(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
臭化メチルの有害ガスが吸着された活性炭塔内に脱着用空気を通気して活性炭から前記有害ガスを脱着すると共に、脱着した有害ガスを燃焼分解装置に送気し、前記燃焼分解装置で有害ガスを燃焼分解する臭化メチルガスの処理方法において、
前記燃焼分解装置に対して前記有害ガスが吸着された活性炭塔を複数塔並列に配置し、前記複数の活性炭塔に通気する前記脱着用空気の通気開始から通気終了までの通気タイミングを順次ずらして通気中の活性炭塔と次に通気する活性炭塔とを部分的にオーバーラップさせて通気することにより、前記燃焼分解装置に送気される有害ガスの濃度が８０００ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍに維持されるようにしたことを特徴とする臭化メチルガスの処理方法。
【請求項２】
前記燃焼分解装置に送気される有害ガスの濃度は、前記燃焼分解装置で発生する燃焼熱だけで自燃することのできる自燃濃度であることを特徴とする請求項１の臭化メチルガスの処理方法。
【請求項３】
前記複数の活性炭塔のうち脱着用空気を最初に通気する活性炭塔の通気開始からオーバーラップ開始までと、前記脱着用空気を最後に通気する活性炭塔のオーバーラップ終了から通気終了までの間は、前記燃焼分解装置に送気される有害ガスを希釈することを特徴とする請求項１の臭化メチルガスの処理方法。
【請求項４】
前記オーバーラップさせるオーバーラップ時間は、前記通気中の活性炭塔出口の有害ガスの濃度と前記次に通気する活性炭塔出口の有害ガスの濃度に基づいて設定されることを特徴とする請求項１の臭化メチルガスの処理方法。
【請求項５】
臭化メチルの有害ガスが吸着された活性炭塔内に脱着用空気を通気して活性炭から前記有害ガスを脱着すると共に、脱着した有害ガスを燃焼分解装置に送気し、前記燃焼分解装置で有害ガスを燃焼分解する臭化メチルガスの処理装置において、
前記燃焼分解装置に対して並列に設けられ、前記有害ガスが吸着された複数の活性炭塔と、前記各活性炭塔の出口にそれぞれ設けられ、前記燃焼分解装置に送気される各活性炭塔ごとに有害ガス濃度を検出する第１の濃度計と、
前記各活性炭塔の出口からの流路が合流する合流部に設けられ、前記燃焼分解装置に送気される有害ガス濃度を検出する第２の濃度計と、
前記各活性炭塔の入口に設けられ、前記脱着用空気の通気を開始・終了する開閉弁と、
前記第１の濃度計及び前記第２の濃度計の検出濃度に基づいて、前記燃焼分解装置に送気される前記有害ガスの濃度が８０００ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍに維持されるように前記各活性炭塔の開閉弁を開閉するタイミングを制御することによって、通気中の活性炭塔と次に通気する活性炭塔とを部分的にオーバーラップさせて通気する制御手段と、
から成ることを特徴とする臭化メチルガスの処理装置。
【請求項６】
前記合流部に、前記燃焼分解装置に送気する有害ガスを希釈する希釈用空気ラインを設けたことを特徴とする請求項５の臭化メチルガスの処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は臭化メチルガスの処理方法及び装置に係り、特に燻蒸倉庫等の設備から活性炭塔内に吸着された臭化メチルガスを活性炭塔から脱着して燃焼分解する処理方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、燻蒸を終了した倉庫内の臭化メチルガスは、人体に問題のない濃度まで希釈し大気中に放出している。しかし、この方法では、大気中に放出した臭化メチルの総量を低減したことにはならず、十分な方法とは言いがたい。また、臭化メチルはフロンと同様にオゾン層破壊物質の一因とされ、大気への放出量を低減する技術の開発が強く望まれている。
【０００３】
そこで、臭化メチルを除去する方法としては、活性炭吸着法、燃焼酸化分解法がある。しかし、活性炭吸着法にあっては、臭化メチルを吸着することによって排ガス中の臭化メチルを除去し、排ガス濃度を低減することには有効ではあるが、臭化メチルそのものを無害な形に変換することにはならず、最終的な解決策にはならない。
【０００４】
一方、燃焼酸化分解法にあっては、臭化メチル含有排ガスを加熱し、臭化メチルを完全酸化分解するものであるが、運転に関する経済性に大きな問題を残している。即ち、燻蒸倉庫からの臭化メチル排ガス濃度は、排気終了直前には、燻蒸倉庫内に入室が可能となる１５ｐｐｍまで低下し、ほとんど空気そのものを加熱することとなる。このため、多量の灯油やプロパンガス等の燃料を使用することになり、ランニングコスト面からは経済的な方法とは言いがたい。また、高効率での臭化メチル分解率を達成するには、高温での燃焼分解が必要となる。しかし、高温での燃焼分解はサーマルＮＯX による二次公害の原因となるため、低温で高効率を達成する分解技術が望まれている。
【０００５】
このような問題を解決するために、特開平８─２４５７２号では、臭化メチルを活性炭に吸着除去した後に、該活性炭から臭化メチルを加熱脱着し、加熱脱着した臭化メチルを触媒上で燃焼分解する方法が提案されている。この方法は、加熱脱着及び燃焼分解に必要な熱源を、臭化メチルの燃焼分解に伴う燃焼熱を利用することにより、灯油等の助燃を使用しない自燃を行い、低コスト、高効率を実現するものである。自燃を行うには、一定の燃焼熱を確保するために、加熱脱着後の臭化メチルガスの濃度を所定の範囲に制御することが必要である。しかし、加熱脱着後の臭化メチルの濃度は、臭化メチルの量、脱着時の風量、及び加熱温度に大きく依存し、例えば、図３に示すように、一定風量（ＳＶ（空間速度）＝１００００ｈ-1）、一定温度で加熱脱着すると、臭化メチルの経時変化は、ほぼ直線的に増加した後、ほぼ直線的に減少し、均一な濃度にはならない。そこで、特開平８─２４５７２号では、加熱温度を徐々に上昇させることにより、加熱脱着後の臭化メチルの濃度を所定の範囲に制御し、自燃を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、脱着の加熱温度を制御して臭化メチルの濃度を一定の範囲にする従来の方法は、加熱温度を厳密に制御する必要があると共に、加熱脱着の熱源は燃焼熱を利用していることもあって、複雑な加熱温度の制御装置が必要になる。
【０００７】
また、脱着開始直後や脱着終了直前の低濃度時には、燃焼熱が少ないので灯油等による助燃が必要となる。そこで、助燃する時間に対し、自燃する時間を長くすることにより、さらに低コスト化を図ることが望まれていた。本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、低コスト、高効率で、臭化メチルガスを無害化する処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、臭化メチルの有害ガスが吸着された活性炭塔内に脱着用空気を通気して活性炭から前記有害ガスを脱着すると共に、脱着した有害ガスを燃焼分解装置に送気し、前記燃焼分解装置で有害ガスを燃焼分解する臭化メチルガスの処理方法において、前記燃焼分解装置に対して前記有害ガスが吸着された活性炭塔を複数塔並列に配置し、前記複数の活性炭塔に通気する前記脱着用空気の通気開始から通気終了までの通気タイミングを順次ずらして通気中の活性炭塔と次に通気する活性炭塔とを部分的にオーバーラップさせて通気することにより、前記燃焼分解装置に送気される有害ガスの濃度が８０００ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍに維持されるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は前記目的を達成するために、臭化メチルの有害ガスが吸着された活性炭塔内に脱着用空気を通気して活性炭から前記有害ガスを脱着すると共に、脱着した有害ガスを燃焼分解装置に送気し、前記燃焼分解装置で有害ガスを燃焼分解する臭化メチルガスの処理装置において、前記燃焼分解装置に対して並列に設けられ、前記有害ガスが吸着された複数の活性炭塔と、前記各活性炭塔の出口にそれぞれ設けられ、前記燃焼分解装置に送気される各活性炭塔ごとに有害ガス濃度を検出する第１の濃度計と、前記各活性炭塔の出口からの流路が合流する合流部に設けられ、前記燃焼分解装置に送気される有害ガス濃度を検出する第２の濃度計と、前記各活性炭塔の入口に設けられ、前記脱着用空気の通気を開始・終了する開閉弁と、前記第１の濃度計及び前記第２の濃度計の検出濃度に基づいて、前記燃焼分解装置に送気される前記有害ガスの濃度が８０００ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍに維持されるように前記各活性炭塔の開閉弁を開閉するタイミングを制御することによって、通気中の活性炭塔と次に通気する活性炭塔とを部分的にオーバーラップさせて通気する制御手段と、から成ることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、燃焼分解装置に対して有害ガスが吸着された活性炭塔を複数塔並列に設置し、複数の活性炭塔に通気する前記脱着用空気の通気開始から通気終了までの通気タイミングを順次ずらして通気中の活性炭塔と次に通気する活性炭塔とを部分的にオーバーラップさせるようにした。例えば、通気中の活性炭塔から脱着される有害ガスの濃度が低下し始めた時に次の活性炭塔の通気を開始して通気中の活性炭塔からの有害ガスと次の活性炭塔からの有害ガスを混合する操作を各活性炭塔について順次行うことにより最初の活性炭塔の通気開始近傍と、最後の活性炭塔の通気終了近傍以外は燃焼分解装置に送気する送気ガスを所定濃度に維持することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る臭化メチルガスの処理装置の好ましい実施の形態について詳説する。尚、以下は燻蒸倉庫内の臭化メチルを処理する処理装置の例で説明する。図１は、本発明に係る臭化メチルガスの処理装置の系統図であり、脱着工程、燃焼分解工程、及び吸収工程を示している。
【００１２】
本発明に係る臭化メチルガスの処理装置は、燻蒸倉庫の臭化メチルを活性炭に吸着する吸着工程と、臭化メチルが吸着した活性炭を脱着する脱着工程と、脱着した臭化メチルを燃焼分解する燃焼分解工程と、燃焼分解により生じた臭化水素をアルカリ溶液で吸収する吸収工程と、からなる。吸着工程では、燻蒸倉庫内の臭化メチル含有排ガスを希釈しながら、多段に設けた活性炭塔に通気し、臭化メチルを活性炭に吸着する。
【００１３】
脱着工程では、図１に示すように、吸着工程において多量の臭化メチルを補足した、例えば、３個の活性炭塔１２ａ、１２ｂ、１２ｃが並設される。即ち、熱交換器１６からの配管が分岐して各活性炭塔１２ａ〜１２ｃの流入口に接続し、さらに流出口に接続された配管は合流した後に熱交換機１８に接続する。また、分岐前の配管と合流後の配管との間には、希釈用配管３４が接続される。これにより、各活性炭塔１２ａ〜１２ｃから排気された排ガスを、加熱された脱着用空気によって、温度一定のまま、希釈することができる。
【００１４】
各活性炭塔１２ａ〜１２ｃの上流側及び希釈用配管３４には、流通路の開閉の操作を行う電磁弁２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄがそれぞれ設けられている。また、各活性炭塔１２ａ〜１２ｃの下流側には、各排ガス中の臭化メチル濃度を測定する濃度センサー２６ａ、２６ｂ、２６ｃがそれぞれ設けられる。更に、各活性炭塔１２ａ〜１２ｃからの排ガスが合流する合流部には、排ガス全体に含まれる臭化メチルの濃度を測定する濃度センサー２４が設けられている。各濃度センサー２６ａ〜２６ｃ及び濃度センサー２４は、信号ケーブルを介してコントローラー２２に接続される。
【００１５】
コントローラー２２は、各濃度センサー２６ａ〜２６ｃ及び濃度センサー２４の検出値を解析し、濃度センサー２４の検出値が所定濃度に制御されるように、信号ケーブルを介して各電磁弁２８ａ〜２８ｄに開、閉の信号を発信する。即ち、電磁弁２８ａ〜２８ｄを順次開閉させて、各活性炭塔１２ａ〜１２ｃで加熱脱着を行った排ガス同士を混合したり、希釈用空気で希釈することにより、合流後の排ガスの濃度を所定濃度に制御する。
【００１６】
各活性炭塔１２ａ〜１２ｃより排出された臭化メチル含有排ガスは、熱交換器１８で予熱された後、触媒塔１４に送気される。触媒塔１４において、臭化メチルは、耐ハロゲン性の触媒によりほぼ完全に燃焼分解する。触媒としては、アルミナ、チタニア、ジルコニア、マンガン、銅、ニッケル、コバルト、白金、パラジウムを担持したものを使用できる。燃焼分解は臭化メチルの濃度が高濃度であれば、燃焼分解で発生する発熱量が多く、補助燃料を使用しなくても、即ち自燃で燃焼分解し続けることができる。実際には、臭化メチルの濃度が高すぎると発熱によって触媒を熱劣化させるので、自燃を行うには、排ガス中の臭化メチル濃度を、自燃を行うのに適した所定濃度、即ち、自燃濃度に制御する必要がある。臭化メチル濃度の自燃濃度は、例えば、触媒塔１４の入り口温度３５０℃、処理風量１００Ｎｍ3 ／ｍｉｎの場合、８０００ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍとなる。
【００１７】
触媒塔１４で燃焼分解された臭化メチルは、臭化水素、炭酸ガス及び水蒸気となる。即ち、
【００１８】
【数１】
２ＣＨ3 Ｂｒ＋３Ｏ2 →２ＨＢｒ＋２ＣＯ2 ＋２ＨＯ2 
この燃焼排ガスは、上述したように熱交換器１６及び熱交換器１８において、脱着用空気及び脱着後の臭化メチルガスと熱交換される。更に、冷却器２０において５０度以下に冷却した後、吸収塔３０に送られる。
【００１９】
吸収塔３０で、臭化水素は水酸化ナトリウム３２に略完全に吸収され、無害の臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）となり、吸収後のガスは、無害なガスとして大気中に排出される。また、吸収後のアルカリ溶液は、塩酸（ＨＣＬ）等で中和して排出される。
次に上記のように構成された本発明に係るハロゲン系有機物ガスの処理装置の作用について説明する。
【００２０】
図２は、脱着後の臭化メチル含有排ガス中の臭化メチル濃度の経時変化を示している。尚、太実線は濃度センサー２４の測定値の経時変化であり、細実線はそれぞれ濃度センサー２６ａ、２６ｂ、２６ｃの測定値の経時変化である。
先ず、脱着開始から図２のＡ点まで、電磁弁２８ａ、２８ｄが開かれている。これにより、熱交換器１６により加熱された空気は、活性炭塔１２ａに流入し、活性炭から臭化メチルを脱着して臭化メチル含有排ガスを流出する。このとき、活性炭塔１２ａに流入する脱着用空気は、一定風量（ＳＶ＝１００００ｈ-1）、一定温度（８０℃）であり、活性炭塔１２ａからの排ガスは、Ａ点まで濃度が直線的に増加する。この排ガスの濃度は、希釈用配管３４から同量の空気が混合することにより、１／２に希釈される。これにより、希釈後の排ガスは、徐々に濃度が増加して、Ａ点で完全に自燃を行う。
【００２１】
次に、Ａ点になると、コントローラー２２は、濃度センサー２６ａの値が減少し始めたことを感知して、電磁弁２８ｂ、２８ｄに開、閉の切り替えの信号を送信し、電磁弁２８ｄを閉じて電磁弁２８ｂを開く。これにより、活性炭塔１２ａ、１２ｂには、Ａ点までの活性炭塔１２ａと、同一風量、同一温度の脱着用空気が流入する。従って、直線的に減少する活性炭塔１２ａからの臭化メチルガスと、直線的に増加する活性炭塔１２ｂからの臭化メチルガスとが混合することにより、混合後の臭化メチル濃度は、Ａ─Ｂ間ほぼ一定の値になり、自燃濃度に制御される。
【００２２】
次に、Ｂ点になると、コントローラー２２は、濃度センサー２６ｂの値が減少し始めたことを感知して、電磁弁２８ａ、２８ｃに開、閉の切り替えの信号を送信し、電磁弁ａを閉じて、電磁弁ｃを開く。これにより、活性炭塔１２ｂと活性炭塔１２ｃで加熱脱着が行われ、Ａ−Ｂ間と同様に、Ｂ−Ｃ間も、混合後の排ガスの濃度は、自燃濃度に制御される。
【００２３】
Ｃ点になると、コントローラ２２は、濃度センサー２８ｃの値が減少し始めたのを感知して信号を送り、電磁弁ｂを閉じて電磁弁ｄを開ける。これにより、活性炭塔１２ｃからの排気ガスは、１／２に希釈され、濃度が自燃濃度を上回ることなく徐々に減少する。
このように、本発明のハロゲン系有機物ガスの処理装置によれば、脱着後のハロゲン系有機化合物ガスの濃度を自燃濃度に簡単に制御できると共に、自燃を長時間行うことができる。これにより、低コスト且つ高効率で、ハロゲン系有機化合物ガスを無害化する処理装置を得ることができる。
【００２４】
尚、上述した実施の形態では、吸着工程において多量の臭化メチルを補足した活性炭塔を３個並設したが、何個並設してもよい。活性炭塔を多く設置するほど、自燃する時間が長くなり、更に高効率化を図ることができる。
また、上述した実施の形態では、各活性炭塔１２ａ〜１２ｃ、及び希釈用配管３４に、熱交換器１６で燃焼分解で発生した排ガスによって加熱された脱着用空気を流入させたが、前記排ガスを流入させてもよい。
【００２５】
また、上述した実施の形態では、活性炭塔１２ａへの通気開始からＡ点までと、Ｄ点から活性炭塔１２ｃへの通気終了までの間、電磁弁２８ｄを開けて臭化メチルガスの希釈を行ったが、自燃濃度を超える期間が短時間であり触媒を傷めない場合には、希釈を行わなくても良い。
また、上述した実施の形態では、電磁弁２８は開、閉の切り替え操作のみを行ったが、弁開度を変化させるようにしてもよい。例えば、図２のＤ点のときに、電磁弁２８ｄを開き始めＡ点で全開になるまで、弁開度を徐々に大きくしていくことにより、自燃濃度に制御される時間を更に長くすることができる。同様に、Ｃ点で全開の電磁弁２８ｄをＥ点で全閉になるように徐々に弁開度を小さくすることにより、自燃する時間を更に長くすることができる。
【００２６】
また、電磁弁２８ａ〜２８ｃについても同様に、弁開度を操作できるようにしてもよい。例えば、自燃濃度の上限に近づいた時は、開いている電磁弁の弁開度を大きくし、逆に自燃濃度の下限に近づいた時は弁開度を小さくして、濃度を微調整することにより、更に安定して自燃濃度を制御することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る臭化メチルガスの処理方法及び装置によれば、簡単な制御によって、長時間安定して自燃させることができ、低コスト、高効率で、ハロゲン系有機物ガスを無害化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るハロゲン系有機物ガスの処理装置の系統図
【図２】本発明に係るハロゲン系有機物ガスの処理装置における臭化メチル濃度の経時変化の一例
【図３】脱着される臭化メチルの濃度の経時変化
【符号の説明】
１２…活性炭塔
１４…触媒塔
１６…熱交換器
１８…熱交換器
２２…コントローラー
２４…濃度センサー
２６…濃度センサー
２８…電磁弁
３４…希釈用配管
【図１】
0003744172.tif 000002
【図２】
0003744172.tif 000003
【図３】
0003744172.tif 000004