(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機塩素化合物と処理薬剤として、苛性ソーダ液とメタノール液を混合したアルカリ−メタノール液とを混合し、この混合液を圧力反応行程中に供給し、加熱して反応処理後、スラリー分離器にて気体の一酸化炭素、水素ガスと結晶析出物の蟻酸ソーダ、炭酸ソーダと反応処理後の処理薬剤とに分離して、この分離した反応処理後の処理薬剤を無水芒硝による脱水処理した後に処理薬剤として循環することを特徴とした有機塩素化合物の分解処理法。
【請求項２】
タンク(1)からの有機塩素化合物と処理薬剤槽(3)からの苛性ソーダ液とメタノール液を混合したアルカリ−メタノール液とを混合し、この混合した被処理液を予備加熱する予熱器(11)と、この予熱器(11)から配管を通し予熱した被処理液を圧力下、加温しつつ反応する反応器(20)と、この反応器(20)で反応した処理液を冷却する冷却器(25)と、この冷却された処理液が圧力調整バルブ(24)を経て常圧で蟻酸ソーダ、炭酸ソーダの結晶析出物と一酸化炭素、水素ガスの気体と反応処理後の処理薬剤とに分離するスラリー分離器(22)と、このスラリー分離器(22)からの反応処理後の処理薬剤を配管(28)を通し無水芒硝にて脱水する脱水槽(31)と、脱水槽(31)にて脱水されたアルカリ−メタノール液を処理薬剤槽(3)へ循環する配管(32)とを備えてなることを特徴とした有機塩素化合物の分解処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＣＢ、ダイオキシン、フロン、トリクレン等含有の有機塩素化合物をアルカリ−メタノール溶媒（薬剤）反応により分解する分解処理法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＰＣＢ、ダイオキシン、フロン、トリクレン等含有の有機塩素化合物を溶媒（薬剤）等の化学処理反応による分解処理装置が提案、注目されている。この溶媒（薬剤）等の化学処理反応の分解処理装置は例えば、フロンの処理の場合、先ずタンク内の被分解処理物にアルカリ−メタノール液の溶媒（薬剤）を混合し、この混合物をポンプを介して熱交換器に送り込み、この熱交換器からの処理物を溶媒（薬剤）反応器で反応させた後に更に熱交換器を介して冷却器に送り、冷却器から圧力調整バルブを経て気液分離器に送り、この気液分離器によって分離していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この被分解処理物の溶媒（薬剤）反応の分解処理装置では、処理薬剤のアルカリ−メタノール液は反応後も大部分残っており、そのまま廃液とするとランニングコストが高価となるという問題があり、分解処理装置を効率的に操作することができなかった。
【０００４】
そこで、本発明はこのような従来の分解処理装置が有していた課題を解決したものであって、反応後のアルカリ−メタノール液をリサイクルして新しい処理薬剤と混合して用い、反応後に廃液、排水を出さない効率的な操作をして、ランニングコストの低廉をはかることを目的とした有機塩素化合物の分解処理法及びその装置を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の有機塩素化合物の分解処理法はＰＣＢ、ダイオキシン、フロン、トリクレン等含有の有機塩素化合物と処理薬剤として、苛性ソーダ液とメタノール液を混合したアルカリ−メタノール液とを混合し、この混合液を圧力反応行程中に供給し、加熱して反応処理後、スラリー分離器にて気体の一酸化炭素、水素ガスと結晶析出物の蟻酸ソーダ、炭酸ソーダと反応処理後の処理薬剤とに分離して、この分離した反応処理後の処理薬剤を無水芒硝による脱水処理した後に処理薬剤として循環する構成としている。また有機塩素化合物の分解処理装置はタンク１からのＰＣＢ、ダイオキシン、フロン、トリクレン等含有の有機塩素化合物と処理薬剤槽３からの苛性ソーダ液とメタノール液を混合したアルカリ−メタノール液とを混合し、この混合した被処理液を予備加熱する予熱器１１と、この予熱器１１から配管を通し予熱した被処理液を圧力下、加温しつつ反応する反応器２０と、この反応器２０で反応した処理液を冷却する冷却器２５と、この冷却された処理液が圧力調整バルブ２４を経て常圧で蟻酸ソーダ、炭酸ソーダの結晶析出物と一酸化炭素、水素ガスの気体と反応処理後の処理薬剤とに分離するスラリー分離器２２と、このスラリー分離器２２からの反応処理後の処理薬剤を配管２８を通し無水芒硝にて脱水する脱水槽３１と、脱水槽３１にて脱水されたアルカリ−メタノール液を処理薬剤槽３へ循環する配管３２とを備えてなる構成としたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図に基づき説明する。
図中、図１は本発明の分解処理装置の一例を示す説明図である。
本発明はＰＣＢ、ダイオキシン、フロン、トリクレン等の産業廃棄物の難分解性有機塩素物質、有機塩素系溶剤（ジクロロメタン、クロロフォルム、四塩化炭素等）を処理対象物としているが、この実施例では特にトランス油（絶縁油ＪＩＳ第１種２号）中のＰＣＢの難分解性有機塩素物質を処理対象物としている。
【０００７】
１はＰＣＢ含有のトランス油（絶縁油ＪＩＳ第１種２号）の有機塩素化合物からなる被分解処理物を貯蔵したタンクで、配管８を通してタンク１内の被分解処理物を後述の高圧定量ポンプ４の吸引側に送っている。３は処理薬剤槽で、この処理薬剤槽３内には苛性ソーダとメタノール液とを混合したアルカリ−メタノール液を処理薬剤として貯蔵している。
【０００８】
２は定量ポンプで、処理薬剤槽３内の処理薬剤を配管６を通して一旦後述の反応器下部の冷却器２５の熱を利用して温め、定量ポンプ５，配管９を介して配管８中の被処理物と共に高圧定量で圧力反応行程の混合器７に導いている。このタンク１からの被分解処理物と処理薬剤槽３からの処理薬剤とが混合器７内で十分撹拌、混合される。被分解処理物と処理薬剤との混合された被処理物は配管１０を通って予熱器１１へと導かれる。
【０００９】
この予熱器１１の熱は後述の反応器２０の加熱媒体の残りの熱を利用し、配管１２を通して予熱器１１へと導いている。この予熱器１１では被処理物を約２５０℃〜３００℃にまで加温している。この予熱器１１は高周波加熱であってもよく、また、一気に加温するのではなく徐々に加温するようにしてもよい。
【００１０】
予熱器１１で加熱された被処理物は配管１３を通って反応器２０へと導かれる。この反応器２０はその周面に加熱媒体を備えており、この加熱媒体にて被処理物を約３００℃〜３５０℃に保温、保持している。反応器２０の下部には冷却器２５を備えている。この反応器２０では圧力を約２００kg／cm2以下の設定圧にして、被処理物を分解反応している。
【００１１】
この反応器２０はバッチ式で行っているが特にこのバッチ式に限定するものでなく、連続反応処理であっても何ら支障はない。この反応器２０で分解反応して分解した処理物は冷却器２５にて冷却される。この冷却器２５での冷却時に発生する熱が上述の配管６を通して導かれる処理薬剤のアルカリ−メタノ−ル液を予め温めることとなる。１４は反応器２０を加熱する加熱媒体の吸入側配管で、１５はレベル検知器である。
【００１２】
この冷却器２５は処理物を冷却し、液化可能にしている。この液化可能となった処理物は配管２１を通り圧力調整バルブ２４にて減圧されスラリー分離器２２へと導かれる。冷却器２５から送られた処理物はスラリー分離器２２で蟻酸ソーダ、炭酸ソーダの結晶析出物と一酸化炭素、水素ガスの気体とトランス油を含んだ反応処理後の処理薬剤とに分離される。この蟻酸ソーダ、炭酸ソーダの結晶析出物はスラリー分離器２２の下部よりバルブ２７を介して排出され、一酸化炭素、水素ガスの気体はスラリー分離器２２の上端の配管１７から排出される。
【００１３】
スラリー分離器２２内のトランス油を含んだ反応処理後の処理薬剤は配管２８を通り分離槽２９内に導かれる。この分離槽２９内では上層に油層を、下層にアルカリ−メタノール剤層を分離する。この分離槽２９内の下層は配管２８ａを通して脱水槽３１に導かれる。この分離槽２９内の上層はトランス油として再利用される。
【００１４】
この分離槽２９は実施例で処理対象物をトランス油中のＰＣＢの難分解性有機塩素物質としたために設けたもので、本発明は特にこの分離槽２９に限定するものでなく、実施例がフロン、トリクレン等の有機塩素系溶剤を処理対象物とした場合には分離槽を必要とせず、スラリー分離器２２からの配管２８、配管２８ａを通り脱水槽３１に直接導かれている。
【００１５】
脱水槽３１には無水芒硝を投入して、アルカリ−メタノール剤層を撹拌し、副生した微量の水分を無水芒硝によって脱水している。脱水槽３１で脱水された液はアルカリ−メタノール液となり、定量ポンプ１８を介し配管３２を通り処理薬剤として処理薬剤槽３へ循環される。１９はフイルタ−である。この脱水槽３１はバッチ式にて行ったが、特にバッチ式に限定されるものではなく、連続処理として無水芒硝による脱水塔としてもよい。
【００１６】
【実験例１】
トランス油（松村石油製、絶縁油ＪＩＳ第１種２号、平均分子量２７０、平均沸点２８０℃、成分Ａｒｏｍａｔｉｃ２０．６％、Ｎａｐｈｔｈｅｎｅ１８．２％、Ｐａｒａｆｉｎ６１．２％）にＫＣ４００（カネクロール４００）を１０００ＰＰＭに希釈したものを調合して有機塩素化合物の試料とした。処理薬剤のアルカリ−メタノール液としては苛性ソーダとメチルアルコール並びに反応助剤としてナトリウムメトキシドの和光純薬製試薬特級を使用した。この実験例の反応器はマイクロオートクレーブによるバッチ式にて行った。オートクレーブは耐圧ガラス工業製ＴＶＳ−Ｎ２型、内容積１２０ｍｌ、ＳＵＳ３１６製のものを使用した。
【００１７】
このマイクロオートクレーブ容器に試料と撹拌用テフロン（登録商標）回転子を入れ、酸化反応防止のため窒素で充填置換し、外部よりバンドヒーターで加熱を行い、所定の温度（３００℃）まで加熱して反応させた。この反応物を風ブロワーによる自然冷却した後、蟻酸ソーダ、炭酸ソーダ等の析出物を取り出した後、次にトランス油と分離した反応処理後のアルカリ−メタノール液を無水芒硝にて脱水吸着処理後、アルカリ−メタノール液を回収、この回収されたアルカリ−メタノール液に新しいアルカリ−メタノール液を追加して繰り返し反応操作をおこなった。操作条件と経過を次の表１に示す。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
結果、繰り返し反応で６回目の反応でも初回とトランス油中のＰＣＢの分解率は大差なく（初回分解率９９．７８％、６回目分解率９９．７７％）、反応処理後の処理薬剤の分解等で減量した分のみ新しい処理薬剤を追加すれば、廃液を出さずに継続処理できる。反応処理後の処理薬剤の再利用には蟻酸ソーダ、炭酸ソーダ等の析出物を分離し、副生水分の発生分を無水芒硝の脱水吸着処理にて除去してやれば十分再利用できることを確認できた。これは廃液、廃棄物をできるだけ出さない方向性から処理薬剤のリサイクルができることは大きなメリットと考えられる。
【００２０】
以上本発明の代表的と思われるトランス油（絶縁油ＪＩＳ第１種２号）中のＰＣＢの難分解性有機塩素化合物の実施例について説明したが、本発明は必ずしもこれらの実施例構造のみに限定されるものではなく、本発明にいう前記の構成要件を備え、かつ、本発明にいう目的を達成し、以下にいう効果を有する範囲内において適宜改変して実施することができるものである。また難分解物質が気体、液体、混合物であっても本発明の分解処理装置を組合わせることにより具体化することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から既に明らかなように、本発明にいうところの有機塩素化合物の分解処理法は有機塩素化合物と処理薬剤として、苛性ソーダ液とメタノール液を混合したアルカリ−メタノール液とを混合し、この混合液を圧力反応行程中に供給し、加熱して反応処理後、スラリー分離器にて気体の一酸化炭素、水素ガスと結晶析出物の蟻酸ソーダ、炭酸ソーダと反応処理後の処理薬剤とに分離して、この分離した反応処理後の処理薬剤を無水芒硝による脱水処理した後に処理薬剤として循環する構成とし、また有機塩素化合物の分解処理装置はタンクからの有機塩素化合物と処理薬剤槽からの苛性ソーダ液とメタノール液を混合したアルカリ−メタノール液とを混合し、この混合した被処理液を予備加熱する予熱器と、この予熱器から配管を通し予熱した被処理液を圧力下、加温しつつ反応する反応器と、この反応器で反応した処理液を冷却する冷却器と、この冷却された処理液が圧力調整バルブを経て常圧で蟻酸ソーダ、炭酸ソーダの結晶析出物と一酸化炭素、水素ガスの気体と反応処理後の処理薬剤とに分離するスラリー分離器と、このスラリー分離器からの反応処理後の処理薬剤を配管を通し無水芒硝にて脱水する脱水槽と、脱水槽にて脱水されたアルカリ−メタノール液を処理薬剤槽へ循環する配管とを備えてなる構成としたものであるから、反応後のアルカリ−メタノール液をリサイクルして新しい処理薬剤と混合して用い、反応後に廃液、排水を出さない効率的な操作をして、ランニングコストの低廉をはかるという顕著な効果を期待することが出来るに至ったのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の分解処理装置の一例を示す説明図。
【符号の説明】
１  タンク
３  処理薬剤槽
１１  予熱器
２０  反応器
２２  スラリー分離器
２４  圧力調整バルブ
２５  冷却器
２８  配管
２９  分離槽
３１  脱水槽
３２  配管
【図１】
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