(57)【要約】      （修正有）【課題】火炎が安定し、煤の発生も少ない、ハロゲン化合物を効率よく完全に分解する方法と装置を提供することである。【解決手段】ハロゲン化合物と空気より酸素を多く含有する一次気体とプロパンバス等の可燃物質とを予め混合し、得られる混合物をバーナー１１に導入し、バーナー１１の火炎の付近に二次気体を導入し燃焼させ、ハロゲン化合物を分解したハロゲン化合物の分解方法及び装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハロゲン化合物と空気より酸素を多く含有する一次気体と可燃物質とを予め混合し、得られる混合物をバーナーに導入し、該バーナーに二次気体を導入し燃焼させ、上記ハロゲン化合物を分解したことを特徴とするハロゲン化合物の分解方法。
【請求項２】
上記一次気体の酸素含有量は２１％以上である請求項１に記載のハロゲン化合物の分解方法。
【請求項３】
上記二次気体の酸素含有量は２０％〜６０％である請求項１又は請求項２に記載のハロゲン化合物の分解方法。
【請求項４】
上記ハロゲン化合物と可燃物質の混合割合は、上記ハロゲン化合物と可燃物質の比がモル比で０．２〜１０．０の範囲である請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のハロゲン化合物の分解方法。
【請求項５】
上記可燃物質に対する上記一次気体及び二次気体の混合割合は、導入した上記一次気体及び二次気体と上記可燃物質を完全燃焼させるために必要な理論気体の比がモル比で１．０〜１５．０の範囲である請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のハロゲン化合物の分解方法。
【請求項６】
上記ハロゲン化合物は、フッ素を含む有機ハロゲン化合物であり、上記可燃物質は炭化水素又はアルコールである請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のハロゲン化合物の分解方法。
【請求項７】
ハロゲン化合物を可燃物質と混合し、得られる混合物をバーナーで燃焼させてハロゲン化合物を処理する装置において、
上記バーナーの燃焼部には、ハロゲン化合物と空気より酸素を多く含有する一次気体と可燃物質とを予め混合し得られる混合物を導入するとともに、さらに上記バーナーの燃焼部の周囲に二次気体を導入しハロゲン化合物を分解することを特徴とするハロゲン化合物処理装置。
【請求項８】
上記空気より酸素を多く含有する一次気体と二次気体は、酸素濃縮膜を使用して製造する請求項７に記載のハロゲン化合物処理装置。
【請求項９】
上記バーナーの燃焼部に導入する一次気体の酸素含有量は２１％以上であり、二次気体の酸素含有量は２０％〜６０％である請求項７又は請求項８に記載のハロゲン化合物処理装置。
【請求項１０】
上記バーナーの燃焼部に導入する上記ハロゲン化合物と可燃物質の混合割合は、上記ハロゲン化合物と可燃物質の比がモル比で０．２〜１０．０の範囲であり、上記可燃物質と、上記一次気体及び二次気体の混合割合は、導入した一次気体及び二次気体と上記可燃物質を完全燃焼させるために必要な理論気体の比がモル比で１．０〜１５．０の範囲である請求項７乃至請求項９のいずれかに記載のハロゲン化合物処理装置。
【請求項１１】
上記バーナーの燃焼部に、上記ハロゲン化合物と可燃物質の混合を電気により加熱する加熱部を設けた請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載のハロゲン化合物処理装置。
【請求項１２】
上記バーナーで分解された燃焼ガスは、洗浄装置で水により湿式洗浄される請求項７乃至請求項１１のいずれかに記載のハロゲン化合物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロン等のハロゲン化合物を燃焼処理して分解し、無害化するハロゲン化合物の分解方法と、その装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フロン等のハロゲン化合物は、有機ハロゲン化合物と無機ハロゲン化合物にかかわらず、化学的に安定で、冷媒、洗浄剤、発泡剤やエアゾール噴射剤等として広く用いられてきた。しかし、大気中に放出されたハロゲン化合物は、地球温暖化を引き起こし、オゾン層を破壊する物質として注目され、このフロンガス等のハロゲン化合物を回収して分解する技術が研究開発されている。
しかしながら、これらのハロゲン化合物は通常では不燃性で安定した化合物であり、地球環境の保護のためにフロン等のハロゲン化合物を分解処理する方法が必要とされ、研究されている。
【０００３】
このフロン等のハロゲン化合物を分解処理する主な方法としては、燃焼分解法、プラズマ分解法、触媒分解法がある。  
燃焼分解法は、火炎中にハロゲン化合物を少量ずつ吹き込み高温で分解する方法である。この場合は、フロン等のハロゲン化合物の燃焼反応は吸熱反応であり分解するためには燃焼反応のための大量のエネルギー源である燃料が多く必要であり、火炎も不安定であったり、煤が発生したりする場合があり、装置も大型化して、可燃気体の割合に比べ処理量が少なく効率的ではなかった（例えば、特許文献１参照。）。そのため、分解効率のよい安定した燃焼分解方法が求められていた。
【０００４】
また、プラズマ分解法は、放電電極と誘導電極とを誘電体を介して互いに配置して、これらの電極間に高圧のパルス電圧を印加することにより電極間に放電を生じさせ、そこを通過するハロゲン化合物を分解するもの（例えば、特許文献２参照。）と、アークプラズマ分解するものがある。しかしながら、完全に分解しようとすると、投入電力が大きくなり、処理コストが増加するとともに、投入電力をどんなに大きくしても分解率が９０％を若干超える程度で不十分であり、投入電力を少なくすると分解率が４０％まで低下していた。
【０００５】
触媒分解法は、触媒層に分解するハロゲン化合物を接触させて分解するものである（例えば、特許文献３参照。）。この場合は、分解時間が長く、１０時間以上もかかる場合があり、処理効率が不十分であった。また、触媒の反応活性の維持と触媒寿命の維持に問題があった。また、ハロゲン化合物の各成分には分解処理可能なものと不可能なものとがあり、実際に分解処理をする場合に問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２２４４４１号公報
【特許文献２】特開平４−３２２７１８号公報
【特許文献３】特開２０００−１５０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、火炎が安定し、煤の発生も少ない、ハロゲン化合物を効率よく完全に分解する方法と装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために請求項１の本発明は、ハロゲン化合物と空気より酸素を多く含有する一次気体と可燃物質とを予め混合し、得られる混合物をバーナーに導入し、バーナーに二次気体を導入し燃焼させ、ハロゲン化合物を分解したハロゲン化合物の分解方法である。
【０００９】
請求項１の本発明では、ハロゲン化合物と空気より酸素を多く含有する一次気体と可燃物質とを予め混合し、得られる混合物をバーナーに導入し、バーナーに二次気体を導入し燃焼させ、ハロゲン化合物を分解したため、所望の混合比率で各物質を確実に混合することができ、可燃物質に対してハロゲン化合物を高濃度で分解できるとともに、火炎が安定して、逆火、火炎の吹き飛びや消炎が発生しなく、また煤の発生も少ない。さらにハロゲン化合物の分解率も高く、高効率で分解することができる。
【００１０】
可燃物としては、可燃気体と可燃液体を使用することができる。可燃気体としては、水素及び炭化水素であるメタン、エタン、プロパン、エチレンおよび天然ガス等を使用することができる。また、可燃液体としては気化するものが好ましく、炭化水素としてガソリン及びアルコールとしてエタノール、メタノール等を使用できる。
【００１１】
請求項２の本発明は、一次気体の酸素含有量は２１％以上であるハロゲン化合物の分解方法である。
【００１２】
請求項２の本発明では、一次気体の酸素含有量は２１％以上としたため、空気よりも酸素量が多く、可燃物質と酸素を充分に混合することができ、可燃物質を高温で燃焼させることができ、ハロゲン化合物を、効率よく分解することができる。
【００１３】
請求項３の本発明は、二次気体の酸素含有量は２０％〜６０％であるハロゲン化合物の分解方法である。
【００１４】
請求項３の本発明では、二次気体の酸素含有量は２０％〜６０％であるため、一次気体の酸素とあわせて、可燃物質を高温で完全に燃焼させることができ、煤の発生が少なく、ハロゲン化合物を高分解率で完全に分解することができる。２０％以下では充分な分解率を得ることができなくて、分解率が高い場合でも有害な副生物が発生する。６０％以上に二次気体の酸素濃度を濃縮することは、高価でありコスト的にも好ましくなく、安全性の点でも好ましくない。
【００１５】
請求項４の本発明は、ハロゲン化合物と可燃物質の混合割合は、ハロゲン化合物と可燃物質の比がモル比で０．２〜１０．０の範囲であるハロゲン化合物の分解方法である。
【００１６】
請求項４の本発明では、ハロゲン化合物と可燃物質の混合割合は、ハロゲン化合物と可燃物質の比がモル比で０．２〜１０．０の範囲で分解することができるため、０．２の低い割合から、１０．０の高い割合まで、多くの種類のハロゲン化合物と可燃物質の広い混合範囲で分解することが可能である。０．２以下では、ハロゲン化合物に対して可燃物質が多く必要となり効率的ではなく、１０．０以上では、充分な高温が得られなく分解率が低下する。
【００１７】
請求項５の本発明は、可燃物質に対する一次気体及び二次気体の混合割合は、導入した一次気体及び二次気体と可燃物質を完全燃焼させるために必要な理論気体の比がモル比で、１．０〜１５．０の範囲であるハロゲン化合物の分解方法である。
【００１８】
請求項５の本発明では、可燃物質に対して一次気体と二次気体の合わせた量は、その可燃物質を完全燃焼させるために必要な理論気体に対して１．０〜１５．０の範囲の量を使用するものであるため、可燃物質を完全に燃焼させることができ、煤の発生がなく、ハロゲン化合物を高分解率で分解させることができる。１．０以下では可燃物質が不完全燃焼して煤が発生し、１５．０以上では空気量が多くなり火炎温度が低下してハロゲン化合物の分解率が低下する。
【００１９】
請求項６の本発明は、ハロゲン化合物は、フッ素を含む有機ハロゲン化合物であり、可燃物質は炭化水素又はアルコールであるハロゲン化合物の分解方法である。
【００２０】
請求項６の本発明では、可燃物質は炭化水素又はアルコールであるため、高温で燃焼することができ、ラジカルを発生しやすく、ラジカルの寿命も長いため、フッ素を含む有機ハロゲン化合物を分解しやすい。発生したラジカルは、一層、フッ素を含む有機ハロゲン化合物を分解し易い。
【００２１】
請求項７の本発明は、ハロゲン化合物を可燃物質と混合し、得られる混合物をバーナーで燃焼させてハロゲン化合物を処理する装置において、バーナーの燃焼部には、ハロゲン化合物と空気より酸素を多く含有する一次気体と可燃物質とを予め混合し得られる混合物を導入するとともに、さらにバーナーの燃焼部の周囲に二次気体を導入しハロゲン化合物を分解するハロゲン化合物処理装置である。
【００２２】
請求項７の本発明は、ハロゲン化合物処理装置のバーナーの燃焼部には、ハロゲン化合物と、空気より酸素を多く含有する一次気体と、可燃物質とを予め混合し得られる混合気体を導入するため、ハロゲン化合物と、空気より酸素を多く含有する一次気体を所望の混合比率で確実に混合することができ、煤の発生の少ない、高温で可燃物質とハロゲン化合物とを燃焼させることができ、ハロゲン化合物を完全に分解することができる。
バーナーの燃焼部の周囲に二次気体を導入し、ハロゲン化合物を分解するため、火炎が安定して、可燃物質が完全燃焼することができ、確実にハロゲン化合物を分解することができる。
【００２３】
請求項８の本発明は、空気より酸素を多く含有する一次気体と二次気体は、酸素濃縮膜を使用して製造するハロゲン化合物処理装置である。
【００２４】
請求項８の本発明では、空気より酸素を多く含有する一次気体と二次気体は、酸素濃縮膜を使用して製造するため、安価に必要な量を直ちに製造することができる。また、設備が簡便であり、ハロゲン化合物処理装置の近傍で空気より酸素を多く含有する一次気体と二次気体を製造することができ、取扱いが容易である。
【００２５】
請求項９の本発明は、バーナーの燃焼部に導入する一次気体の酸素含有量は２１％以上であり、二次気体の酸素含有量は２０％〜６０％であるハロゲン化合物処理装置である。
【００２６】
請求項９の本発明では、バーナーの燃焼部に導入する一次気体の酸素含有量は２１％以上であり、二次気体の酸素含有量は２０％〜６０％であるため、高温で燃焼物質とハロゲン化合物を燃焼させることができ、効率よく、ハロゲン化合物を分解させることができる。
【００２７】
請求項１０の本発明は、バーナーの燃焼部に導入するハロゲン化合物と可燃物質の混合割合は、ハロゲン化合物と可燃物質の比がモル比で０．２〜１０．０の範囲であり、可燃物質と、一次気体及び二次気体の混合割合は、導入した一次気体及び二次気体と可燃物質を完全燃焼させるために必要な理論気体の比がモル比で１．０〜１５．０の範囲であるハロゲン化合物処理装置である。
【００２８】
請求項１０の本発明では、バーナーの燃焼部に導入するハロゲン化合物と可燃物質の混合割合は、ハロゲン化合物と可燃物質の比がモル比で０．２〜１０．０の範囲であるため、可燃物質の量を調整して多くの種類のハロゲン化合物を広い範囲で分解させることができる。
可燃物質と、一次気体及び二次気体の混合割合は、導入した一次気体及び二次気体と可燃物質を完全燃焼させるために必要な理論気体の比がモル比で１．０〜１５．０の範囲であるため、完全に可燃物質を高温で燃焼させて、煤の発生や副性物の発生を防止することができるとともに、ハロゲン化合物を完全に分解することができる。
【００２９】
請求項１１の本発明は、バーナーの燃焼部に、ハロゲン化合物と可燃物質の混合を電気により加熱する加熱部を設けたハロゲン化合物処理装置である。
【００３０】
請求項１１の本発明では、バーナーの燃焼部に、電気によりハロゲン化合物と可燃物質の混合を加熱するフィラメント等の加熱部を設けたため、燃焼物質を完全に燃焼させることができるとともに、フィラメントから生成した熱電子によるハロゲン化合物の分解と、分解により生成したラジカルによりハロゲン化合物の分解が促進され、高分解率を得ることができる。
【００３１】
請求項１２の本発明は、バーナーで分解された燃焼ガスは、洗浄装置で水により湿式洗浄されるハロゲン化合物処理装置である。
【００３２】
請求項１２の本発明では、バーナーで分解された燃焼ガスは、洗浄装置で水により湿式洗浄されるため、燃焼ガス中のハロゲン化物を除去することができる。
燃焼した気体は、無害な炭酸ガス（ＣＯ２）や、水蒸気（Ｈ２Ｏ）のみとすることができる。そして、フッ素（Ｆ）や塩素（Ｃｌ）を回収して、再利用することができる。また、反応気体に水あるいはアルカリ水溶液を噴射するため、反応気体の温度を急速に低下させることができ、外部へ温度を下げて排気することができる。
【００３３】
その後、その洗浄液をアルカリ性水溶液で処理すれば、ハロゲン化合物が分解して生成した、フッ化水素（ＨＦ）や塩化水素（ＨＣｌ）等のハロゲン化水素を水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、塩化カルシュウム（ＣａＣｌ２）、水酸化カルシュウム（Ｃａ（ＯＨ）２）等のアルカリ性水溶液で吸収し、中和して無害化処理することができる。
このとき、無害化処理されたフッ化水素（ＨＦ）は、例えば溶解度の低いフッ化カルシュウム（ＣａＦ２）として沈殿させ回収することができ、塩化水素（ＨＣｌ）は塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）として回収することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、ハロゲン化合物は、空気より酸素を多く含有する一次気体と可燃物質とを予め混合し、得られる混合物をバーナーに導入し、バーナーにさらに二次気体を導入して、一緒に燃焼されるため、さらに、高効率で確実に分解できる、装置も小型の方法と装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明について、図面に基づき実施の形態を説明する。
以下、本発明の実施の形態について、ハロゲン化合物としてフッ素を含む有機ハロゲン化合物の一つであるクロルフロロカーボンガス（ＣＦＣ−１２）と、可燃物質としてプロパンガスを例に取り、分解処理の方法と装置について説明するが、本発明はこの例に限定されるものではない。
分解される有機ハロゲン化合物としては、例えばクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）やハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）等のフロン、パーフルオロカーボン（ＰＦＣ）等がある。また、無機ハロゲン化合物としては、６フッ化イオウ（ＳＦ６）、３フッ化窒素（ＮＦ３））等がある。
【００３６】
図１にフッ素を含むハロゲン化合物処理装置の概略図を示す。
ハロゲン化合物処理装置は、大きく分けて、ハロゲン化合物を燃焼分解する燃焼装置１０、燃焼装置１０に送る気体の流量を制御する流量制御装置２０、燃焼分解された燃焼ガスを洗浄する洗浄装置３０、洗浄装置３０から排出された洗浄液のハロゲン化物を沈殿させる沈殿装置４０と、流量制御装置２０に送る空気の酸素含有量を増加させる酸素濃縮装置５０から形成され、図１に示すようにそれぞれパイプで連結されている。以下その各装置について説明する。
【００３７】
まず、燃焼装置１０について説明する。燃焼装置１０の断面図を図２に示す。燃焼装置１０は、円筒状の燃焼筒１３の中にバーナー１１が設置され、そのバーナー１１の上部の火炎が延びる部分に、加熱部であるフィラメント１２が取付けられている。フィラメント１２には電線１７が接続されて、外部の電源と連結して、加熱されるようになっている。フィラメント１２を使用すると、過熱する電流に比例して分解率は向上し、火炎も安定するが、フィラメント１２なしでも火炎の燃焼のみでもハロゲン化合物は分解することができる。なお、加熱部としてフィラメント１２以外にも火炎を加熱することができるものを使用することができる。
【００３８】
燃焼筒１３は、バーナー１１の火炎から出る高温に耐えられるように、腐食に強い材質のものであれば材質は問わないが、長い筒により作成されて、上下方向に立てて設置されている。例えば、セラミック或いは耐熱合金を使用することもできる。
【００３９】
燃焼筒１３の下部には、後述する流量制御装置２０から送られる一次気体を送風する一次気体導入パイプ１４と、同じく流量制御装置２０から二次気体を送風する二次気体導入パイプ１５が接続されている。一次気体導入パイプ１４は、バーナー１１の底部に連結して、一次気体をバーナー１１の内部に送風する。二次気体導入パイプ１５は、バーナー１１の外周部分の火炎の付近に二次気体を送風できるように、燃焼筒１３の底部に設けられた送風口に接続される。
【００４０】
燃焼筒１３の上部には、ハロゲン化合物を燃焼分解した燃焼ガスを洗浄装置３０に送風する燃焼ガス排出パイプ１６が設けられている。
燃焼ガス排出パイプ１６には燃焼ガスの成分を測定するために排ガス分析装置６０が連結されている。排ガス分析装置６０は、例えばガスクロマトグラフィー質量分析装置（ＧＣ−ＭＳ）を使用する。
【００４１】
次に、流量制御装置２０について説明する。流量制御装置２０は、気体の流量を制御する制御パネル２７と、その制御パネル２７に気体を送るフロンガスボンベ２１、ＬＰＧボンベ２２と空気ボンベ２３から構成されている。
フロンガスボンベ２１は、回収された有機ハロゲン化合物であるクロロフルオロカーボンガス（ＣＦＣ−１２）が充填されており、フロン導入パイプ２４により制御パネル２７と接続されている。
【００４２】
ＬＰＧボンベ２２には、プロパンガスが充填されており、ＬＰＧ導入パイプ２５により制御パネル２７と接続されている。
空気ボンベ２３には、空気が充填されており、空気導入パイプ２６により制御パネル２７と接続されている。空気導入パイプ２６は途中で２つに分岐され、後述する一次気体と二次気体に分けられて、制御パネル２７に接続される。
【００４３】
空気ボンベ２３に充填された空気は、後述するように、酸素濃度が通常の空気或いは酸素濃縮装置５０で酸素濃度が濃縮された空気を充填することができる。酸素濃度の異なる空気を制御パネル２７に送る場合は、酸素濃度の異なる空気ボンベ２３を２種類設けることができる。
また、酸素濃縮装置５０を使用せずに、酸素濃度が濃縮された空気を作成したい場合には、酸素ボンベと空気ボンベ２３とを両方設置して、空気中の酸素とは別に酸素ボンベから所望の酸素を流量制御装置２０に送入する。
【００４４】
空気ボンベ２３の替わりに酸素濃縮装置５０から直接、流量制御装置２０に酸素濃度が濃縮された空気を送風することができる。
酸素濃縮装置５０の概要を図３に示す。酸素濃縮装置５０では、まず空気を圧縮するコンプレッサー５１と、圧縮された空気中の塵埃を取り除くミストキャッキャー５２と、塵埃が取り除かれた空気を乾燥させるエアドライヤー５３を有する。さらに、酸素を濃縮する膜を詰めた第１酸素濃縮膜筒５４と第２酸素濃縮膜筒５５を有する。
【００４５】
エアドライヤー５３から出た乾燥した圧縮空気は、空気導入パイプ５６を通り第１酸素濃縮膜筒５４に入り、酸素が濃縮された空気は一次濃縮空気パイプ５７を通り第２酸素濃縮膜筒５５に送られて、さらに酸素濃度が濃縮される。第１酸素濃縮膜筒５４では酸素濃度は、約４０％に濃縮され、第２酸素濃縮膜筒５５ではさらに酸素濃度は、約６０％に濃縮される。
【００４６】
酸素濃度が濃縮された空気は、二次濃縮空気パイプ５８を通り空気ボンベ２３に充填されるか、或いは直接流量制御装置２０に送風される。酸素濃度は、酸素濃縮膜の数を増加させたり、あるいは、酸素濃縮筒の数を増加させたりすることにより増加させることができる。
酸素が濃縮された後の窒素濃度が増加した空気は、第１酸素濃縮膜筒５４と第２酸素濃縮膜筒５５からそれぞれ窒素排出パイプ５９を通り排出される。
【００４７】
次に、洗浄装置３０について説明する。燃焼装置１０で燃焼、分解された有機ハロゲン化合物であるクロロフロロカーボンガス（ＣＦＣ−１２）の燃焼ガスは、洗浄装置３０に送られる。
洗浄装置３０は、上下方向に立てて設置される円筒状の洗浄筒３１を有している。洗浄筒３１の天井には洗浄液をシャワー状に流下させるように洗浄液パイプ３５が接続されている。洗浄筒３１の天井よりも若干下がった洗浄筒３１の上部に燃焼ガス導入口３２が設けられ、燃焼、分解された燃焼ガスが導入される。
【００４８】
洗浄筒３１の底部には、洗浄液槽３３が設けられ、燃焼ガスを洗浄した洗浄液が貯められる。洗浄液槽３３の洗浄液は、洗浄液ポンプ３４により洗浄液パイプ３５を通り上記のように洗浄筒３１の天井に送られて循環する。洗浄液の一部は、バルブの切り替えにより後述する沈殿装置４０に送られる。
なお、洗浄液で洗浄された燃焼ガスは、洗浄液槽３３の上部に設けられた洗浄ガス排出パイプ３６から排出される。
【００４９】
沈殿装置４０は沈殿槽４１を有し、沈殿槽４１の上部に洗浄液パイプ３５から分岐した洗浄液導入パイプ４２が接続されている。沈殿槽４１に導入された洗浄液は、後述するように水酸化カルシュウム（Ｃａ（ＯＨ）２）等が投入されて、フッ素等のハロゲン化物が沈殿され除去される。フッ素等のハロゲン化物が除去された洗浄液は再度、洗浄液槽３３に還流し、利用できる。
【００５０】
次に、有機ハロゲン化合物であるクロロフルオロカーボンガス（ＣＦＣ−１２）の分解と回収の方法について説明する。
図１に示すように、分解処理されるＣＦＣ−１２は、フロンガスボンベ２１に貯蔵されて、フロンガスボンベ２１から燃焼装置１０の流量制御装置２０に流入するように接続される。同様に、燃焼ガスであるＬＰＧと酸素を多く含有する空気も流量制御装置２０に流入するように接続される。
ＣＦＣ−１２は、流量制御装置２０の制御パネル２７で所定の流量に制御されて、一次気体導入パイプ１４に送られて、バーナー１１に送られる前に一次気体導入パイプ１４の中で一次気体として均一に混合される。
【００５１】
混合された一次気体は、バーナー１１の下部に送られる。バーナー１１の一次気体が燃焼する燃焼部には加熱部であるフィラメント１２が設けられているので、このフィラメント１２に電気が通電されて高温に加熱されているため、一次気体が燃焼する。このとき、バーナー１１の周辺に二次気体が流入するため、一次気体中のプロパンガスは完全燃焼して、ＣＦＣ−１２は完全に分解される。
一次気体に混合される空気と、二次気体として使用される空気は、酸素の含有量を増加させたものを使用することができる。酸素の含有量とＣＦＣ−１２の分解の関係については後述する。
【００５２】
ＣＦＣ−１２の分解燃焼について説明する。空気比とは、可燃物質であるＬＰＧを完全燃焼させるに必要な空気量（酸素を増加させた空気量も同様）に対して、実際に燃焼装置１０に流入した空気量（酸素を増加させた空気量も同様）を示し、１．０以上では、ＬＰＧを燃焼させるための空気が理論量よりも過剰であることを意味する。また、ＣＦＣ／ＬＰＧ比とは、ＣＦＣ−１２とＬＰＧ（全量をプロパンガスとみなす）のモル比を意味する。ＣＦＣ−１２の分解率とは、燃焼装置１０に導入したＣＦＣ−１２の中で分解された割合を示す。
【００５３】
燃焼装置１０に導入されたＣＦＣ−１２は、ＬＰＧと空気中の酸素により、ＣＦＣ／ＬＰＧ比に応じて、以下のような燃焼反応が起こる。
ＣＦ２Ｃｌ２＋Ｃ３Ｈ８＋５Ｏ２→４ＣＯ２＋２ＨＣｌ＋２ＨＦ＋２Ｈ２Ｏ      （１）
２ＣＦ２Ｃｌ２＋Ｃ３Ｈ８＋５Ｏ２→５ＣＯ２＋４ＨＣｌ＋４ＨＦ                （２）
３ＣＦ２Ｃｌ２＋Ｃ３Ｈ８＋６Ｏ２→６ＣＯ２＋４ＨＣｌ＋４ＨＦ＋Ｆ２＋Ｃｌ２    （３）
【００５４】
ＣＦＣ／ＬＰＧ比が１から２になり、ＣＦＣ−１２の量が増加すると、上記式（１）と（２）に記載されたように、充分な酸素が存在する条件では、水（Ｈ２Ｏ）の発生量が減少して、塩化水素（ＨＣｌ）とフッ化水素（ＨＦ）の発生量が増加する。さらに、ＣＦＣ／ＬＰＧ比が２から３に増加すると、上記式２と３に記載されたように、酸素の必要量は増加するが、塩化水素（ＨＣｌ）とフッ化水素（ＨＦ）に加えてフッ素（Ｆ２）と塩素（Ｃｌ２  ）が発生する。このように、ＣＦＣ／ＬＰＧ比が２以上では、充分な酸素がないと、未燃焼物や副生物が生じる可能性がある。また、水蒸気を添加することによって分解率は向上する。
【００５５】
ＣＦＣ−１２とＬＰＧと空気を予め混合して一次気体を作成して、バーナー１１に送るとともに、酸素を含有する二次気体をバーナー１１の周囲から吹き込む予混合拡散燃焼によりＣＦＣ−１２を分解した結果を図４に示す。図４においては、空気比が０．８、１．０と１．２について、ＣＦＣ／ＬＰＧ比を変化させて、そのＣＦＣ−１２の分解率を測定した。
【００５６】
空気比が１．０と１．２の場合は、ＣＦＣ／ＬＰＧ比が１．６付近までほぼ完全に分解して、１．６を超えると急速に分解率が減少した。また、空気比が０．８の場合はＣＦＣ／ＬＰＧ比が０．７付近までほぼ完全に分解したが、０．７を超えると急速に分解率が減少した。
また、空気比が１．０以上の場合は、煤の発生は見られなかった。さらに、空気比が１．０以上の場合に、その燃焼ガスをＧＣ−ＭＳを使用して分析した結果、ＣＦＣ−１２とＬＰＧの未燃焼分が極端に減少して、Ｃ２Ｈ２Ｆ２とＣ２Ｈ３Ｆ等の副生成物の発生もほとんど見られなかった。
【００５７】
更に、Ｃ２Ｆ６を分解する場合は、空気比が１．０以上であれば、Ｃ２Ｆ６／ＬＰＧ比が８．６まではほぼ完全に分解することを確認した。また、ＨＣＦＣ−２２を分解する場合は、空気比が１．０以上であれば、ＨＣＦＣ−２２／ＬＰＧ比が１０．０まではほぼ完全に分解することができる。
【００５８】
このように、分解する有機ハロゲン化合物と燃焼物質であるＬＰＧとの混合割合は、上記の予混合拡散燃焼においては、広く０．２〜１０．０の範囲で分解させることができる。
この予混合拡散燃焼において、ＣＦＣ−１２の量が２倍以上に増加しても、分解副生成物の検出もない。
また、可燃物質に対する空気量においては、その可燃物質を完全燃焼させる空気量と、バーナー１１に導入する一次気体及び二次気体の空気量の和の比は、１．０以下では酸素が不足して可燃物質が不完全燃焼して煤が発生し、１５．０以上では火炎に吹き込まれる空気量が多くなり、火炎温度が低下して有機ハロゲン化合物の分解率が低下する。
【００５９】
なお、比較のため、ＬＰＧを燃焼させる二次気体をバーナー１１の周囲から吹き込まないで、ＣＦＣ−１２とＬＰＧと、ＬＰＧを燃焼させる全ての空気を予め混合して一次気体を作成してバーナー１１に送る予混合燃焼の場合を図５に示す。予混合燃焼の場合は、空気比が０．８、１．０と１．２の場合は、ＣＦＣ／ＬＰＧ比が１．７付近までほぼ完全に分解して、１．７を超えると急速に分解率が減少した。予混合燃焼の場合は、煤の発生は空気比が１．０以上の場合に起こり、供給気体（一次気体）の流速の変化により火炎の吹き飛びや逆火が発生する場合があり、火炎の安定性が低い。
【００６０】
また、比較のため、空気を混ぜないで、ＣＦＣ−１２とＬＰＧを予め混合して一次気体を作成して、バーナー１１に送るとともに、酸素を含有する二次気体をバーナー１１の周囲から吹き込む拡散燃焼の場合を図６に示す。拡散燃焼の場合は、空気比が０．６３の場合は、ＣＦＣ／ＬＰＧ比が０．８付近で上昇するが他の空気比の場合は５０〜７０％程度の分解率しか得られなかった。空気比が１．０と１．２５の場合は、ＣＦＣ／ＬＰＧ比が０．８付近までほぼ完全に分解して、０．８を超えると急速に分解率が減少したが、空気比にかかわらず、煤の発生が見られた。
【００６１】
次に、一次気体と二次気体の酸素濃度と分解率の関係について図７に示す。図７は、ＣＦ４の分解において、一次気体の酸素濃度を０％〜６０％まで５種類変化させ、それぞれの濃度で二次気体の酸素濃度を変化させてＣＦ４の分解率を測定したものである。
一次気体の酸素濃度が０％の場合は、二次気体の酸素濃度が１００％の場合のみ分解が行なわれ、分解率は約６０％に過ぎない。
一次気体の酸素濃度が２１％の場合は、二次気体の酸素濃度が６０％を超えた場合に約８０％の分解率を達成することができる。一次気体の酸素濃度が２１％とは、自然状態の空気中の酸素濃度である。したがって、一次気体の酸素濃度が２１％以上の場合には、ハロゲン化合物の分解を有効にすることができる。
【００６２】
しかし、一次気体の酸素濃度が濃縮された３６％の場合は、二次気体が自然の空気の酸素濃度と同じであっても、約８０％の分解率を達成することができる。二次気体の酸素濃度を６０％以上にしても分解率はほとんど変化しない。二次気体の酸素濃度を６０％以上にする場合には、酸素濃縮の費用が増加して好ましくない。また、二次気体の酸素濃度を６０％以上にすると、可燃物質と混合するときにシステム全体の危険性が増加して好ましくない。
【００６３】
次に、可燃物質の燃焼により分解されたハロゲン化合物（ＣＦＣ−１２）の燃焼ガスは、洗浄装置３０に送られて、洗浄筒３１内で水により洗浄される。この洗浄水により燃焼ガス中の塩化水素（ＨＣｌ）とフッ化水素（ＨＦ）が除去されて、洗浄水は洗浄液槽３３に貯められる。この洗浄液は塩化水素（ＨＣｌ）とフッ化水素（ＨＦ）の濃度が低いものは洗浄装置３０内を循環して使用され、濃度が高くなると沈殿装置４０に送られる。
洗浄液により、燃焼ガスの温度が下がり、洗浄ガス排出パイプ３６から放出することができる。
洗浄水は、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を含んだアルカリ水溶液とすることもできる。この場合は、塩化水素（ＨＣｌ）は塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）として回収される。
【００６４】
沈殿装置４０では、洗浄水に消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）が投入されて、洗浄液中の塩化水素（ＨＣｌ）とフッ化水素（ＨＦ）は蛍石（ＣａＦ２）として沈殿して除去されるとともに、塩化カルシュウム（ＣａＣｌ２）として除去される。塩化水素（ＨＣｌ）とフッ化水素（ＨＦ）が除去された洗浄水は洗浄装置３０に戻して循環使用することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の態様である処理装置の概略図である。
【図２】本発明の実施の態様である燃焼装置の燃焼部分の概略図である。
【図３】本発明の実施の態様である酸素濃縮装置の概念図である。
【図４】本発明の予混合拡散分解方法でフロロフルオロカーボンを処理した結果を示すグラフである。
【図５】予混合燃焼の分解方法でフロロフルオロカーボンを処理した結果を示すグラフである。
【図６】拡散燃焼の分解方法でフロロフルオロカーボンを処理した結果を示すグラフである。
【図７】本発明の予混合拡散分解方法で、一次気体と二次気体の酸素濃度を変えてパーフルオロカーボン及びハイドロクロロフルオロカーボンを処理した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６６】
１０  燃焼装置
１１  バーナー
１２  加熱部（フィラメント）
２０  流量制御装置
３０  洗浄装置
４０  沈殿装置
５０  酸素濃縮装置  
６０    排ガス分析装置
【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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