を排出する配管の少なくともいずれかの中の前記溶融塩を冷却して凝固させる請求項１に記載の有機化合物の分解処理方法。
【請求項９】
前記反応槽内の前記溶融塩の導電率を検知して、前記溶融塩の消費量をモニタリングする請求項１に記載の有機化合物の分解処理方法。
【請求項１０】
溶融塩と有機化合物を反応させる反応槽と、
前記反応槽中の前記溶融塩へ前記有機化合物を投入する有機化合物投入装置と、
前記有機化合物の分解工程での未分解ガスを再度前記溶融塩に投入する再投入装置と、
前記反応槽の気相部の圧力および／または処理対象ガスのモル量を一定に制御する圧力および／またはモル量制御装置とを有することを特徴とする有機化合物の分解処理装置。
【請求項１１】
前記有機化合物の分解生成ガスを選択的に分離除去するガス分離装置を設けてなる請求項１０に記載の有機化合物の分解処理装置。
【請求項１２】
前記圧力制御装置が、
前記反応槽出口に設けられた圧力計と、
前記圧力計の信号によりフィードバック制御された未分解ガスおよび／または分解生成ガスのガス移送装置に設けたコンプレッサとからなることを特徴とする請求項１０に記載の有機化合物の分解処理装置。
【請求項１３】
前記圧力制御装置が、
前記反応槽出口に設けられた圧力計と、
前記圧力計の信号によりフィードバック制御された流量調整弁とから構成され、
前記流量調整弁が、未分解ガスおよび／または分解生成ガスのガス移送装置に設けたコンプレッサの接続している配管と並列に設けられたバイパス配管に接続されたバイパス流量調整弁である請求項１０に記載の有機化合物の分解処理装置。
【請求項１４】
前記モル量制御装置が、処理対象ガスの反応槽の入口流量と出口流量の偏差から処理対象ガスの濃度を測定・演算し、系内の処理対象ガスのモル量が一定となるように反応槽へのガス供給を流量制御するものである請求項１０に記載の有機化合物の分解処理装置。
【請求項１５】
未分解ガスおよび／または分解生成ガスを前記再投入装置に移送するガス移送装置に設けられ内部の液位変化によりガス量変化を吸収するバッファタンクを有し、
前記モル量制御装置が、前記バッファタンクの液位変化速度から処理対象ガスの濃度を測定・演算し系内の処理対象ガスのモル量が一定となるように前記反応槽へのガス供給を流量制御するものである請求項１０に記載の有機化合物の分解処理装置。
【請求項１６】
前記モル量制御装置が、対象ガス用のオンライン濃度計によりモニタリングして、系内の前記処理対象ガスのモル量が一定となるように前記反応槽への供給ガス流量を制御するものである、請求項１０に記載の有機化合物の分解処理装置。
【請求項１７】
前記反応槽へ前記溶融塩を供給する原料塩溶融槽と配管、反応後の溶融塩を排出する配管を設けてなり、
有機化合物分解中に前記原料塩溶融槽と前記配管の少なくともいずれかの中の溶融塩を凝固させる前記原料塩溶融槽および／または前記配管の冷却装置を設けてなる請求項１０に記載の有機化合物の分解処理装置。
【請求項１８】
反応槽内の前記溶融塩の導電率を検知する装置を備えてなる請求項１０に記載の有機化合物の分解処理装置。
【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、有機窒素化合物、有機イオウ化合物、有機リン化合物のような有機廃棄物、有害有機化合物を含む各種の有機化合物の分解処理方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フロン類、ダイオキシン類、ＰＣＢ、ＢＨＣ、ＤＤＴ、有機窒素化合物、有機イオウ化合物および有機リン化合物といった有害有機化合物は、難分解性であるために長期にわたって環境中に残留し、人体の健康被害、環境破壊が問題となっている。
【０００３】
このような有害有機化合物を分解・無害化するための方法としては、例えば以下のようなものが知られている。
【０００４】
第一は、特公平０１−８２４２号公報や特開平０２−２４１５８６号公報に示されているように、有害有機化合物を十分な酸素雰囲気の下で１２００℃程度以上の非常な高温下で燃焼して二酸化炭素、水および水素化物にまで完全に分解する方法（焼却法）である。
【０００５】
第二の方法は、特公平０２−５１００号公報、特開平５−１６８７２８号公報、特開平８−１４１５４７号公報に示されているように、無酸素ないしは酸素不足の雰囲気中で、有害有機化合物を前述の焼却処理法の場合と同程度ないしやや低い温度にまで加熱することにより分解を行う方法である（熱分解法）。この場合の分解物は、炭素および水素等の無機化合物、または元の化合物の基本骨格（ダイオキシン類の場合で言えばベンゼン環）までも分解した非常に簡単な構造の有機化合物（メタン等）になる。
【０００６】
第三の方法は、特開昭４９−１３１５５号公報や特開昭５１−２６８５２号公報に示されるように化学反応によって有害有機化合物のハロゲン原子を水素原子等で置換することにより、ハロゲンを全く含まない無害な有機化合物に変換する方法（化学的分解法）である。
【０００７】
第四の方法は、特開平０１−６８２８１号公報に示されているように、ある種の微生物に有害有機塩素化合物を取込ませて体内で分解（代謝）させることで、産物である二酸化炭素、水および塩化水素に変える方法である（微生物分解法）。
【０００８】
第五の方法は、特開平０９−３２７６７８号公報に示されているように、温度３８０℃以上、圧力２２ＭＰａ以上の超臨界水を用いて有害有機化合物を二酸化炭素と水、ハロゲン化水素酸などにまで分解する技術である（超臨界水酸化法）。
【０００９】
しかしながら上記の従来技術にはそれぞれ以下のような問題点がある。
【００１０】
第一の焼却法では、非常に高い燃焼温度の維持のために多量のエネルギーが必要であるとともに、その過程でもし温度が下がると猛毒のダイオキシン類が副生する。また水銀、鉛、カドミウム等の低沸点の有害重金属は、相当量が揮発して排ガス中に移行する。さらに、高温のハロゲン化水素ガスによって焼却炉の炉壁材質が腐食する。
【００１１】
第二の熱分解法も、多量のエネルギーが必要なこと、ダイオキシン生成の危険性、水銀、鉛、カドミウム等の排ガス中への移行、ハロゲン化水素ガスによる焼却炉の炉壁材質の腐食等の問題があり、焼却法の場合と変りない。その上、分解生成ガスを二次燃焼させる設備が必要で、装置構成が非常に大規模になる。
【００１２】
第三のような化学的分解法の場合には、ｎｇないしｐｇレベルでも有毒である化合物につき、このようなｎｇないしｐｇレベルといった少ない残留レベルの到達まで分解することは不可能である。
【００１３】
第四の微生物分解法の場合には、比較的低濃度で存在している場合には有効ではあるが、高濃度の試料や大量の試料の処理を行うには適さない。またある特定の有害有機化合物の分解には好適な微生物が存在しても、あらゆる種類の有害有機化合物に対して有効な微生物はないのでこの方法には一般性がない。
【００１４】
さらに第五の超臨界水酸化法の場合には、水を超臨界状態にするのに多量のエネルギーを必要とする上、超高圧下で分解を行うことによる危険性がある。また特に有害有機化合物が有害有機ハロゲン化合物である場合には、分解で生成したハロゲン化水素酸を含む高温高圧の水溶液は非常に強い腐食作用を有しているので、装置に用いることができる材質は非常に強い耐食性を持つ特殊な高価な物に限定される。
【００１５】
これらの従来技術の問題点を解消すべく開発されたのが、特開２０００−４２３６５号公報や特開２００１−７０４７０号公報に開示の、溶融塩中に有機化合物を投入し、有機化合物を分解する技術である。
【００１６】
特開２０００−４２３６５号公報では、ガス状の有機化合物をノズルを用いて気泡として溶融塩中に供給し、この気泡を溶融塩中で上昇させながら、有機化合物のガスと溶融塩の気液接触面で分解反応を起こしている。ここで、気泡が上昇するまでに分解しなかった有機化合物は未分解ガスとなるので、ダイヤフラムコンプレッサを使用した循環ラインを設け、この未分解ガスを再度溶融塩に供給して、有機化合物を完全に分解することが提案されている。
【特許文献１】特開２０００−４２３６５号公報
【特許文献２】特開２００１−７０４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、このような溶融塩を用いた有機化合物の分解にあっては、溶融塩へガスを吹き込むことによって生じる気泡の生成・破裂や、有機化合物が分解することによって、系内部の圧力が変動し未分解ガスの供給が不安定となることがあり、この安定化が求められている。
【００１８】
そこで、本発明は、処理の過程で有害な化合物を含む未分解ガスを一切環境中に排出することなしに、有機化合物を無害な化合物にまで分解することができ、かつ、溶融塩へガスを吹き込むことによって生じる気泡の生成・破裂、有機化合物が分解することによって圧力が変動する状況において、安定して未分解ガスを供給でき、安定運転を実現できる溶融塩を用いた有機化合物の分解処理方法およびその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明者らは、溶融塩を用いた有機化合物（有害有機化合物）の分解処理において、気相部分の圧力を制御することにより、安定して未分解ガスを供給することができることを見出し、本発明を完成させた。
【００２０】
すなわち本発明は、以下に記載する通りである。
【００２１】
（１）溶融塩中に有機化合物を投入し、前記有機化合物を分解する分解工程、および、この分解工程での未分解ガスを再度前記溶融塩に投入する投入工程を含む、有機化合物の分解処理方法であって、前記投入工程で使用される、未分解ガスおよび／または分解生成ガスを移送するガス移送装置を制御して、前記溶融塩と前記有機化合物とが反応する反応槽の気相部の圧力または処理対象ガスのモル量を一定に制御することを特徴とする、有機化合物の分解処理方法。
【００２２】
（２）さらに、前記有機化合物の分解生成ガスを選択的に分離除去する工程を含む、前記の有機化合物の分解処理方法。
【００２３】
（３）前記圧力制御を、未分解ガスおよび／または分解生成ガスのガス移送装置に設けた加圧装置を用いて、前記反応槽１次側圧力を前記反応槽２次側圧力より低くならないよう前記反応槽出口の圧力計の検出値により予め定めた正圧値に加圧制御する、前記の有機化合物の分解処理方法。
【００２４】
（４）前記圧力の制御を、前記反応槽出口に設けられた圧力計と、前記圧力計の信号によりフィードバック制御された流量調整弁を用いて前記反応槽１次側圧力が前記反応槽２次側圧力より低くならないよう、前記反応槽出口の圧力計の信号により前記流量調整弁の開閉をフィードバック制御して予め定めた正圧値に加圧制御を行い、前記流量調整弁が、未分解ガスおよび／または分解生成ガスのガス移送装置に設けたコンプレッサの接続している配管と並列に設けられたバイパス配管に接続されたバイパス流量調整弁である前記の有機化合物の分解処理方法。
【００２５】
（５）前記モル量制御を、処理対象ガスの前記反応槽の入口流量と出口流量の偏差から、前記処理対象ガスの濃度を測定・演算し、系内の前記処理対象ガスのモル量が一定となるように前記反応槽へのガス供給を流量制御して行う、前記の有機化合物の分解処理方法。
【００２６】
（６）前記モル量制御を、その内部の液位変化により、ガス量変化を吸収するバッファタンクの液位変化速度から、処理対象ガスの濃度を測定・演算し、系内の前記処理対象ガスのモル量が一定となるように前記反応槽へのガス供給を流量制御して行う、前記の有機化合物の分解処理方法。
【００２７】
（７）前記モル量制御を、処理対象ガス用のオンライン濃度計によりモニタリングして、前記処理対象ガスの濃度を測定・演算し、系内の前記処理対象ガスのモル量が一定となるように前記反応槽へのガス供給を流量制御して行う、前記の有機化合物の分解処理方法。
【００２８】
（８）前記有機化合物分解工程中に、前記反応槽へ前記溶融塩を供給する原料塩溶融槽および配管並びに反応後の溶融塩を排出する配管の少なくともいずれかの中の前記溶融塩を冷却して凝固させる、前記の有機化合物の分解処理方法。
【００２９】
（９）さらに、前記反応槽内の前記溶融塩の導電率を検知して、前記溶融塩の消費量をモニタリングする前記の有機化合物の分解処理方法。
【００３０】
（１０）溶融塩と有機化合物を反応させる反応槽、前記反応槽中の前記溶融塩への前記有機化合物を投入する有機化合物投入装置、前記有機化合物の分解工程での未分解ガスを再度前記溶融塩に投入する再投入装置、および、前記反応槽の気相部の圧力および／または処理対象ガスのモル量を一定に制御する圧力および／またはモル量制御装置、を設けてなることを特徴とする、有機化合物の分解処理装置。
【００３１】
（１１）さらに、前記有機化合物の分解生成ガスを選択的に分離除去するガス分離装置を設けてなる、前記の有機化合物の分解処理装置。
【００３２】
（１２）前記圧力制御装置が、前記反応槽出口に設けられた圧力計と、前記圧力計の信号によりフィードバック制御された、未分解ガスおよび／または分解生成ガスのガス移送装置に設けたインバータ式のコンプレッサである、前記の有機化合物の分解処理装置。
【００３３】
（１３）前記圧力制御装置が、前記反応槽出口に設けられた圧力計と、前記圧力計の信号によりフィードバック制御された流量調整弁であって、前記流量調整弁が未分解ガスおよび／または分解生成ガスのガス移送装置に設けたコンプレッサの接続している配管と並列に設けられたバイパス配管に接続されたバイパス流量調整弁である、前記の有機化合物の分解処理装置。
【００３４】
（１４）前記モル量制御装置が、処理対象ガスの反応槽の入口流量と出口流量の偏差から、処理対象ガスの濃度を測定・演算し、系内の処理対象ガスのモル量が一定となるように反応槽へのガス供給を流量制御するものである、前記の有機化合物の分解処理装置。
【００３５】
（１５）さらに、未分解ガスおよび／または分解生成ガスを前記再投入装置に移送するガス移送装置に設けられ、内部の液位変化により、ガス量変化を吸収するバッファタンクを有し、前記モル量制御装置が、前記バッファタンクの液位変化速度から、処理対象ガスの濃度を測定・演算し、系内の処理対象ガスのモル量が一定となるように前記反応槽へのガス供給を流量制御するものである、前記の有機化合物の分解処理装置。
【００３６】
（１６）前記モル量制御装置が、対象ガス用のオンライン濃度計によりモニタリングして、系内の前記処理対象ガスのモル量が一定となるように前記反応槽への供給ガス流量を制御するものである、前記の有機化合物の分解処理装置。
【００３７】
（１７）さらに、前記反応槽へ前記溶融塩を供給する原料塩溶融槽と配管、反応後の溶融塩を排出する配管を設けてなり、有機化合物分解中に、前記原料塩溶融槽と前記配管の少なくともいずれかの中の溶融塩を凝固させる、前記原料塩溶融槽および／または前記配管の冷却装置を設けてなる、前記の有機化合物の分解処理装置。
【００３８】
（１８）さらに、反応槽内の前記溶融塩の導電率を検知する装置を備えてなる、前記の有機化合物の分解処理装置。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、処理の過程で有害な化合物を一切環境中に排出することなしに、有機化合物（有害有機化合物など）を無害な化合物にまで分解することができ、かつ、溶融塩へのガスの吹き込みによって生じる気泡の生成・破裂、および有機成分の分解、によって圧力が変動する状況において、安定して分解処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明の実施形態１
本発明の第１の実施の形態を、図１を参照して説明する。
【００４１】
本発明の第１の実施の形態の溶融塩を用いた有機化合物の分解装置では、図１に示すように、溶融塩と有機化合物が反応する反応槽３の下部からドレン配管５を介して、原料塩溶融槽２を設置する。反応槽３、ドレン配管５、原料塩溶融槽２の周囲には、それぞれ反応槽ヒータ４、ドレン配管ヒータ６、原料塩溶融槽ヒータ８を設置する。処理される有機化合物（ガス状の場合）が封入される処理対象ガスボンベ１は、吹き込みノズル２５を介して反応槽３に接続する。反応槽３からは凝縮器９、セパレータ１０、バッファタンク１１、コンプレッサ２９、貯槽タンク１４を設置する。バッファタンク１１はヘッドタンク１２と接続し、セパレータ１０は凝縮水受けタンク１５に接続する。貯槽タンク１４は吹き込みノズル２５を介して反応槽３に接続する。反応槽３の出口側に圧力計１６を設置する。使用済塩受け容器７はドレン配管５の下部に設置する。
【００４２】
まず原料塩溶融槽２に固体状の原料塩を投入し、原料塩溶融槽ヒータ８で加熱し溶融塩状態とする。次にドレン配管ヒータ６で加熱されたドレン配管５を介して、溶融塩を反応槽ヒータ４で加熱した反応槽３に移送する。
【００４３】
処理対象有機化合物ガスを、処理対象ガスボンベ１より吹き込みノズル２５を通して、溶融塩を内包した反応槽３の中へ吹き込み分解処理する。
【００４４】
未分解ガスを含んだ気体は、反応槽３上部から取り出し、凝縮器９で蒸気を凝縮し、セパレータ１０で水分を分離し、バッファタンク１１へ一旦貯える。
【００４５】
バッファタンク１１は次のように作用して圧力の安定に寄与する。
【００４６】
まず、気体の圧力が上昇した場合、バッファタンク１１に貯えたガス体積分だけバッファタンク１１内の水を連通管で接続されたバッファタンク１１より高い位置に設けられたヘッドタンク１２へ排出することで、系統の圧力上昇を避ける。一方、気体の圧力が低下した場合、例えばコンプレッサ２９による過吸引による系統の圧力低下の場合には、バッファタンク１１に貯えたガスを放出することでこれを避け、系統圧力を一定に制御する。
【００４７】
一方、コンプレッサ２９は、バッファタンク１１に設置したバッファタンク低液位計２２とバッファタンク高液位計２３により制御され、高液位到達で停止し、低液位到達で運転を開始する。このコンプレッサ２９の作動により貯槽タンク１４にガスが蓄圧される。
【００４８】
貯槽タンク１４が一定圧力に達すると、未分解ガスを含んだ気体を循環ラインに吐出し、再度吹き込みノズル２５より反応槽３の溶融塩に吹き込み処理を行う。分解処理にて分解生成ガス・副生成ガスが生成する場合は、分解生成ガス除去装置２６にて系内から分離除去を行うことができる。
【００４９】
分解処理の終了後、反応槽３の溶融塩を使用済塩受け容器７にドレンする。
【００５０】
このように本実施の形態によれば、気層部が一定圧になるように、バッファタンク１１とヘッドタンク１２にて圧力変化を吸収することができる。さらに好適には閉ループにて無排気にて有機化合物を完全分解することができ、また分解生成ガス除去装置２６により分解生成ガス・副生成ガスを選択的に除去する場合であっても、未分解ガスを含む気体については無排気にて有機化合物を完全分解することができる。
【００５１】
尚、分解生成ガス除去装置の設置場所は、コンプレッサ２９の下流以外にも設置可能である。例えば、図２に示すとおり、貯槽タンク１４から分解生成ガス除去用定流量コンプレッサ２８で一部のガスを取り出し、分解生成ガス除去装置２６で分離除去後、貯槽タンク１４に戻すこともできる。
【００５２】
本発明の実施形態２
本発明の第２の実施の形態を、図３を参照して説明する。
【００５３】
本発明の第２の実施の形態の溶融塩を用いた有機化合物の分解装置では、図３に示すように、溶融塩と有機化合物が反応する反応槽３の下部からドレン配管５を介して、原料塩溶融槽２を設置する。反応槽３、ドレン配管５、原料塩溶融槽２の周囲には、それぞれ反応槽ヒータ４、ドレン配管ヒータ６、原料塩溶融槽ヒータ８を設置する。処理される有機化合物（ガス状の場合）が封入される処理対象ガスボンベ１は、吹き込みノズル２５を介して反応槽３に接続する。反応槽３からは凝縮器９、セパレータ１０、インバータコンプレッサ１３、貯槽タンク１４を設置する。セパレータ１０は凝縮水受けタンク１５に接続する。貯槽タンク１４は吹き込みノズル２５を介して反応槽３に接続する。反応槽３の出口側に圧力計１６を設置する。使用済塩受け容器７はドレン配管５の下部に設置する。
【００５４】
まず原料塩溶融槽２に固体状の原料塩を投入し、原料塩溶融槽ヒータ８で加熱し溶融塩状態とする。次にドレン配管ヒータ６で加熱されたドレン配管５を介して、溶融塩を反応槽ヒータ４で加熱した反応槽３に移送する。
【００５５】
処理対象有機化合物ガスを、処理対象ガスボンベ１より吹き込みノズル２５を通して、溶融塩を内包した反応槽３の中へ吹き込み分解処理する。
【００５６】
未分解ガスを含んだ気体は、反応槽３上部から取り出し、凝縮器９で蒸気を凝縮し、セパレータ１０で水分を分離後、インバータコンプレッサ１３により貯槽タンク１４へ蓄圧される。この時、圧力計１６により反応槽３の出口側の圧力を検知し、反応槽３以降の気相部が一定圧になるようにインバータコンプレッサ１３の流量を制御する。
【００５７】
貯槽タンク１４が一定圧力に達すると、未分解ガスを含んだ気体を循環ラインに吐出し、再度吹き込みノズル２５より反応槽３の溶融塩に吹き込み処理を行う。分解処理にて分解生成ガス・副生成ガスが生成する場合は、分解生成ガス除去装置２６にて系内から分離除去を行うことができる。
【００５８】
分解処理の終了後、反応槽３の溶融塩を使用済塩受け容器７にドレンする。
【００５９】
このように本実施の形態によれば、気相部が一定圧になるようにインバータコンプレッサを制御して、循環処理を繰り返すことができ、また比較的単純な配管でこれを実現できる。さらに好適には閉ループにて無排気にて有機化合物を完全分解することができ、また分解生成ガス除去装置２６により分解生成ガス・副生成ガスを選択的に除去する場合であっても、未分解ガスを含む気体については無排気にて有機化合物を完全分解することができる。
【００６０】
本発明の実施形態３
本発明の第３の実施の形態を、図４を参照して説明する。
【００６１】
本発明の第３の実施の形態の溶融塩を用いた有機化合物の分解装置では、図４に示すように、溶融塩と有機化合物が反応する反応槽３の下部からドレン配管５を介して、原料塩溶融槽２を設置する。反応槽３、ドレン配管５、原料塩溶融槽２の周囲には、それぞれ反応槽ヒータ４、ドレン配管ヒータ６、原料塩溶融槽ヒータ８を設置する。処理される有機化合物（ガス状の場合）が封入される処理対象ガスボンベ１は、吹き込みノズル２５を介して反応槽３に接続する。反応槽３からは凝縮器９、セパレータ１０、定量コンプレッサ２７、貯槽タンク１４を設置する。定量コンプレッサ２７に接続している配管と並列に流量調整弁１８を接続したバイパス配管を設ける。セパレータ１０は凝縮水受けタンク１５に接続する。貯槽タンク１４は吹き込みノズル２５を介して反応槽３に接続する。反応槽３の出口側に圧力計１６を設置する。使用済塩受け容器７はドレン配管５の下部に設置する。
【００６２】
まず原料塩溶融槽２に固体状の原料塩を投入し、原料塩溶融槽ヒータ８で加熱し溶融塩状態とする。次にドレン配管ヒータ６で加熱されたドレン配管５を介して、溶融塩を反応槽ヒータ４で加熱した反応槽３に移送する。
【００６３】
処理対象有機化合物ガスを、処理対象ガスボンベ１より吹き込みノズル２５を通して、溶融塩を内包した反応槽３の中へ吹き込み分解処理する。
【００６４】
未分解ガスを含んだ気体は反応槽３上部から取り出し、凝縮器９で蒸気を凝縮し、セパレータ１０で水分を分離後、定量コンプレッサ２７により貯槽タンク１４へ蓄圧する。この時、圧力計１６により反応槽３の出口側の気体圧力を検知し、反応槽３以降の気相部が一定圧になるように流量調整弁１８で制御する。
【００６５】
貯槽タンク１４が一定圧力に達すると、未分解ガスを含んだ気体を循環ラインに吐出し、再度吹き込みノズル２５より反応槽３の溶融塩に吹き込み処理を行う。
【００６６】
分解処理の終了後、反応槽３の溶融塩を使用済塩受け容器７にドレンする。
【００６７】
このように本実施の形態によれば、気相部が一定圧になるように定量コンプレッサ２７のバイパス配管の流量調整弁１８により制御して、循環処理を繰り返すことができる。さらに好適には閉ループにて無排気にて有機化合物を完全分解することができ、また分解生成ガス除去装置２６により分解生成ガス・副生成ガスを選択的に除去する場合であっても、未分解ガスを含む気体については無排気にて有機化合物を完全分解することができる。この形態によれば、汎用の輸送量の大きいポンプ用いても適切な制御ができ、また、過加圧時の減圧を速やかに行うことができる。
【００６８】
本発明の実施形態４
本発明の第４の実施の形態を、図５を参照して説明する。
【００６９】
本発明の第４の実施の形態の溶融塩を用いた有機化合物の分解装置では、図５に示すように、図３の構成に追加して、反応槽３の入口側に反応槽入口流量計１９を、出口側に反応槽出口流量計２０を設け、さらに演算器２１、処理対象ガスボンベ１出口に流量調整弁１８を設置する。
【００７０】
閉ループ循環による分解処理のため、処理対象ガスの濃度が低下してくる。これを、反応槽入口流量計１９と反応槽出口流量計２０によりそれぞれの流量および圧力計１６により反応槽気相部圧力を検知し、この流量の偏差と反応槽気相部圧力から演算器２１により処理対象ガスの濃度を把握し、系内の処理対象ガスの濃度が一定になるように、流量調整弁１８を制御し、処理対象ガスを供給する。
【００７１】
このように本実施の形態によれば、反応槽入口流量計１９と反応槽出口流量計２０により溶融塩に吸収された量を直接把握し、また系内の処理対象ガスの濃度を演算し、系内の処理対象ガス濃度が一定になるように（所望により連続して）反応槽に処理対象ガスを供給することにより、安定して効率的に有機化合物の分解を行うことができる。
【００７２】
本発明の実施形態５
本発明の第５の実施の形態を、図６を参照して説明する。
【００７３】
本発明の第５の実施の形態の溶融塩を用いた有機化合物の分解装置では、図６に示すように、図１の構成に追加して、バッファタンク低液位計２２とバッファタンク高液位計２３から情報を得て演算を行う演算器２１、処理対象ガスボンベ１出口に流量調整弁１８を設置する。
【００７４】
閉ループ循環による分解処理のため、処理対象ガスの濃度が低下してくる。この濃度低下を、バッファタンク低液位計２２とバッファタンク高液位計２３から検知される液位の変動に基き演算器２１により演算して把握し、系内の処理対象ガスの濃度が一定になるように、流量調整弁１８を制御し、処理対象ガスを供給する。
【００７５】
このように本実施の形態によれば、バッファタンク低液位計２２とバッファタンク高液位計２３により系内の処理対象ガスの濃度を演算検知し、系内の処理対象ガス濃度が一定になるように（所望により連続して）反応槽３に処理対象ガスを供給することにより安定して効率的に有機化合物の分解を行うことができる。バッファタンク１１の液位は、垂直に設けたセンサーで連続的に把握してもよいし、超音波など非接触で連続的に把握してもよい。
【００７６】
本発明の実施形態６
本発明の第６の実施の形態を、図７を参照して説明する。
【００７７】
本発明の第６の実施の形態の溶融塩を用いた有機化合物の分解装置では、図７に示すように、図３の構成に追加して、貯槽タンク出口側にオンライン濃度計２４、処理対象ガスボンベ１出口に流量調整弁１８を設置する。
【００７８】
閉ループ循環による分解処理のため、処理対象ガスの濃度が低下してくる。この濃度低下を、オンライン濃度計２４により把握し、系内の処理対象ガスの濃度が一定になるように、流量調整弁１８を制御し、処理対象ガスを供給する。
【００７９】
このように本実施の形態によれば、オンライン濃度計２４により処理対象ガスの濃度を検知し、系内の処理対象ガス濃度が一定になるように（所望により連続して）反応槽に処理対象ガスを供給することにより安定して効率的に有機化合物の分解を行うことができる。
【００８０】
本発明の実施形態７
本発明の第７の実施の形態を、図１〜８を参照して説明する。
【００８１】
本発明の第７の実施の形態の溶融塩を用いた有機化合物の分解装置では、図１から図８に示すように、溶融塩と有機化合物が反応する反応槽３の下部からドレン配管５を介して、原料塩溶融槽２を設置する。反応槽３、ドレン配管５、原料塩溶融槽２の周囲には、それぞれ反応槽ヒータ４、ドレン配管ヒータ６、原料塩溶融槽ヒータ８を設置する。そして、ドレン配管５の下部に使用済塩受け容器７を設置する。
【００８２】
まず原料塩溶融槽２に固体状の原料塩を投入し、原料塩溶融槽ヒータ８で加熱し溶融塩状態とする。次にドレン配管ヒータ６で加熱されたドレン配管５を介して、溶融塩を反応槽ヒータ４で加熱した反応槽３に移送する。分解処理中はドレン配管ヒータ６を切り、配管５内の溶融塩は、凝固点以下まで温度を下げて凝固させフリーズシールさせる。
【００８３】
分解処理が終了したら、配管ヒータ６を再加熱し、配管５内でフリーズシールした塩を溶融し、反応槽３の溶融塩を使用済塩受け容器７にドレンする。
【００８４】
このように本実施の形態によれば、ドレン配管５内で塩をフリーズシールさせることで、有機化合物の分解処理中の溶融塩の漏洩を防止することができる。
【００８５】
本発明の実施形態８
本発明の第８の実施の形態を、図８を参照して説明する。
【００８６】
本発明の第８の実施の形態の溶融塩を用いた有機ハロゲン廃棄物の分解装置は図８に示すように、図３の構成に追加して、反応槽３に導電率計１７を設置する。
【００８７】
閉ループ循環による分解処理のため、溶融塩は消費されつづけ、不純物が増加し純度が下がる。これを反応槽３に設置する導電率計１７にて、不純物が増加することで導電率が変化することを利用し溶融塩の消費量を測定する。
【００８８】
このように本実施の形態によれば、反応槽３に導電率計１７を設置し、溶融塩の消費量を測定することで、効率的分解処理が実現できるように塩を交換することができる。なお、図１から図７に示す例に同様に導電率計を設けて塩の交換作業をするようにしてもよいのはもちろんである。
【００８９】
溶融塩
本発明に用いることができる溶融塩は、有機化合物の分解に用いることができるものであるならば特に限定されるものではない。本発明に使用される溶融塩としては、基本的には有機化合物の分解によって生じる酸性の無機ガスと化合して無害な中性無機アルカリ塩を形成できる性質をもつアルカリ性の無機塩であることが好ましい。ハロゲン化水素ガス等との反応性や、形成される中性の無機アルカリ塩の安定性を考慮すると、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物、または炭酸塩、もしくはこの両者の混合物であることが望ましい。さらには操作温度をできるだけ低くするために、比較的低融点の水酸化物または炭酸塩、例えば水酸化ナトリウム（融点３２８°C）、水酸化カリウム（融点３６０°C）、水酸化ナトリウム−水酸化カリウム共晶塩（融点２１８°C）、水酸化ナトリウム−炭酸ナトリウム共晶塩（融点２８６°C）、炭酸リチウム−炭酸ナトリウム−炭酸カリウム三元共晶塩（融点３９７°C）等、が最も望ましい。
【００９０】
ただし溶融塩の温度が低過ぎると有機化合物の分解反応速度が遅くなるため、溶融塩の温度は３００〜７００°Cの範囲、好ましくは４００〜６００°Cの範囲で用いられる。なお本発明においてこれらのアルカリ金属水酸化物や炭酸塩は必ずしも純粋である必要はなく、これらの塩を主成分として、その融点や、有害有機化合物の分解によって生じるハロゲン化水素ガスと化合して無機ハロゲン化物塩を形成できる性質に特に影響を与えない範囲内で他の無機塩（例えば硝酸塩、塩化物、硫酸塩）が少量混じっていることを何ら妨げるものではない。
【００９１】
有機化合物、例えば有機塩素化合物の種類によっては、金属塩を溶融塩に添加することにより分解率が著しく向上する。特に、水蒸気の導入と併用することにより著しい効果が得られる。鉄をはじめとする金属粉体、金属酸化物、金属塩は、ＣＦＣ類、クロロベンゼン類の分解に触媒として効果的に働く。本発明による混合溶融塩にこれらの金属塩を添加した場合、強アルカリの溶融塩を用いるため、活性の高い触媒が容易に得られるだけでなく、強酸性ガスが発生しないため腐食による劣化などの問題点を解消することができる。これらの金属塩の添加は、四塩化炭素、クロロベンゼン類の分解処理に効果的である。また、ここで用いる金属塩は、鉄、ニッケル、クロムの金属粉体もしくはその酸化物、塩化物などの塩でよい。
【００９２】
本発明における有機塩素化合物などの分解を行う水酸化ナトリウムや、水酸化カリウムをはじめとするアルカリ金属水酸化物を主成分とする混合溶融塩は、水酸化ナトリウムの形態は加熱溶解して用いるものであるため、粉体であるとペレット状であるとを問わない。また、純度９７％程度の工業用であっても分解率に影響を与えることがないので、ＣＦＣ類を安価に処理することが可能である。
【００９３】
有機化合物
本発明における分解処理の対象物である有機化合物は、特に限定されるものではないが、溶融塩の温度において気体であるものが好ましい。より好ましくは、常温で気体であるものである。このようなものは、溶融塩に吹き込んで反応を起こさせることができる。また、分解処理の対象物である有機化合物には、それ自体有毒な有機化合物、それ自体は有毒ではないが、環境破壊などをもたらす廃棄物である有機化合物なども含まれる。
【００９４】
分解処理対象となる有機化合物の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【００９５】
（有機ハロゲン化合物）
有機ハロゲン化合物としては、例えばエアコン、冷蔵庫、電源用トランス、半導体産業等から排出されるものが挙げられる。
【００９６】
具体的には有機塩素化合物類としては、ＣＦＣ１１（フロン１１）や、ＣＦＣ１２（フロン１２）をはじめとするクロロフルオロカーボン類（フロン）、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素をはじめとするクロロメタン類、クロロエタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、ペンタクロロエタンをはじめとするクロロエタン類、ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンをはじめとするクロロエチレン類などの揮発性有機塩素化合物、あるいはクロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、ＰＣＢ、クロロビフェニル類をはじめとするベンゼン環を有する有機塩素化合物、さらに、ジクロロジエチルサルファイドをはじめとする硫黄を含有する有機塩素化合物が挙げられる。また、ポリクロロ−ｐ−ジベンゾジオキシン類、ポリクロロジベンゾフラン類、ポリクロロビフェニル類、ポリブロモビフェニル類、クロロベンゼン類、クロロフェノール類、ハロゲン化メタン類、ハロゲン化エタン類、ハロゲン化エチレン類、塩化ビニル、１，１，１−トリクロロ−２，２−ビス（ｐ−クロロフェニル）エタン（略称ＤＤＴ）、ヘキサクロロシクロヘキサン（別名ベンゼンヘキサクロリド、略称ＢＨＣ）、アルドリン、エンドリン、ディルドリンおよびクロルダンも挙げられる。
【００９７】
（有機窒素化合物）
有機窒素化合物としては、例えばニトリル類、シアンヒドリン類、イソシアネート類のような有機シアン化合物、ニトロベンゼンのような有機ニトロ化合物およびベンジジンやナフチルアミンのような有機アミノ化合物からなる群から選ばれた一種類または二種類以上の有害有機窒素化合物が挙げられる。
【００９８】
（有機イオウ化合物）
有機イオウ化合物としては、例えば、ジメチルサルファイド、ジエチルサルファイドをはじめとする有機化合物が挙げられる。
【００９９】
（有機リン化合物）
有機リン化合物としては、例えば、パラチオンやメチルパラチオンのような有害有機リン化合物が挙げられる。
【０１００】
分解反応と分解物
分解処理を行うにあたっては、酸素などが装置内に混入することによる予期せぬ副生成物の発生を避けるため、装置内の気体は窒素のような不活性ガスもしくは水素のような還元性ガスに置換しておいてもよい。逆に、反応によっては、酸化剤として酸素ガス、空気のような酸素を含む混合ガスおよび／または水蒸気や過酸化水素のような溶融塩中で分解して酸素を生じる性質を有する物質を意図的に混合してもよい。
【０１０１】
溶融塩が水酸化物、炭酸塩あるいは硝酸塩の場合には、これらの溶融塩には次の式に示すように解離して酸素イオンを遊離する性質があるので、新たに酸素ガスを供給しなくても溶融塩自身が酸素供給源として作用し、有害有機化合物の分解反応が進行することが考えられる。
【０１０２】
ＣＯ3 2-（ｌ）＝ＣＯ2 （g)＋Ｏ2 - （ｌ）
また、溶融塩がアルカリ性である場合には、有害有機化合物が分解して生成したハロゲン化水素ガスや二酸化イオウガス等の酸性の無機ガスは、アルカリ（溶融塩）によって中和され、安定で無害な中性のハロゲン化アルカリ塩（例えば塩化ナトリウム）や硫酸ナトリウム等に変化して過剰のアルカリ溶融塩の中に保持されるので、環境中にガスとして放出されることを防ぐことができる。
【０１０３】
具体的な有機化合物の分解反応は、有機化合物と溶融塩の組み合わせによって様々であるが、例えば、ＣＦＣ１２（フロン１２）を水酸化ナトリウムの溶融塩で分解する場合、以下のような反応が起きていると考えられる。
【０１０４】
ＣＣｌ2 Ｆ2 ＋６ＮａＯＨ→２ＮａＣｌ＋２ＮａＦ＋Ｎａ2 ＣＯ3 ＋３Ｈ2 Ｏ
この反応では、分解後は塩化ナトリウム、フッ化ナトリウム、炭酸ナトリウムの混合塩となる。また、溶融塩として、金属塩を添加した水酸化ナトリウム混合溶融塩を用いることにより、難分解性のＣＦＣ（フロン）類の分解が著しく促進され、分解後は塩化ナトリウム、フッ化ナトリウム、炭酸ナトリウムおよび金属塩の混合塩となる。分解に伴って発生する水は、適切な凝縮器を用いることによって除去することができる。このような反応を行うと、完全無排気型の分解処理を行うことができる。
【０１０５】
他の有機塩素化合物等についても、例えば以下のように反応し、無害な無機塩類と水に分解され、アルカリ性の溶融塩であれば、さらに中和される。
【０１０６】
ＣｌＨmＸn ＋（ｌ＋（ｍ−ｎ）／４）Ｏ2 →ｌＣＯ2 ＋（ｍ／２）Ｈ2 Ｏ＋ｎＨＸ
ＣｌＨmＳn ＋（ｌ＋ｍ／４＋ｎ）Ｏ2 →ｌＣＯ2 ＋（ｍ／２）Ｈ2 Ｏ ＋ｎＳＯ2 
ＣｌＨmＮn ＋（ｌ＋ｍ／４）Ｏ2 →ｌＣＯ2 ＋（ｍ／２）Ｈ2 Ｏ ＋（ｎ／２）Ｎ2
ＣｌＨm（ＰＯ4 ) n ＋（１＋ｍ／４）Ｏ2 →ｌＣＯ2 ＋（ｍ／２−３ｎ／２）Ｈ2 Ｏ＋ｎＨ3 ＰＯ4・
反応条件や有機化合物と溶融塩の組み合わせによっては、分解生成ガス・副生成ガスが生じることがあるが、その場合、分解生成ガス・副生成ガスのみ選択的に除去して、未分解ガスについては無排気とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の第１の実施形態の装置例を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の装置例における、分解生成ガス除去装置の例を示す構成図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の装置例を示す構成図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の装置例を示す構成図である。
【図５】本発明の第４の実施形態の装置例を示す構成図である。
【図６】本発明の第５の実施形態の装置例を示す構成図である。
【図７】本発明の第６の実施形態の装置例を示す構成図である。
【図８】本発明の第８の実施形態（溶融塩の消費量をモニタリングする）の装置例を示す構成図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１  有機化合物ガスボンベ
２  原料塩溶融槽
３  反応槽
４  反応槽ヒータ
５  ドレン配管
６  ドレン配管ヒータ
７  使用済塩受け容器
８  原料塩溶融槽ヒータ
９  凝縮器
１０  セパレータ
１１  バッファタンク
１２  ヘッドタンク
１３  インバータコンプレッサ
１４  貯槽タンク
１５  凝縮水受けタンク
１６  圧力計
１７  導電率計
１８  流量調整弁
１９  反応槽入口流量計
２０  反応槽出口流量計
２１  演算器
２２  バッファタンク低液位計
２３  バッファタンク高液位計
２４  オンライン濃度計
２５  処理ガス吹き込みノズル
２６  分解生成ガス除去装置
２７  定量コンプレッサ
２８  分解生成ガス除去用定流量コンプレッサ
２９  コンプレッサ
【図１】
2005198709.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005198709.tif 000005
【図４】
2005198709.tif 000006
【図５】
2005198709.tif 000007
【図６】
2005198709.tif 000008
【図７】
2005198709.tif 000009
【図８】
2005198709.tif 000010