(57)【要約】【課題】ＰＦＣガスを他の排ガスから分離し、分解処理を少ないエネルギー量で行なうことができるアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理方法および装置を提供する。【解決手段】アルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理方法は、アルミ精錬過程より発生する排ガスよりＰＦＣガスをＰＦＣガス回収装置２０で分離し、分離したＰＦＣガスをＰＦＣガス分解装置３０で分解処理する。ＰＦＣガスを分離する前処理として、排ガス中に存在する固形分、粉塵および／または酸性ガスを排ガス処理装置１０で除去することが好ましい。ＰＦＣガスの分離は、例えば選択吸着法によりＰＦＣガスを分離して行なわれ、ＰＦＣガスの分解処理は、例えば触媒方式により行われる。【選択図】図１
2007275764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミ精錬過程より発生する排ガス中のＰＦＣガスの分解処理方法であって、
前記排ガスよりＰＦＣガスを分離し、分離したＰＦＣガスを分解処理することを特徴とするアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理方法。
【請求項２】
前記ＰＦＣガスを分離する前処理として、前記排ガス中に存在する固形分、粉塵および／または酸性ガス等を除去することを特徴とする請求項１に記載のアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理方法。
【請求項３】
前記ＰＦＣガスの分離は、選択吸着法によりＰＦＣガスを分離して行なわれることを特徴とする請求項１または２に記載のアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理方法。
【請求項４】
前記ＰＦＣガスの分解処理は、触媒方式により行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理方法。
【請求項５】
アルミを精錬する電解炉から排出されるＰＦＣガスを含む排ガスより固形分、粉塵および／または酸性ガス等を除去する排ガス処理装置と、前記排ガスよりＰＦＣガスを分離回収するＰＦＣガス回収装置と、回収されたＰＦＣガスを分解処理するＰＦＣガス分解装置とを備えることを特徴とするアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理装置。
【請求項６】
分解処理されたＰＦＣガスを通過させるアルカリスクラバーをさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理装置。
【請求項７】
前記分解処理装置は、前記ＰＦＣガス分解装置でＰＦＣガスを分解処理したときに発生する酸性ガスを前記排ガス処理装置に供給するように構成されていることを特徴とする請求項５または６に記載のアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理装置。
【請求項８】
電解炉を用いてアルミを精錬する装置において、該電解炉から発生される排ガス中のＰＦＣガスを分解処理する方法であって、
前記電解炉から発生される排ガス中のＰＦＣガス以外の成分を処理する工程と、前記電解炉の電極と精錬されたアルミに電圧を印加するベース電極との間の電解電圧を検出する工程と、検出された電解電圧がアルミ精錬における理論電解電圧と比較して高い電圧となったとき前記ＰＦＣガスを分解処理する工程とを備えることを特徴とするアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理方法。
【請求項９】
電解炉を用いてアルミを精錬する装置において、該電解炉から発生される排ガス中のＰＦＣガス以外の成分を処理する排ガス処理装置と、前記排ガス中のＰＦＣガスを分解処理するＰＦＣガス分解装置とを備えるアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理装置であって、
該分解処理装置は、前記電解炉から発生する排ガスを前記排ガス処理装置に供給する配管と、該配管から分岐して前記排ガスを前記ＰＦＣガス分解装置に供給する分岐配管と、前記電解炉の電解電圧を検出する電圧センサとをさらに備えており、
該電圧センサの出力に基づいて検出した前記電解炉の運転状態に応じて、発生される排ガスを前記配管または分岐配管に選択的に供給することを特徴とするアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理装置。
【請求項１０】
前記分岐配管と前記ＰＦＣガス分解装置は分断されており、分岐配管から供給されたＰＦＣガスを含む排ガスをＰＦＣガス分解装置に供給する移送手段をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミ精錬過程で発生する排ガス（アルミ精錬排ガス）中に含まれるＰＦＣガスの分解処理方法と、アルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理装置に係り、特に、排ガス中に含まれるＰＦＣ（Perfluorocompounds）ガスを分解処理するアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理方法と、分解処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウムは、その特徴である軽量性、加工容易性等の特徴を有することより、その使用量及び使用範囲は年々増加している。最近では、飲料缶はもとより、自動車を軽量化するために、自動車の構成材としても一部使用されている。しかし、アルミニウムの製造プロセスからは地球環境に悪影響のあるＰＦＣガスが副次生成しており、近年の地球温暖化防止の観点からこのＰＦＣガスの放出防止が強く求められている。
【０００３】
アルミニウムの精錬においては、溶融温度を下げるために氷晶石（Ｎａ３ＡｌＦ６）を主成分とする溶融塩にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を約１０％混合溶解させた浴にて、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）をカーボン(炭素)電極を用いて電解槽にて電解してアルミニウムを精錬している。この電解反応では一般的には以下の化学式（１）で示される化学反応にてカーボン電極より炭素を供給しアルミナから酸素を除去してアルミニウムとしている。
Ａｌ２Ｏ３＋(３／２)Ｃ→２Ａｌ＋(３／２)ＣＯ２  …（１）
【０００４】
この反応は、約１０００℃において行なわれ、炭素電極をアノードとし、アノードでは二酸化炭素（ＣＯ２）ないしは一酸化炭素（ＣＯ）が生成し、炭素電極が消耗する。一方、カソードではアルミニウム（Ａｌ）が電析する。浴中のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）量が不足するとフッ素イオンの放電が起こり、以下の化学式（２）、（３）により、アノードからフッ素化合物を含むガスが発生する。このような事象はアノード効果といわれる。
【０００５】
２Ｆ−→Ｆ２＋２ｅ−  …（２）
Ｃ＋２Ｆ２→ＣＦ４  …（３）
【０００６】
通常の電解反応での理論電解電圧は約１．２Ｖであるが、アノード反応が起こると４Ｖ〜６Ｖに上昇する。このアノード効果により詳細の反応は不明であるが、上述の（２）、（３）等の反応により、ＣＦ４やＣ２Ｆ６等のＰＦＣガスが発生する。アルミ精錬過程から発生する排ガス（アルミ精錬排ガス）は、一般的に酸性ガス等の人体に有害なガスや粉塵等を除去した後に大気中へ排出されている。このため、アルミニウムの精錬過程で副次的に発生するＰＦＣガスは現在、アルミ精錬工場からの排出ガスに含まれて大気中に放出されている。このＰＦＣ排出量は、アルミの生産量の増大に伴い増加している。
【０００７】
ＰＦＣガスは、地球の温暖化への影響が大きく、地球温暖化対策の京都議定書にて大気中放出の規制対象ガスとなっている。具体的に、ＣＦ４の温暖化係数（ＣＯ２に比べて温暖化への影響が何倍かを示した係数）は約６５００、Ｃ２Ｆ６の温暖化係数は約９２００と非常に大きい。このため、ＰＦＣガスの大気への放出量の削減は強く求められている。
【０００８】
ＰＦＣガスの発生防止策としては、アノード効果を抑制する方法の検討が進められてきた。具体的には、電解の電圧を連続的にモニタリングし、電圧が上昇してきたらこまめにアルミナを電解槽へ供給するものである。これにより、アノード効果の発生頻度を低減するとともに持続時間を短縮してＰＦＣガスの発生量を抑制するものである。しかし、この対策ではＰＦＣガスの発生量の低減はできるが抜本的な対策ではないこと、また既存の設備に対してはアルミナの供給システム等の改造を伴い、大規模な改修工事が必要となる。
【０００９】
アルミニウムの精錬は、電解槽のサイズに制限があり１００個〜数１００個の電解槽を用いて精錬を行っており、個々の電解槽毎にアルミナの供給設備改修、電源電圧モニタリング機能の追加工事を行なうことはかなりの作業量となり、多大な工事費用が発生するという問題がある。このため、アルミ精錬排ガス中のＰＦＣガスの放出を抜本的にかつ、容易に防止できる技術の開発が求められている。
【００１０】
従来、例えば、半導体製造工場の排ガス中に含まれる過弗化物（ＰＦＣガス）の処理に適用できる過弗化物の処理方法としては、過弗化物及びケイ素を含む排ガスからケイ素を除去し、水及び水蒸気のいずれかが添加された、過弗化物を含む前記排ガスを、加熱して、触媒が充填された触媒層に供給し、排ガスに含まれた過弗化物を触媒によって分解し、過弗化物の分解によって生じた分解ガスを含む排ガスを冷却している（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
【特許文献１】特許第３２１７０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ＰＦＣガスとしては、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＣＨＦ３、ＮＦ３、ＳＦ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８等のガスが有るが、これらのガスは温暖化係数が大きいと共に、大気中での寿命が長く安定性の高いガスである。ＣＦ４の大気中での寿命は５０，０００年である。このように、ＰＦＣガスは安定性が高いために分解するためには大きなエネルギーが必要となる。このため、ＰＦＣガスの分解技術としては各種技術が開発されたが、ＰＦＣガスは安定性が高いためいずれの方式も必要量の多少はあるものの多量のエネルギーを必要とする。具体的には、「触媒式」、「プラズマ式」、「燃焼式」の方式があるが、ＰＦＣガスを分解するには７５０℃から１４００℃まで加熱する必要があり、加熱することで各種ＰＦＣガスを分解処理することができる。
【００１３】
ＰＦＣガスは、次の反応式により分解される。
ＣＦ４＋２Ｈ２Ｏ→４ＨＦ＋ＣＯ２
Ｃ２Ｆ６＋３Ｈ２Ｏ→６ＨＦ＋ＣＯ２＋ＣＯ
ＮＦ３＋３／２Ｈ２Ｏ→３ＨＦ＋１／２ＮＯ＋１／２ＮＯ２
ＳＦ６＋３Ｈ２Ｏ→６ＨＦ＋ＳＯ３
【００１４】
半導体や液晶製造過程では、ＰＦＣガスがエッチングガスとして長く使用されてきた。この分野では、エッチング装置からの排出ガス中にＰＦＣガスが含まれているために、ＰＦＣガスの大気放出の防止策として「ＰＦＣガスの回収再利用」、「ＰＦＣガスの分解」の面から各種検討がされてきた。
【００１５】
ＰＦＣガスの回収再利用方法としては、ＰＦＣガスを選択吸着させて分離する方法や、膜を用いて分級する方法があるが、半導体・液晶分野で使用されるＰＦＣガスの特徴として回収分離すべき対象ＰＦＣガス種が多い（ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＣＨＦ３、ＮＦ３、ＳＦ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ８）ために、処理対象ガスであるＰＦＣガスの分子径が広範囲となり、これらを全て吸着できる吸着剤ないしは分級できる膜がなく、複数の吸着カラムや複数の膜の組合せが必要となりシステムが複雑となってしまい実用化に至っていない。これに対し、「ＰＦＣガス分解」技術は上述の通り、複数の種類のＰＦＣガスを分解処理できるので何種類かの技術が開発され実用化している。
【００１６】
半導体・液晶分野のエッチング装置から発生する排ガス中のＰＦＣガス濃度は約１，０００〜１５，０００ｐｐｍであり、発生するガス流量もエッチング装置当たり約２０〜５０Ｌ／ｍｉｎと少ないため処理容量が１００〜２００Ｌ／ｍｉｎのＰＦＣ分解装置が「ＰＦＣガス分解」装置として実用化している。また、処理容量が３０００Ｌ／ｍｉｎの大型装置も実用化している。
【００１７】
同様なＰＦＣガスとして、アルミニウム精錬過程で発生するＰＦＣガスがある。アルミニウムの精錬は、以下の反応式によりアルミナからアルミニウムが精錬される。
Ａｌ２Ｏ３＋(３／２)Ｃ→２Ａｌ＋(３／２)ＣＯ２
【００１８】
この式から、アルミニウム1トンあたりの二酸化炭素（ＣＯ２）生成量は、約６３０ｍ３／ｔ−Ａｌとなる。
【００１９】
一方、アルミニウムの精錬にともない発生するＰＦＣガス量は１９９６年ＩＰＣＣ（気候変動に関する政府間パネル）のガイドラインにおいて示されている排出係数は下記であることより次のように算出される。ＩＰＣＣの排出係数ガイドラインは、
ＣＦ４：０．０５〜２．０ｋｇ−ＣＦ４／ｔ−Ａｌ
Ｃ２Ｆ６：０．００５〜０．２ｋｇ−Ｃ２Ｆ６／ｔ−Ａｌ
【００２０】
これらの値より、排出係数をＣＦ４：０．３７ｋｇ−ＣＦ４／ｔ−Ａｌ、Ｃ２Ｆ６：０．０３７ｋｇ−Ｃ２Ｆ６／ｔ−Ａｌとすると、発生するＰＦＣガス量は以下のとおりとなる。
ＣＦ４＝９４Ｌ−ＣＦ４／ｔ−Ａｌ
Ｃ２Ｆ６＝６Ｌ−Ｃ２Ｆ６／ｔ−Ａｌ
すなわち、アルミニウムを１トン精錬すると、計算上、合計約１００ＬのＰＦＣガスが発生する。
【００２１】
アルミニウム精錬時には、電解炉より雰囲気空気をインリークさせていることより排気風量は上記の二酸化炭素発生量より多く、約１０００ｍ３／ｔ−Ａｌとすると、アルミナ精錬排ガス中のＰＦＣ濃度は約６０ｐｐｍとなる。この濃度は、半導体・液晶分野でのＰＦＣガス含有排出ガス中のＰＦＣ濃度の約１／１０〜１／１００と非常に薄い濃度である。しかしながら、一般的に代表的なアルミニウム精錬工場は、約２０万トン／年〜６０万トン／年の生産能力を有しており、工場としてのアルミニウム精錬排ガス量は６５０〜２０００ｍ３／ｍｉｎとなる。
【００２２】
このように、アルミ精錬より発生する排出ガス（アルミ精錬排ガス）量は大量である。また、含まれるＰＦＣガス濃度は１００ｐｐｍ以下と半導体・液晶分と比べて非常に薄い濃度である。そして、アルミ精錬からの排出ガスの主成分はアルミ精錬過程より発生する二酸化炭素（ＣＯ２）と電解槽へのインリークした空気であり若干量の酸性ガス（ＨＦ等）を含んでいる。
【００２３】
ＰＦＣガスの分解処理を行なうために、アルミ精錬より発生する排出ガスを直接分解処理することは処理対象ガスが大量であることより、これらのガスを加熱処理する必要があり多大なエネルギーを必要とし、処理設備も大きくなることから現実的ではない。また、低ＰＦＣ濃度の大流量のアルミニウム精錬排ガス中のＰＦＣガスを分解処理するために、アルミニウム精錬排ガス全体を７５０〜１４００℃に加熱することは多量のエネルギーを必要とし、エネルギー利用効率が非常に悪い。
【００２４】
ところで、前記した特許文献１に記載の過弗化物の処理方法を用いて、アルミ精錬過程で発生するＰＦＣガスを処理すると、アルミ精錬過程で発生するＰＦＣガスは濃度が低く、容量が大きいため、効率よい処理ができなかった。また、アルミ精錬中に発生する排ガスは多量の粉塵等が含まれており、粉塵除去のためにフィルターが目詰まりしやすく効率よい除去ができず、多大な処理時間が必要であった。
【００２５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、アルミ精錬時に発生する排ガス中のＰＦＣガスを、少ないエネルギー量で効率良く分解処理することができるアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理方法を提供することにある。また、アルミ精錬過程で発生する排ガスの分解処理を少ないエネルギー量で効率よく行なうことができるアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明者らは、アルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理方法につき鋭意研究を重ねた結果、アルミ精錬過程で発生するＰＦＣガスは、半導体製造工程等で発生するＰＦＣガスと比較して濃度が低く、発生量が多量であるという特徴があるため、発生したＰＦＣガスを濃縮して分解処理すると効率良く処理できることを知見し、以下の特徴を有する本発明を完成させるに至った。
【００２７】
前記目的を達成すべく、本発明に係るアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理方法は、アルミ精錬過程より発生する排ガス中のＰＦＣガスの分解処理方法であって、アルミを精錬する電解炉から発生する排ガスよりＰＦＣガスを分離し、分離したＰＦＣガスを分解処理することを特徴としている。すなわち、先ず、濃度の低いアルミ精錬排ガスからＰＦＣガスを分離して濃縮し、濃縮されたＰＦＣガスを分解処理することで効率を高めている。
【００２８】
前記のごとく構成された本発明のアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理方法は、アルミ精錬過程において、電解炉から排出される排ガスよりＰＦＣガスを分離することで、ＰＦＣガスは濃縮されて少量になり、分離により濃縮された高濃度のＰＦＣガスを分解処理するため、短時間で効率の良い分解処理が可能となる。また、分解処理の効率を高めることで分解処理に費やすエネルギー量を低減することができる。
【００２９】
すなわち、アルミ精錬排ガスより分解処理対象であるＰＦＣガスを分離して濃縮し、処理対象ガス流量を減らしてから分解処理する。これにより、７５０〜１４００℃まで加熱する対象ガス量を大幅に減らすることができる。７５０〜１４００℃まで加熱してＰＦＣガスを分解すると分解により発生する酸性ガス（ＨＦ）を除去する必要があり、この酸性ガス除去設備の小型化も図れる。
【００３０】
また、本発明に係るアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理方法の好ましい具体的な態様としては、前記ＰＦＣガスを分離する前処理として、前記排ガス中に存在する固形分、粉塵および／または酸性ガスを除去することを特徴としている。このように構成されたアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理方法によれば、濃縮されたＰＦＣガスを分解処理する前に、固形分、粉塵や酸性ガスを除去するため、後工程の触媒や燃焼を用いたＰＦＣガス分解処理における粉塵や酸性ガス等による悪影響を除くことができ安定して処理できるため、処理効率を高めることができる。
【００３１】
具体的なＰＦＣガスの分離・濃縮方法としては、膜分離法ないしは吸着分離法がある。膜分離法の場合には、アルミ精錬の各電解槽からのアルミ精錬排ガスを集合配管にて収集し、アルカリスクラバーないしはフィルター等により酸性ガスと固形分・粉塵を除去した後に、コンプレッサーにてＣＯ２、Ｎ２、Ｏ２は通過するがＣＦ４、Ｃ２Ｆ６は透過できない目の細かな膜へ加圧供給する。膜を通過できなかったガスを再度、別の膜へ加圧供給する多段処理によりガス中のＰＦＣガス（ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６)濃度を約１％まで濃縮する。ここで使用する膜は非常に細かなため、事前に固形分・粉塵を十分に除去しておくことが重要である。
【００３２】
一方、吸着分離方式の場合には、同様にアルミ精錬の各電解槽からのアルミ精錬排ガスを集合配管にて収集し、アルカリスクラバーないしはフィルター等により酸性ガスと固形分・粉塵を除去した後に、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６を吸着する吸着剤の充填された充填塔へ加圧供給しＣＦ４、Ｃ２Ｆ６を排ガス中より吸着分離する。この後に、吸着したＣＦ４、Ｃ２Ｆ６を減圧放出させて回収する。この様にして、必要に応じて吸着処理を多段で行なうことによりＰＦＣガス（ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６）濃度を約１％まで濃縮する。ここで使用される吸着剤は酸性ガスにより劣化作用を受けるので事前に酸性ガスを除去しておくことが必要である。
【００３３】
半導体・液晶分野から発生するＰＦＣガスは、ＰＦＣガスの種類が多種にわたるが、アルミニウム精錬分野では対象となるＰＦＣガスの種類がＣＦ４、Ｃ２Ｆ６に限られることより必要カラムを１種類ないしは少ないカラム数とすることができ濃縮システムを簡素化できる。これにより、アルミ精錬排ガス中に含まれるＰＦＣガス濃度を約６０ｐｐｍから約１％（１００００ｐｐｍ）へ約１７０倍濃縮することにより、ＰＦＣガス分解の為の処理対象ガス流量を約１／１７０に減らすことができる。一方、これによりＰＦＣガスの分離・濃縮装置（膜分離装置、吸着分離装置）が新たに必要となるが、これらの分離・濃縮装置はＰＦＣガス分解に比べて多大なエネルギーを必要とせず、少ないエネルギーで濃縮が可能である。
【００３４】
ＰＦＣ分解装置は７００〜１４００℃までの加熱が必要となるとともに、ＰＦＣガスの分解により腐食性の高いＨＦガスが発生する。このため、耐熱性・耐食性の高価な材料が必要となると共に、大量のガスの高温加熱手段が必要となり、スケールアップが非常に難しいと共に、スケールアップに伴う設備コストの上昇も非常に大きい。
【００３５】
また、ＰＦＣガスを分解すると多量の腐食性のＨＦガスが発生する。つまり、ＣＦ４を分解すると４倍量のＨＦが発生する、Ｃ２Ｆ６を分解すると６倍量のＨＦが発生する。このため、ＰＦＣガスを分解処理した後のＨＦガスの除去装置（ＨＦガス処理装置）も必要となるが、ＰＦＣガスを分離・濃縮することによりこのＨＦガス処理装置の小型化も図れる。以上のことより、アルミ精錬排ガス中のＰＦＣガスの分解処理にはＰＦＣガス分離装置とＰＦＣガス分解装置とを組み合わせて処理することが合理的である。
【００３６】
本発明に係るアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理方法において、前記ＰＦＣガスの分離は、選択吸着法によりＰＦＣガスを分離して行なわれることが好ましい。選択吸着法を用いると少ないエネルギー量でＰＦＣガスの分離が効率よく行える。また、ＰＦＣガスの分解処理は、触媒方式により行われることが好ましい。触媒によるＰＦＣガスの分解処理は、他の分解処理と比較して低温で処理が可能であり、処理に費やすエネルギー量を低減させることができる。
【００３７】
本発明に係るアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理装置は、アルミを精錬する電解炉から排出されるＰＦＣガスを含む排ガスより固形分、粉塵および／または酸性ガス等を除去する排ガス処理装置と、前記排ガスよりＰＦＣガスを分離回収するＰＦＣガス回収装置と、回収されたＰＦＣガスを分解処理するＰＦＣガス分解装置とを備えることを特徴としている。また、アルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理装置は、ＰＦＣガスの分解により発生した酸性ガス（ＨＦ等）を通過させて除去するアルカリスクラバーをさらに備えることが好ましい。さらに、前記分解処理装置は、ＰＦＣガス分解装置でＰＦＣガスを分解処理したときに発生する酸性ガスを、排ガス処理装置に配管等で戻して供給するように構成されていることが好ましい。
【００３８】
このように構成されたアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理装置は、排ガス処理装置で排ガス中に存在する固形分、粉塵および／または酸性ガスを除去し、そのあと、ＰＦＣガス回収装置でＰＦＣガスを分離回収することで濃縮し、さらに濃縮されたＰＦＣガスをＰＦＣガス分解装置で分解処理するため、短時間で効率よくＰＦＣガスを処理することができる。しかも、分解処理に必要とするエネルギーを低減することができる。また、ＰＦＣガスを分解処理して発生したフッ酸にアルカリ水シャワーを噴き付けて除去するため、アルミ精錬過程で発生するＰＦＣガスを含有する排ガスをより完璧に処理することができる。さらに、ＰＦＣガス分解装置でＰＦＣガスを分解処理したときに発生するフッ酸等の酸性ガスを、排ガス処理装置に戻すことで発生した酸性ガスの処理が効率よく行える。
【００３９】
また、本発明に係るアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理方法の他の態様としては、電解炉を用いてアルミを精錬する装置において、該電解炉から発生されるＰＦＣガスを含有する排ガスを分解処理する方法であって、電解炉から発生される排ガス中のＰＦＣガス以外の成分を処理する工程と、電解炉の電極と精錬されたアルミに電圧を印加するベース電極との間の電解電圧を検出する工程と、検出された電解電圧がアルミ精錬における理論電解電圧と比較して高い電圧となったときＰＦＣガスを分解処理する工程とを備えることを特徴としている。
【００４０】
このように構成されたアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理方法によれば、電解炉から発生される排ガス中のＰＦＣガス以外の成分を処理しながら、アルミ精錬中に電解炉の電極とベース電極との間の電解電圧を検出し、この電解電圧が理論電解電圧より高いときにＰＦＣガスが発生するので、このＰＦＣガスを分解処理する。このように、電解炉の電解電圧を検出し、アノード効果によりＰＦＣガスが発生したときのみＰＦＣガスの分解処理を行なう、効率良い分解処理が可能となる。
【００４１】
本発明に係るアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理装置の他の態様としては、電解炉を用いてアルミを精錬する装置において、該電解炉から発生される排ガス中のＰＦＣガス以外の成分を処理する排ガス処理装置と、排ガス中のＰＦＣガスを分解処理するＰＦＣガス分解装置とを備えており、この分解処理装置は、電解炉から発生する排ガスを排ガス処理装置に供給する配管と、該配管から分岐して排ガスをＰＦＣガス分解装置に供給する分岐配管と、電解炉の電解電圧を検出する電圧センサとをさらに備えており、この電圧センサの出力に基づいて検出した電解炉の運転状態に応じて、発生される排ガスを前記配管または分岐配管に選択的に供給することを特徴としている。
【００４２】
このように構成されたアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理装置は、配管を通して電解炉から発生される排ガス中のＰＦＣガス以外の成分を排ガス処理装置に供給して処理し、電圧センサにより検出した電解炉の運転状態に応じて、アノード効果の状態を検出し、アノード効果によりＰＦＣガスが発生したときだけ分岐配管を通してＰＦＣガスを分解処理するＰＦＣガス分解装置に供給して分解処理するため、ＰＦＣガスを効率よく分解処理することができる。
【００４３】
前記のアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理装置において、分岐配管とＰＦＣガス分解装置は分断されており、分岐配管から供給された排ガスをＰＦＣガス分解装置に供給する移送手段をさらに備えることが好ましい。移送手段としては、ＰＦＣガスが含有される排ガスを回収するタンクを備える運搬車が好適である。この構成によれば、ＰＦＣガスが発生したとき分岐配管に運搬車のタンクを接続し、ＰＦＣガスが含有される排出ガスを回収して運搬車でＰＦＣガス分解装置に搬送して処理するため、分岐配管を短くすることができる。特に、アルミ精錬施設が多数の電解炉を備えている場合は、分岐配管の管長を大幅に削減できる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明のアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理方法は、アルミ精錬過程で発生する難分解性のＰＦＣガスを分離して濃縮してから分解処理するため、小規模の装置でＰＦＣガスを効率良く分解処理することができる。また、少ないエネルギー量でＰＦＣガスを分解処理することができる。さらに、ＰＦＣガスの発生を検出し、検出した時点でＰＦＣガスを収集して分解処理することにより、ＰＦＣガスを分離して回収するＰＦＣ回収装置を小型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明に係るアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理方法を実施するアルミ精錬ＰＦＣガス分解処理装置の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理装置の要部構成図、図２は図１のＰＦＣガスを分離して回収するＰＦＣガス回収装置の要部構成図と動作説明図、図３は図１のＰＦＣガス分解装置の要部構成図である。
【００４６】
図１において、アルミ精錬装置１は、複数のアルミ電解炉２，２…を用いてアルミニウムを精錬する装置であり、１００基〜数１００基のアルミ電解炉(槽)がひとつのユニットとして電解工場に設置されており、アルミナが各電解炉(槽)に供給されて電解処理が行われアルミニウムが生産される。アルミ精錬ＰＦＣガス分解処理装置（以下、ＰＦＣガス分解処理装置という）Ｄ１はアルミニウムの精錬過程で発生する排ガスを分解処理する装置である。ＰＦＣガス分解処理装置Ｄ１は、多数の電解炉２，２…から排出される排ガスを排ガス処理装置１０に導入する多数の配管１１，１１…を備えている。電解炉２，２…から発生される排ガスはＣＦ４、Ｃ２Ｆ６等のＰＦＣガスを含んでおり、排ガス中のＰＦＣガスの濃度は低いものとなっている。
【００４７】
この実施形態のＰＦＣガス分解処理装置Ｄ１は、排ガス処理装置１０と、ＰＦＣガス回収装置２０と、ＰＦＣガス分解装置３０と、アルカリスクラバー４０とを備えており、排ガス処理装置１０とＰＦＣガス回収装置２０とは配管１２で接続され、ＰＦＣガス回収装置２０から排気管１３で煙突１４に接続されている。そして、ＰＦＣガス分解処理装置Ｄ１は、ＰＦＣガス回収装置２０とＰＦＣガス分解装置３０とが配管１５で接続され、ＰＦＣガス分解装置３０とアルカリスクラバー４０とが配管１６で接続され、アルカリスクラバー４０と排気管１３とが配管１７で接続されている。従来の一般的はアルミ精錬排ガスの処理は、排ガス処理装置１０のみを有する構成となっている。
【００４８】
排ガス処理装置１０は、排ガス中の存在する固形分や粉塵、酸性ガス等を除去する処理を行なう。排ガス処理装置１０で処理された排ガスは配管１２でＰＦＣガス回収装置２０に供給される。このＰＦＣガス回収装置２０は供給された排ガス中のＰＦＣガスを分離して濃縮する装置である。この実施形態のＰＦＣガス回収装置２０は、選択吸着によりＰＦＣガスを吸着分離することで分離濃縮が達成される。濃縮されたＰＦＣガスは配管１５で接続されたＰＦＣガス分解装置３０に供給される。ＰＦＣガス分解装置３０は、濃縮されたＰＦＣガスを触媒方式により分解処理する。
【００４９】
ここで、排ガス中からＰＦＣガスを分離する機能を有するＰＦＣガス回収装置２０について、図２を参照して説明する。この装置２０は２つの吸着カラム２１Ａ，２１Ｂを並列的に備えており、排ガス処理装置１０で処理され配管１２で供給されたアルミ精錬排ガスは、三方弁２２で一方の吸着カラムに供給されるように配管２３，２３で接続されている。そして吸着カラムから引き出された配管２４，２４は三方弁２５を通して大気中に開放されている。また、吸着カラム２１Ａ，２１Ｂから引き出された配管２６は合流され、排気ブロワー２７を介して配管１５でＰＦＣガス分解装置３０へ接続されている。吸着カラム２１Ａ，２１Ｂの出口部分には開閉弁２６ａ，２６ｂが配置されている。
【００５０】
つぎに、ＰＦＣガス分解装置３０について、図３を参照して説明する。ＰＦＣガス分解装置３０は、第一加熱器３１、反応水蒸発器３２、第二加熱器３３を備えており、第二加熱器の内部に触媒３４が設置されている。そして、ＰＦＣガス回収装置２０で分離され、濃縮された分解対象ガスは配管１５で第一加熱器３１に供給され、反応水蒸発器３２から蒸気が配管３５で第一加熱器３１に供給される構成となっている。そして、第一加熱器３１と第二加熱器３３とが配管３６で接続され、第二加熱器３３から分解処理済の排ガスを排出する配管３７が接続されている。
【００５１】
前記の如く構成された本実施形態のＰＦＣガス分解処理装置Ｄ１の動作について以下に説明する。ＰＦＣガス分解処理装置Ｄ１は、アルミニウムの精錬過程で多数の電解炉２，２…から排出される排ガスが配管１１，１１…により集められ、排ガス処理装置１０に供給される。排ガス処理装置１０では排ガス中の粉塵や固定物を除去すると共に、酸性ガスを除去する。そして、酸性ガス等が除去された排ガスは配管１２を通してＰＦＣガス回収装置２０に供給される。ＰＦＣガス回収装置２０では選択吸着によりＰＦＣガスを分離して濃縮する。
【００５２】
ここで、ＰＦＣガス回収装置２０で分離濃縮される動作について図２を参照して説明する。図２ａにおいて、ＰＦＣガス回収装置２０には、上方の吸着カラム２１Ａに排ガス処理装置１０から供給される排ガスが三方弁２２を通して供給される。アルミ精錬排出ガスは吸着カラム２１Ａへ通気されてＰＦＣガス（ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６）がカラム２１Ａの吸着剤により選択吸着される。所定時間吸着カラムヘ通気した後に、図２ｂに示すように、三方弁２２および三方弁２５により切り替えられてアルミ精錬排出ガスは吸着カラム２１Ｂへ通気されて、ＰＦＣガスが吸着カラム２１Ｂの吸着剤に吸着される。
【００５３】
このときに、切り替えられた吸着カラム２１Ａ内の吸着剤から、排気ブロワー２７による負圧吸引によりＰＦＣガスが放出されて吸着カラム２１Ａより排気される。この吸着剤からのＰＦＣガスの放出は、ＰＦＣガスを吸着した吸着カラム内を開閉弁２６ａ，２６ｂの一方を通して負圧で吸引するか、ＰＦＣガスを吸着したカラム内を加熱することにより行なわれる。本実施形態では、排気ブロワー２７で吸引してカラム内を負圧にして吸着剤によりＰＦＣガスを放出し、ＰＦＣガス分解装置３０へ送出する。このようにして、吸着カラム２１Ａ，２１Ｂによる選択吸着によってＰＦＣガスは分離され、ＰＦＣガス濃度は約１０〜３０倍に濃縮される。ＰＦＣガスは吸着カラム２１Ａ，２１Ｂで交互に選択的に吸着されるため、ＰＦＣガスの吸着が途絶えることなく実施できる。
【００５４】
つぎに、分離され濃縮されたＰＦＣガスがＰＦＣガス分解装置３０で分解処理される動作について、図３を参照して説明する。前工程のＰＦＣガス回収装置２０で分離され、濃縮されたＰＦＣガス（分解対象ガス）は、第一加熱器３１で５００℃程度に加熱される。そして、第一加熱器には反応水蒸発器３２で形成された水蒸気が配管３５を通して供給される。水蒸気と混合され加熱されたＰＦＣガスを含有する処理対象ガスは配管３６を通して第二加熱器３３に供給され、７５０℃まで加熱され、この容器内で触媒３４によりＰＦＣガスが分解され、分解処理後のガスが配管３７を通して排出される。
【００５５】
前記のＰＦＣガス分解装置３０での分解処理反応は、
ＣＦ４＋２Ｈ２Ｏ→４ＨＦ＋ＣＯ２
Ｃ２Ｆ６＋３Ｈ２Ｏ→６ＨＦ＋ＣＯ２＋ＣＯ
により達成される。本実施形態では、このあとＰＦＣガス分解装置３０で分解処理されたガスはアルカリスクラバー４０に供給され、分解処理で生成されたフッ酸（ＨＦ）がアルカリスクラバー４０で洗浄除去され、残りの炭酸ガス等が煙突１４から大気中に放出される。
【００５６】
ＰＦＣガスは安定性が非常に高いため、分解処理するには７００℃から１４００℃に加熱する必要があり多量の熱エネルギーが必要となる。触媒式ＰＦＣガス分解装置では、ＰＦＣガスを含む分解対象ガスを約７５０℃まで加熱する必要がある。また、分解反応に必要な反応水も加熱する必要があり、必要となるエネルギーは１％濃度のＰＦＣガスを分解する場合で３ｍ３／ｍｉｎのガスを処理するためには約６０，０００ｋｃａｌ／ｈｒの熱エネルギーが必要となる。比較として、燃焼方式のＰＦＣガス分解装置の場合には、分解温度を約１２００〜１４００℃まで加熱する必要があり、触媒方式の２倍以上の熱エネルギーが必要となる。
【００５７】
本実施形態のＰＦＣガス分解処理装置Ｄ１で使用するＰＦＣガス回収装置２０で必要となるエネルギー量は、２０ｍ３／ｍｉｎのガスを処理し、ＰＦＣガスを１０倍に濃縮処理する装置で、約３０，０００ｋｃａｌ／ｈｒのエネルギーがモーター類の駆動用に必要となる。また、価格的には、ＰＦＣガス回収装置は、ＰＦＣガス分解装置の約１／３程度である。
【００５８】
アルミ精錬排出ガス２０ｍ３／ｍｉｎを処理する場合を例にする。ケースＡを、全量を前処理無しにＰＦＣ分解装置で処理する場合とし、ケースＢを、本発明による前処理にてＰＦＣガスを回収・濃縮処理後にＰＦＣガス分解装置にて分解する場合として検討する。なお、ケースＡの前処理無しのＰＦＣガス分解処理では、ＰＦＣガス分解装置は現時点で実用化されている処理容量３ｍ３／ｍｉｎの触媒式ＰＦＣガス分解装置を使用するものとする。ケースＡの場合には、触媒式ＰＦＣガス分解装置は７台必要となる。一方、ケースＢでは、ＰＦＣガス回収装置1台と触媒式ＰＦＣガス分解装置１台の構成となる。
【００５９】
設備コスト比は、Ａ：Ｂ＝７：(１＋１／３)＝約５：１となる。ケースＢは、ケースＡの約１／５の設備コストとなる。また、運転コスト比は、必要エネルギー量比で比較すると４２０，０００ｋｃａｌ／ｈｒ：９０，０００ｋｃａｌ／ｈｒ＝約５：１となり、ケースＢは、ケースＡの約１／５の運転コストとなる。これは、ＰＦＣガスは安定性が高く、分解処理するために多大なエネルギーを必要とするため、ＰＦＣガス分解装置の設備コスト・運転コストが高価であることに起因する。
【００６０】
このようにして、アルミ精錬過程で発生するＰＦＣガスは効率よく分解処理がなされる。しかも、ＰＦＣガスは触媒を用いて、燃焼方式に比べて低温度で反応させて分解処理できるため、分解処理に費やすエネルギーを大幅に低減することができる。
【００６１】
つぎに、本発明の第２の実施形態について、図４を参照して説明する。図４はアルミ精錬排ガス中に含まれるＰＦＣガス分解処理装置（以下、ＰＦＣガス分解処理装置という）Ｄ２の第２の実施形態の要部構成図である。図４の実施形態の特徴構成は、図１の構成と比較してアルカリスクラバーがなく、ＰＦＣガス分解装置３０でＰＦＣガスを分解したときに発生するフッ酸等の酸性ガスを戻し配管１８で排ガス処理装置１０に戻すことを特徴としている。そして、他の実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６２】
このように構成された第２の実施形態のアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理装置Ｄ２では、排ガス処理装置１０で処理され粉塵や酸性ガス等が除去された排ガスはＰＦＣガス回収装置２０に供給され、この装置２０で分離され濃縮されたＰＦＣガスはＰＦＣガス分解装置３０で分解処理される。そして、ＰＦＣガスの分解処理の際に発生するフッ酸等の酸性ガスは前工程の排ガス処理装置１０に戻し配管１８で戻され、この排ガス処理装置１０で酸性ガスが除去される。このため、排ガス処理装置１０は電解炉２，２…から供給される排ガス中の酸性ガスと共に、戻された酸性ガスも除去する。
【００６３】
排ガス処理装置１０での処理動作、ＰＦＣガス回収装置２０での分離、濃縮動作、ＰＦＣガス分解装置３０でのＰＦＣガスの分解処理動作は前記の実施形態と同様である。このように、第２のＰＦＣガス分解処理装置Ｄ２は、前記の実施形態と同様に、少ないエネルギーで効率よくＰＦＣガスを分解処理することができる。また、アルカリスクラバーが必要ないため、前記した第１の実施形態と同様な作用効果を達成できると共に、第１の実施形態と比較して構成を簡略化することができる。
【００６４】
また、ＰＦＣガス回収装置２０により回収されるＰＦＣガスは濃縮処理されているため、ガス量がメインのガス量に比べて１／１０以下となっており、ＰＦＣガスを分解処理した後の排出ガスを、メインのラインヘもどして酸性ガスの除去処理をしても、排ガス処理装置１０の負荷は１０％程度増えるだけである。これにより、ＰＦＣガス分解処理後の排出ガスを処理するアルカリスクラバーが不要となる。
【００６５】
本発明の第３の実施形態を図５に基づき詳細に説明する。図５は本発明に係るアルミ精錬排ガス中に含まれるＰＦＣガスの分解処理装置の第３の実施形態の要部構成図である。なお、この実施形態のＰＦＣガス分解処理装置Ｄ３は前記した実施形態に対し、アルミ精錬を行う電解炉で電解炉の電極と精錬されたアルミに電圧を印加するベース電極との間の電解電圧を検出し、この電解電圧に基づいて電解炉の運転状態を検出し、アノード効果が発生しＰＦＣガスが発生したときにこのＰＦＣガスを処理することを特徴とする。そして、他の実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６６】
ＰＦＣガス分解処理装置Ｄ３において、多数の電解炉２，２…から引出される配管１１，１１…は排ガス処理装置１０に集められて接続されており、途中に開閉弁５０，５０…が設置されている。そして、開閉弁の上流側から分岐配管５１，５１…が接続され、多数の分岐配管は集められてＰＦＣガス回収装置２０に接続されている。分岐配管には集中される前に各々開閉弁５２，５２…が設置されている。これらの開閉弁は図示していないコントローラ等の制御装置により開閉制御される構成となっている。集中された分岐配管のＰＦＣガス回収装置２０の前段には、排ガス中の固形分、粉塵や酸性ガス等を除去する小型排ガス処理装置５３が配置されている。
【００６７】
この第３の実施形態のＰＦＣガス分解処理装置Ｄ３では、電解炉２の電極と精錬されたアルミに電圧を印加するベース電極との間の電解電圧を図示していない電圧センサで検出し、検出された電解電圧がアルミ精錬の理論電解電圧と比較して高い電圧となったとき、電解炉はアルミナが少ないアノード効果が起きている状態であることを検出する。すなわち、電解炉の運転状況をモニタリングし、電気抵抗値の上昇傾向が表れアノード効果の兆候がでたら、その電解炉の排気ラインの配管１１の開閉弁５０を閉とし、回収ラインの分岐配管５１の開閉弁５２を開とする。
【００６８】
このように、多数の電解炉２，２…のうちアノード効果が起きている状態の電解炉２Ａから排出される排ガスはＰＦＣガスを含んでいるため、この電解炉から発生される排ガスをＰＦＣガス回収装置２０に供給するように開閉弁５０Ａ，５２Ａを操作する。例えば電解電圧の高い電解炉２Ａに接続された配管１１の開閉弁５０Ａを閉じ、この配管と連通している分岐配管５１の開閉弁５２Ａを開いて排ガスをＰＦＣガス回収装置２０に供給する。アルミナを供給し、電解電圧が所定の値へ戻り、アノード効果が終了したら、電解炉２Ａの排気ラインの配管１１の開閉弁５０Ａを開とし、回収ラインの分岐配管５１の開閉弁５２Ａを閉として通常の運転を行なう。
【００６９】
これにより、所定の電解炉２にてアノード効果が発生し、副次生成したＰＦＣガスを含むガスを選択的にＰＦＣ回収装置２０へ直接供給することができる。通常の場合には、電解炉２からアノード効果により発生したＰＦＣガスは、他の電解炉からの排出ガスと混合・希釈されてしまい、排ガス中のＰＦＣガス濃度が非常に薄まってしまう。これに対し、アノード効果時の排出ガスのみを回収できれば、この希釈が避けられ後段の濃縮処理の負荷を大幅に減らすことができる。
【００７０】
ＰＦＣガス回収装置２０ではＰＦＣガスが含まれている排ガスからＰＦＣガスを分離して濃縮する。そして、ＰＦＣガスが発生している電解炉にはアルミナが供給され、アノード効果状態から通常の電解電圧の状態と復帰する。アルミ精錬過程においてＰＦＣガスが発生するアノード効果の発生頻度は１日〜１０日に１度程度であり、電解炉(槽)内の抵抗値のモニタリングによりアノード効果の発生時期を予測することができる。
【００７１】
このように電解炉の電解電圧が理論電解電圧状態より上昇しアノード効果が継続している間、制御装置はこの電解炉の配管を切替えて排ガスが排ガス処理装置１０からＰＦＣ回収装置２０に供給されるように制御する。このため、ＰＦＣガスが発生するアノード効果発生時のみの排出ガスを各電解炉から回収して処理することにより、ＰＦＣガス分解処理装置Ｄ３の小型化、特に、ＰＦＣガス回収装置２０の小型化が図れる。開閉弁５０，５２で分岐配管５１に切替えられていない配管から供給される排ガスは、ＰＦＣガスを含まない排ガスであり、排ガス処理装置１０では、この排ガスから粉塵等を除去すると共に、酸性ガスを除去する。
【００７２】
本発明の第４の実施形態を図６に基づき詳細に説明する。図６は本発明に係るアルミ精錬排ガス中に含まれるＰＦＣガスの分解処理装置の第４の実施形態の要部構成図である。なお、この実施形態のＰＦＣガス分解処理装置Ｄ４は前記した第３の実施形態に対し、分岐配管５１とＰＦＣガス回収装置２０は分断されており、分岐配管から供給された排ガスをＰＦＣガス回収装置２０に供給する移送手段をさらに備えることを特徴としている。そして、他の実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７３】
この実施形態のＰＦＣガス分解処理装置Ｄ４では、分岐配管５１はＰＦＣガス回収装置２０とは分断されており、分岐配管の端部には開閉弁５２が設置されており、配管端部には接続用のカプラー５５が固定されている。ＰＦＣガス回収装置２０へＰＦＣガスを移送する移送手段として、回収タンク６０を備える排出ガス運搬車としてタンク車６１が使用されている。タンク車６１の回収タンク６０と分岐配管５１のカプラー５５とは連結できるように構成されている。なお、本実施形態のタンク車６１は回収タンク６０の前段に、排ガス中の固形分や酸性ガスを除去する小型排ガス処理装置６２が設置されており、この処理装置にカプラー６３が接続されている。
【００７４】
この実施形態においては、電解炉２の電解電圧が上昇してアノード効果の状態となると、この電解炉の配管１１と接続された分岐配管５１のカプラー５５にタンク車６１の回収タンク６０に連続するカプラー６３が接続され、配管１１の開閉弁５０が閉じられ、分岐配管５１の開閉弁５２が開けられる。これにより、ＰＦＣガスが発生している電解炉２から配管１１、分岐配管５１を通してＰＦＣガスがタンク車６１の回収タンク６０に回収される。このＰＦＣガスは、他の電解炉から排出される排ガスと混ざらないため、濃度の高いＰＦＣガスを回収することができる。
【００７５】
電解炉の電解電圧が理論電解電圧より高くアノード効果状態の電解炉２にアルミナが補充され、アノード効果状態が終了すると電解電圧は降下し、ＰＦＣガスは発生しなくなる。この状態になると、開閉弁５２を閉じて配管１１の開閉弁５０を開き、電解炉２から発生するガスは配管１１を通して排ガス処理装置１０に供給され、ＰＦＣガスを含まない排ガスを処理する。
【００７６】
一方、分岐配管５１からＰＦＣガスを回収したタンク車６１は、ＰＦＣガスをＰＦＣガス回収装置２０へ移送する。ＰＦＣガス回収装置２０ではＰＦＣガスを分離して濃縮し、ＰＦＣガス分解装置３０へ供給する。そして、ＰＦＣガス分解装置３０では、前記の実施形態と同様にＰＦＣガスを分解処理し、処理済のガスをアルカリスクラバー４０に供給してフッ酸を除去し、煙突１４から大気中に放出する。
【００７７】
アルミ精錬設備では、数１００個の電解炉が広い敷地に立地しており、アノード効果発生時排出ガス回収ラインを設置するのに多大な長さの配管工事が必要となる場合があるが、この実施形態では配管でアノード効果発生時の排出ガスを回収するのではなく、回収タンク６０を搭載したタンク車６１により回収して、ＰＦＣガス回収装置２０へＰＦＣガスを移送することにより、配管敷設の設備コストを低減することができる。また、ＰＦＣガスを分離して濃縮するＰＦＣガス回収装置２０を移送手段のタンク車６１等に積み、アノード効果発生時排出ガス発生場所にてＰＦＣガスの分離、濃縮、回収処理を行なえば、ＰＦＣガスを濃縮できるので運搬するガス量を減らして、回収タンクを小型化できる。
【００７８】
なお、この実施形態では、分岐配管５１から排出されるＰＦＣガスをタンク車６１の回収タンク６０で回収し、ＰＦＣガス回収装置２０へ移送する構成としたが、ＰＦＣガス回収装置を省略して、直接ＰＦＣガス分解装置３０へ移送するように構成してもよい。分岐配管５１から排出される排ガスは殆どＰＦＣガスであり、ＰＦＣガスを分離して濃縮するＰＦＣガス回収装置を省略することも可能となる。このように、アノード効果発生時排出ガスを直接回収する場合には、ＰＦＣガス濃度が既に数１０００ｐｐｍに達し、前段での濃縮処理が不要とすることができる。
【００７９】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、排ガスをＰＦＣガス分解装置に供給する移送手段としてトラックの例を示したが、回収した排ガスを移送できれば他のいかなる移送手段でもよい。
【００８０】
ＰＦＣガス分解装置として触媒式の例を示したが、触媒式に限られるものでなく、他の形式、例えば燃焼式や、プラズマ式等、適宜の方式でＰＦＣガスを分解処理するものでもよいことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
現在、地球環境問題として温暖化対策は重要な課題である。その中で、温暖化係数の大きなＰＦＣガスの大気放出の防止は温暖化対策上、非常に有効で重要な課題である。
【００８２】
本発明を使用することにより、より小型な装置で、より安価にアルミ精錬から発生するＰＦＣガスの大気放出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明に係るアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理方法を行うＰＦＣガスの分解処理装置の第１の実施形態の要部構成図。
【図２】図１のＰＦＣガスを分離して回収するＰＦＣガス回収装置の要部構成図と動作説明図。
【図３】図１のＰＦＣガス分解装置の要部構成図。
【図４】本発明に係るアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理装置の第２の実施形態の要部構成図。
【図５】本発明に係るアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理装置の第３の他の実施形態の要部構成図。
【図６】本発明に係るアルミ精錬ＰＦＣガスの分解処理装置の第４の他の実施形態の要部構成図。
【符号の説明】
【００８４】
１：アルミ精錬装置、２：電解炉、１０：排ガス処理装置、１１：配管、１８：戻し配管、２０：ＰＦＣガス回収装置、２１Ａ，２１Ｂ：吸着カラム、２２：三方弁、３０ＰＦＣガス分解装置、３４：触媒、４０：アルカリスクラバー、５０，５２，５２Ａ：開閉弁、５１：分岐配管、５５：カプラー、６０：回収タンク、６１：タンク車（移送手段）
【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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