JP2000246059A - Reactive agent for decomposing hardly decomposable organochlorine compound and method for decomposing it - Google Patents
Reactive agent for decomposing hardly decomposable organochlorine compound and method for decomposing itInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は難分解性有機塩素化
合物を分解する反応剤および分解方法に関する。特に、
ごみ焼却炉等から排出されるガスおよび焼却灰等に含ま
れるポリ塩化ジベンゾダイオキシン類（ＰＣＤＤ）、ポ
リ塩化ジベンゾフラン類（ＰＣＤＦ）、ポリ塩化ビフェ
ニル類（ＰＣＢ）、ポリクロロベンゼン類等の難分解性
有機塩素化合物を効率的に分解する反応剤および分解方
法に関する。The present invention relates to a reactant for decomposing a hardly decomposable organic chlorine compound and a decomposition method. In particular,
Persistent organics such as polychlorinated dibenzodioxins (PCDD), polychlorinated dibenzofurans (PCDF), polychlorinated biphenyls (PCB), and polychlorobenzenes contained in gas discharged from refuse incinerators and incinerated ash The present invention relates to a reagent and a method for decomposing chlorine compounds efficiently.
【０００２】[0002]
【従来の技術】残留性有機汚染物質（Persistent Organ
ic Pollutants ）（以下「ＰＯＰｓ」という。）にかか
わる環境問題は古くからある。ＰＯＰｓの代表的な化合
物の一つであるポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）は魚から
検出されるなど、一般環境でも検出され、ＰＯＰｓによ
る環境問題は強く認識されつつある。ＰＯＰｓの特性と
しては、（１）物理学的、生物学的、化学的分解が困難
である、（２）水溶解度が低く、脂溶性が高く生物濃縮
性がある、（３）人の健康、環境に対する有害性があ
る、等が挙げられ、特に近年、都市ごみまたは産業廃棄
物等の焼却炉の排ガスおよび焼却灰において、極めて毒
性の強いダイオキシン類またはその他の有機塩素化合物
が検出されることが重大な問題となっている。2. Description of the Related Art Persistent organic pollutants (Persistent Organs)
Environmental issues related to ic Pollutants (POPs) have been around for a long time. Polychlorinated biphenyl (PCB), which is one of the representative compounds of POPs, is also detected in general environments, such as in fish, and environmental problems due to POPs are being strongly recognized. The characteristics of POPs are (1) physical, biological and chemical decomposition are difficult, (2) low water solubility, high lipophilicity and bioconcentration, (3) human health, In particular, in recent years, extremely toxic dioxins or other organic chlorine compounds have been detected in the exhaust gas and incineration ash of incinerators such as municipal solid waste or industrial waste. It is a serious problem.
【０００３】これらのダイオキシン類等の危険な物質の
発生を抑制したり、排ガスを浄化するための研究が盛ん
に行われ、多くの方法が知られている。例えばダイオキ
シン発生の抑制方法としては、（１）特開平５−２０３
１２７号公報や（２）特開平１０−１７６８２４号公報
等の方法が知られている。またダイオキシンの分解方法
としては、（３）特開平４−２４１８８０号公報や
（４）特開平１０−２７２４４０号公報等の方法が知ら
れている。ダイオキシンの発生を抑制する（１）または
（２）に記載の方法は、都市ごみまたは産業廃棄物を焼
却する際に石炭を添加して混焼させ、排出する燃焼排ガ
スはバグフィルター等を用いて除塵するものであるが、
ごみに対して石炭を添加して混焼しているので、その分
だけごみの焼却処理量が減り、今までのごみ処理量を維
持できないという問題が生じる。また、バグフィルター
等を用いて除塵する方法も必ずしも満足のいくものでは
ない。またダイオキシンを分解する（３）または（４）
に記載の方法は、燃焼で生じる灰などの固形物に含まれ
るダイオキシンをアミン系化合物の存在下で熱処理する
ものであるが、（３）に記載された方法は処理温度が高
く、処理時間も長いため、工業的に有利ではなく、
（４）に記載された方法もダイオキシン類が極めて毒性
が強いということを考えると十分に低いレベルまで分解
されたとは言えない。[0003] Studies for suppressing the generation of dangerous substances such as dioxins and purifying exhaust gas have been actively conducted, and many methods have been known. For example, as a method for suppressing the generation of dioxin, (1) JP-A-5-203
No. 127, (2) Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-176824 and the like are known. Further, as a method for decomposing dioxin, methods described in (3) JP-A-4-241880 and (4) JP-A-10-272440 are known. According to the method described in (1) or (2), which suppresses the generation of dioxin, coal is added to incinerate municipal solid waste or industrial waste and co-fired, and the combustion exhaust gas discharged is dust-removed using a bag filter or the like. To do,
Since coal is added to refuse and co-fired, the amount of refuse incinerated is reduced by that amount, and the problem of not being able to maintain the existing refuse disposal arises. Further, a method of removing dust using a bag filter or the like is not always satisfactory. Also decomposes dioxin (3) or (4)
In the method described in (3), dioxin contained in solid matter such as ash generated by combustion is heat-treated in the presence of an amine compound, but the method described in (3) requires a high processing temperature and a long processing time. Long, not industrially advantageous,
The method described in (4) cannot be said to have been decomposed to a sufficiently low level in view of the fact that dioxins are extremely toxic.
【０００４】上記方法以外にも都市ごみまたは産業廃棄
物等の焼却炉の排ガスおよび焼却灰に含まれる難分解性
のダイオキシン類等の有機塩素化合物を浄化する多くの
技術が利用されており、例えば乾式または湿式の排ガス
浄化方法が知られている。例えば乾式の浄化方法は、石
炭およびかっ炭を用いる火力発電所、ごみ焼却装置、特
殊ごみ焼却装置並びに種々の装入物による燃焼装置の排
ガスの浄化に使用されるが、浄化しようとする排ガスに
粉末状の活性炭もしくは水酸化カルシウムを吹き込む方
法がある。その目的は、排ガス中に存在する有機塩素化
合物を吸着もしくは酸性の有害汚染物質、例えば二酸化
硫黄、塩化水素を中和し、活性炭もしくは生成した中和
塩を適宜の分離装置、例えば電気式集塵機または布フィ
ルターのところで分離することであるが、ダイオキシン
類の除去効率は必ずしも満足のいくものではない。[0004] In addition to the above-mentioned methods, many other techniques for purifying organic chlorine compounds such as dioxins, which are hardly decomposable, contained in exhaust gas from incinerators such as municipal waste or industrial waste and incinerated ash are used. Dry or wet exhaust gas purification methods are known. For example, dry purification methods are used to purify exhaust gas from thermal power plants using coal and lignite, refuse incinerators, special refuse incinerators, and combustion equipment using various charges. There is a method of blowing activated carbon powder or calcium hydroxide. Its purpose is to neutralize organic chlorine compounds present in the exhaust gas by adsorption or acidic harmful pollutants, such as sulfur dioxide and hydrogen chloride, and to separate activated carbon or the generated neutralized salt into a suitable separation device, such as an electric dust collector or Although separation is performed at a cloth filter, dioxin removal efficiency is not always satisfactory.
【０００５】乾式の排ガス浄化によると、汚染物質を含
有する排ガスは広汎に浄化される。しかし、この場合に
は活性炭もしくは水酸化カルシウムの消費量が非常に大
きくなるという欠点がある。また、活性炭の作用は吸着
であり、ダイオキシン類は活性炭に吸着されているのみ
である。有機塩素化合物を金属化合物、例えば塩化銅な
どと接触させるとダイオキシン類が再合成されることが
知られているが、この排ガスの浄化に使われた活性炭を
処分する目的のために再度焼却処理すると、活性炭に吸
着されていた有機塩素化化合物等によりダイオキシン類
が再合成されるという問題がある。従って、排ガスまた
は焼却灰に含まれるダイオキシン類等の有機塩素化合物
を確実に分解除去することが求められている。According to dry exhaust gas purification, exhaust gas containing pollutants is widely purified. However, in this case, there is a disadvantage that the consumption of activated carbon or calcium hydroxide is extremely large. The effect of activated carbon is adsorption, and dioxins are only adsorbed on activated carbon. It is known that dioxins are resynthesized when an organochlorine compound is brought into contact with a metal compound, for example, copper chloride, but when incinerated again for the purpose of disposing activated carbon used for purification of this exhaust gas, In addition, there is a problem that dioxins are resynthesized by an organic chlorinated compound or the like adsorbed on activated carbon. Therefore, it is required to reliably decompose and remove organic chlorine compounds such as dioxins contained in exhaust gas or incinerated ash.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このような技術的背景
に鑑み、本発明は、都市ごみまたは産業廃棄物等の焼却
炉の排ガスおよび焼却灰に含まれる極めて毒性の強いダ
イオキシン類またはその他の有機塩素化合物を工業的に
有利な方法により選択的に分解する反応剤および分解方
法を提供することを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above technical background, the present invention relates to highly toxic dioxins or other organic compounds contained in the exhaust gas and incineration ash of incinerators such as municipal waste or industrial waste. An object of the present invention is to provide a reactant and a decomposition method for selectively decomposing a chlorine compound by an industrially advantageous method.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の従
来の問題点を解決すべく鋭意検討した結果、都市ごみま
たは産業廃棄物等の焼却炉の排ガスおよび焼却灰に含ま
れる難分解性塩素化合物を選択的に分解する反応剤およ
び分解方法を見出し、完成するに至った。本発明は以下
の（１）〜（１５）に示されるダイオキシン類またはそ
の他の難分解性有機塩素化合物を選択的に分解する反応
剤および分解方法に関する。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned conventional problems, and as a result, found that hardly decomposable substances contained in exhaust gas and incinerated ash of incinerators such as municipal waste or industrial waste. The present inventors have found a reactant and a decomposition method for selectively decomposing a chlorine compound, and have completed the present invention. The present invention relates to a reagent and a decomposition method for selectively decomposing dioxins or other hardly decomposable organic chlorine compounds shown in the following (1) to (15).
【０００８】（１）アルカリ金属化合物および／または
アルカリ土類金属化合物を含有する単体状炭素からなる
固形物であることを特徴とする難分解性有機塩素化合物
の分解用反応剤。 （２）アルカリ金属化合物および／またはアルカリ土類
金属化合物を含有する単体状炭素からなる固形物で、そ
れら元素の含有割合が、アルカリ土類金属を１．０とし
たときの原子比で、アルカリ金属が０〜０．３、単体状
炭素が０．２５〜１０．０である上記（１）に記載の難
分解性有機塩素化合物の分解用反応剤。 （３）前記アルカリ金属化合物が、リチウム、ナトリウ
ム、カリウム、ルビジウムまたはセシウムの酸化物、水
酸化物、炭酸水素塩、炭酸塩、ケイ酸塩、リン酸塩、ア
ルミン酸塩、硝酸塩または硫酸塩である上記（１）また
は（２）に記載の難分解性有機塩素化合物の分解用反応
剤。 （４）前記アルカリ土類金属化合物が、マグネシウム、
カルシウム、ストロンチウムまたはバリウムの酸化物、
水酸化物、炭酸水素塩または炭酸塩である上記（１）乃
至（３）のいずれかに記載の難分解性有機塩素化合物の
分解用反応剤。(1) A reactant for decomposing a hardly decomposable organic chlorine compound, which is a solid composed of simple carbon containing an alkali metal compound and / or an alkaline earth metal compound. (2) A solid substance composed of simple carbon containing an alkali metal compound and / or an alkaline earth metal compound, wherein the content of these elements is expressed in terms of atomic ratio when the alkaline earth metal is set to 1.0, The reagent for decomposing a hardly decomposable organic chlorine compound according to the above (1), wherein the metal is 0 to 0.3 and the simple carbon is 0.25 to 10.0. (3) The alkali metal compound is lithium, sodium, potassium, rubidium or cesium oxide, hydroxide, hydrogen carbonate, carbonate, silicate, phosphate, aluminate, nitrate or sulfate. The reagent for decomposing a hardly decomposable organic chlorine compound according to the above (1) or (2). (4) The alkaline earth metal compound is magnesium,
Oxides of calcium, strontium or barium,
The reagent for decomposing a hardly decomposable organic chlorine compound according to any one of the above (1) to (3), which is a hydroxide, a hydrogen carbonate or a carbonate.
【０００９】（５）前記単体状炭素が、チャー炭、石
炭、ピッチ、木炭、活性炭、カーボンブラックまたはコ
ークス粉である上記（１）乃至（４）のいずれかに記載
の難分解性有機塩素化合物の分解用反応剤。 （６）形状が粒状であり、その粒状性および圧強度を向
上させるためにアルミナを反応剤重量に対し１〜１０％
さらに含む上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の難
分解性有機塩素化合物の分解用反応剤。 （７）前記アルミナの一次粒子の平均径が１０〜１００
ｎｍである上記（６）に記載の難分解性有機塩素化合物
の分解用反応剤。 （８）ごみ焼却炉における排ガス処理および煤塵処理、
産業廃棄物焼却炉における排ガス処理および煤塵処理ま
たは電気炉における排ガス処理および煤塵処理に利用さ
れる上記（１）乃至（７）のいずれかに記載の難分解性
有機塩素化合物の分解用反応剤。(5) The hardly decomposable organic chlorine compound as described in any of (1) to (4) above, wherein the single carbon is charcoal, coal, pitch, charcoal, activated carbon, carbon black or coke powder. Reactant for decomposition of (6) The shape is granular, and alumina is added in an amount of 1 to 10% with respect to the weight of the reactant in order to improve the granularity and pressure strength.
The reagent for decomposing hardly decomposable organic chlorine compounds according to any one of the above (1) to (5), which further comprises: (7) The average particle size of the primary particles of the alumina is 10 to 100.
The reactant for decomposing a hardly decomposable organic chlorine compound according to the above (6), which is nm. (8) exhaust gas treatment and dust treatment in a waste incinerator,
The reagent according to any one of the above (1) to (7), which is used for exhaust gas treatment and dust treatment in an industrial waste incinerator or exhaust gas treatment and dust treatment in an electric furnace.
【００１０】（９）難分解性有機塩素化合物が、残留性
有機汚染物質である上記（１）乃至（８）のいずれかに
記載の難分解性有機塩素化合物の分解用反応剤。 （１０）難分解性有機塩素化合物がポリ塩化ジベンゾダ
イオキシン類（ＰＣＤＤ）、ポリ塩化ジベンゾフラン類
（ＰＣＤＦ）、ポリ塩化ビフェニル類（ＰＣＢ）、ポリ
クロロベンゼン類である上記（１）乃至（９）のいずれ
かに記載の難分解性有機塩素化合物の分解用反応剤。 （１１）難分解性有機塩素化合物を気体状、液体状およ
び／または固体状に混合した状態で上記（１）乃至（１
０）のいずれかに記載の分解用反応剤と１００℃以上の
温度で接触させることを特徴とする難分解性有機塩素化
合物の分解方法。 （１２）難分解性有機塩素化合物を上記（１）乃至（１
０）のいずれかに記載の分解用反応剤と１００℃以上の
温度で接触させて分解し、塩素原子を固定化することを
特徴とする上記（１１）に記載の難分解性有機塩素化合
物の分解方法。(9) The reagent according to any one of (1) to (8) above, wherein the hardly decomposable organic chlorine compound is a persistent organic pollutant. (10) Any of the above (1) to (9), wherein the hardly decomposable organic chlorine compound is polychlorinated dibenzodioxins (PCDD), polychlorinated dibenzofurans (PCDF), polychlorinated biphenyls (PCB), and polychlorobenzenes. A reagent for decomposing hardly decomposable organic chlorine compounds according to the above item. (11) When the hardly decomposable organic chlorine compound is mixed in a gaseous, liquid and / or solid state, the above (1) to (1)
0) A method for decomposing a hardly decomposable organic chlorine compound, which is brought into contact with the reagent for decomposition according to any one of the above items at a temperature of 100 ° C or higher. (12) The hardly decomposable organic chlorine compound is used in the above (1) to (1)
0) The hard-to-decompose organic chlorine compound according to (11), which is decomposed by being brought into contact with the reagent for decomposition according to any one of the above items at a temperature of 100 ° C. or higher to fix chlorine atoms. Disassembly method.
【００１１】（１３）難分解性有機塩素化合物を上記
（１）乃至（１０）のいずれかに記載の分解用反応剤と
１００℃以上の温度で接触させて分解し、出口の有機塩
素化合物の濃度を０．１ｎｇ／ｍ3 以下とすることを特
徴とする上記（１１）または（１２）に記載の難分解性
有機塩素化合物の分解方法。 （１４）難分解性有機塩素化合物を上記（１）乃至（１
０）のいずれかに記載の分解用反応剤と接触させ、生成
する塩酸ガス、窒素酸化物、硫黄酸化物を同時に処理す
る上記（１１）乃至（１３）のいずれかに記載の難分解
性有機塩素化合物の分解方法。 （１５）難分解性有機塩素化合物を上記（１）乃至（１
０）のいずれかに記載の分解用反応剤と接触させ、難分
解性有機塩素化合物に含まれる塩素を分解除去すること
によりダイオキシン類の再生を防ぐ上記（１１）乃至
（１４）のいずれかに記載の難分解性有機塩素化合物の
分解方法。(13) The hardly decomposable organic chlorine compound is decomposed by contacting it with the decomposition reagent according to any one of the above (1) to (10) at a temperature of 100 ° C. or higher, and the organic chlorine compound at the outlet is decomposed. The method for decomposing a hardly decomposable organic chlorine compound according to the above (11) or (12), wherein the concentration is 0.1 ng / m 3 or less. (14) The hardly decomposable organic chlorine compound is used in the above (1) to (1)
0) The hardly decomposable organic compound according to any one of the above (11) to (13), wherein the non-decomposable organic compound according to any one of (11) to (13), which is brought into contact with the decomposition reagent according to any one of (1) to (3) and simultaneously treats the generated hydrochloric acid gas, nitrogen oxide, and sulfur oxide. How to decompose chlorine compounds. (15) The hardly decomposable organic chlorine compound is used in the above (1) to (1).
0) The method according to any one of the above (11) to (14), which comprises contacting with the decomposition reagent according to any one of the above (1) to decompose and remove chlorine contained in the hardly decomposable organic chlorine compound to thereby prevent regeneration of dioxins. The method for decomposing a hardly decomposable organic chlorine compound as described in the above.
【００１２】すなわち本発明は、都市ごみまたは産業廃
棄物等の焼却炉の排ガスおよび焼却灰に含まれる極めて
毒性の強いダイオキシン類またはその他の有機塩素化合
物を工業的に有利な方法により選択的に分解し、塩素原
子をアルカリ金属塩および／またはアルカリ土類金属塩
として固定化する反応剤および分解方法に関する。That is, the present invention selectively decomposes highly toxic dioxins or other organochlorine compounds contained in exhaust gas and incinerated ash of incinerators such as municipal waste or industrial waste by an industrially advantageous method. And a reagent for decomposing a chlorine atom as an alkali metal salt and / or an alkaline earth metal salt, and a decomposition method.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下本発明について説明する。都
市ごみまたは産業廃棄物等の焼却炉の排ガスおよび焼却
灰に含まれる難分解性有機塩素化合物を確実に分解除去
することが求められている。しかしながら、一部の有機
塩素化合物は分解したとしても、被処理ガス中に含まれ
る金属化合物、例えば塩化銅などと接触することでダイ
オキシン類等に再合成されることが知られている。従っ
て本発明は難分解性有機塩素化合物を分解し、かつ生成
した塩素原子をアルカリ金属塩および／またはアルカリ
土類金属塩として固定化することで、例えばダイオキシ
ン類の再合成を防止する反応剤および分解方法を提供す
るものである。また、この際に、有機塩素化合物以外に
も被処理ガス中に含まれる塩酸ガス、窒素酸化物（NOx
）および硫黄酸化物（SOx ）等についても同時に処理
して無害化することができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below. There is a demand for reliably decomposing and removing hardly decomposable organic chlorine compounds contained in exhaust gas and incinerated ash of incinerators such as municipal waste or industrial waste. However, it is known that even if some organic chlorine compounds are decomposed, they are re-synthesized into dioxins or the like by contact with a metal compound contained in the gas to be treated, such as copper chloride. Accordingly, the present invention provides a reagent for decomposing a hardly decomposable organic chlorine compound and fixing a generated chlorine atom as an alkali metal salt and / or an alkaline earth metal salt to thereby prevent, for example, resynthesis of dioxins. It provides a decomposition method. At this time, in addition to the organic chlorine compound, hydrochloric acid gas, nitrogen oxide (NOx
) And sulfur oxides (SOx) can be treated simultaneously to render them harmless.
【００１４】本発明は、特にごみ焼却炉における排ガス
および煤塵、産業廃棄物焼却炉における排ガスおよび煤
塵または電気炉における排ガスおよび煤塵に含まれるポ
リ塩化ジベンゾダイオキシン類（ＰＣＤＤ）、ポリ塩化
ジベンゾフラン類（ＰＣＤＦ）、ポリ塩化ビフェニル類
（ＰＣＢ）、ポリクロロベンゼン類等の難分解性有機塩
素化合物を効率的に分解する反応剤および分解方法であ
り、分解した塩素化合物の塩素原子は反応剤に固定さ
れ、分解した排ガスは無害化されて放出される。The present invention particularly relates to polychlorinated dibenzodioxins (PCDD) and polychlorinated dibenzofurans (PCDF) contained in exhaust gas and dust in a waste incinerator, exhaust gas and dust in an industrial waste incinerator or exhaust gas and dust in an electric furnace. ), Polychlorinated biphenyls (PCB), polychlorinated benzenes and other hard-to-decompose organochlorine compounds and other reactive agents and decomposition methods. The chlorine atoms of the decomposed chlorine compounds are fixed to the reactants and decomposed. The exhaust gas thus detoxified is released.
【００１５】本発明で好適に分解できるポリ塩化ジベン
ゾダイオキシン類、ポリ塩化ジベンゾフラン類、ポリ塩
化ビフェニル類、ポリクロロベンゼン類は常温で液体状
もしくは固体状の物質である。これらの難分解性有機塩
素化合物の分解反応を行わせるには、ポリ塩化ジベンゾ
ダイオキシン類、ポリ塩化ジベンゾフラン類、ポリ塩化
ビフェニル類、ポリクロロベンゼン類などを気相条件で
アルカリ金属化合物および／またはアルカリ土類金属化
合物を含有する単体状炭素からなる反応剤に１００℃以
上の温度で接触させる。The polychlorinated dibenzodioxins, polychlorinated dibenzofurans, polychlorinated biphenyls, and polychlorobenzenes which can be suitably decomposed in the present invention are liquid or solid substances at ordinary temperature. In order to carry out the decomposition reaction of these hardly decomposable organic chlorine compounds, polychlorinated dibenzodioxins, polychlorinated dibenzofurans, polychlorinated biphenyls, polychlorobenzenes and the like are subjected to alkali metal compounds and / or alkaline earth compounds under a gas phase condition. It is brought into contact with a reactant composed of simple carbon containing a metal-like compound at a temperature of 100 ° C. or higher.
【００１６】次に、本発明で用いる難分解性有機塩素化
合物の分解用反応剤について説明する。反応剤として
は、難分解性有機塩素化合物を分解用反応剤と接触させ
る際に、分解反応を高め、分解物と反応して結合する１
種以上の物質を含有しており、例えば活性炭などの単体
状炭素質に１種以上のアルカリ金属化合物および／また
はアルカリ土類金属化合物を含有する。Next, the reactant for decomposing the hardly decomposable organic chlorine compound used in the present invention will be described. As a reactant, when a hardly decomposable organic chlorine compound is brought into contact with a reactant for decomposition, the decomposition reaction is enhanced, and the reactant is combined with the decomposed product.
It contains one or more substances, for example, one or more alkali metal compounds and / or alkaline earth metal compounds in a simple carbonaceous substance such as activated carbon.
【００１７】反応剤に含有するアルカリ金属化合物は、
リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムまたはセ
シウムの酸化物，水酸化物、炭酸水素塩、炭酸塩、ケイ
酸塩、リン酸塩、アルミン酸塩、硝酸塩または硫酸塩で
あり、これらのアルカリ金属化合物は単独でも２種以上
を任意の割合で組み合わせて使用してもよい。好ましく
はナトリウムとカリウムの酸化物、水酸化物、炭酸塩、
ケイ酸塩またはアルミン酸塩がよい。The alkali metal compound contained in the reactant is
Lithium, sodium, potassium, rubidium or cesium oxides, hydroxides, bicarbonates, carbonates, silicates, phosphates, aluminates, nitrates or sulfates, and these alkali metal compounds alone However, two or more kinds may be used in combination at an arbitrary ratio. Preferably sodium and potassium oxides, hydroxides, carbonates,
Silicates or aluminates are preferred.
【００１８】次に、反応剤に含有するアルカリ土類金属
化合物は、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム
またはバリウムの酸化物、水酸化物、炭酸水素塩または
炭酸塩であり、これらのアルカリ土類金属化合物は単独
でも２種以上を任意の割合で組み合わせて使用してもよ
い。好ましくはマグネシウムまたはカルシウムの酸化
物、水酸化物または炭酸塩がよく、さらに好ましくは安
価に入手できて取り扱いが容易である、カルシウムの酸
化物、水酸化物、炭酸塩である生石灰、消石灰、石灰石
を用いるのがよい。Next, the alkaline earth metal compound contained in the reactant is an oxide, hydroxide, hydrogen carbonate or carbonate of magnesium, calcium, strontium or barium, and these alkaline earth metal compounds are They may be used alone or in combination of two or more kinds at an arbitrary ratio. Magnesium or calcium oxides, hydroxides or carbonates are preferred, and calcium oxides, hydroxides and carbonates quick lime, slaked lime and limestone are more preferably available at low cost and easy to handle. It is better to use
【００１９】また、反応剤の一方の材料の単体状炭素で
ある炭素質固体材料は、チャー炭、石炭、ピッチ、木
炭、活性炭、カーボンブラックまたはコークス粉であ
り、これらの炭素質固体材料は単独でも２種以上を任意
の割合で組み合わせて使用してもよい。またその形態と
しては粉状、粒状またはペレット状であることが好まし
い。粒状の場合は、球形であっても破砕形であってもい
ずれでもよい。これらの炭素質固体材料は、比表面積が
１００ｍ2 ／ｇ〜１５００ｍ2 ／ｇの範囲内、好ましく
は５００ｍ2 ／ｇ〜１０００ｍ2 ／ｇの範囲内であるこ
とがよい。特に好適な炭素質固体の例としては、粉状の
ものではチャー炭、粒状のものでは活性炭を挙げること
ができる。The carbonaceous solid material, which is a simple carbon of one of the reactants, is charcoal, coal, pitch, charcoal, activated carbon, carbon black or coke powder. However, two or more kinds may be used in combination at an arbitrary ratio. Further, the form is preferably a powder, granule or pellet. In the case of granular, it may be spherical or crushed. These carbonaceous solids material is in the range a specific surface area of 100m 2 / g~1500m 2 / g, it is possible preferably in the range of 500m 2 / g~1000m 2 / g. Examples of particularly suitable carbonaceous solids include charcoal in powdered form and activated carbon in granular form.
【００２０】反応剤を構成する単体状炭素とアルカリ金
属化合物およびアルカリ土類金属化合物の含有割合は、
原子比でアルカリ土類金属を１．０としたとき、アルカ
リ金属が０〜０．３、好ましくは０．０５〜０．２５が
よい。また単体状炭素は０．２５〜１０．０、好ましく
は０．５〜８．０、さらに好ましくは１．０〜６．０が
よい。The content ratio of the elemental carbon constituting the reactant, the alkali metal compound and the alkaline earth metal compound is as follows:
When the alkaline earth metal is set to 1.0 in atomic ratio, the alkali metal is preferably 0 to 0.3, and more preferably 0.05 to 0.25. The amount of the single carbon is preferably 0.25 to 10.0, preferably 0.5 to 8.0, and more preferably 1.0 to 6.0.
【００２１】これらの粉状または粒状の炭素質固体材料
と、粉状または粒状のアルカリ金属化合物および／また
はアルカリ土類金属化合物は、そのまま反応容器に充填
し、本発明の反応剤として使用することができる。ま
た、その粒状性および圧強度を向上させるために、さら
にアルミナを添加し、その混合物を取扱容易な大きさの
粒状物に造粒したものを使用してもよい。アルミナの添
加量は反応剤の総重量に対し、１％〜１０％の範囲内、
好ましくは２％〜５％の範囲内とするのがよく、アルミ
ナの一次粒子の平均径は１０〜１００ｎｍの範囲内であ
ることがよい。The powdery or granular carbonaceous solid material and the powdery or granular alkali metal compound and / or alkaline earth metal compound are directly charged into a reaction vessel and used as a reactant of the present invention. Can be. Further, in order to improve the granularity and the compressive strength, alumina may be further added, and a mixture obtained by granulating the mixture into granules having a size that can be easily handled may be used. The amount of alumina added is in the range of 1% to 10% based on the total weight of the reactants,
The average particle diameter of the primary particles of alumina is preferably in the range of 10 to 100 nm.
【００２２】本発明の反応剤は、粒状物にすることによ
り、炭素とアルカリ金属化合物および／またはアルカリ
土類金属化合物が互いにさらに近接した状態となり、か
つ反応剤の比表面積（単位重量あたりの表面積）が大き
くなって被処理ガスとの接触の機会を大きくすることが
できる。また、その造粒物を乾燥もしくは焼成すること
により、十分な強度と気孔率を有する粒状品とすること
もできる。アルミナはバインダーとしての役割を果たす
が、その他にポリビニルアルコール（ＰＶＡ）のような
有機バインダーが使用できる。このような造粒品を製造
する過程で、原料として使用した炭素質固体材料または
粉状のアルカリ金属化合物および／またはアルカリ土類
金属化合物がその形態および化合物の種類が他のものに
変化することがあっても、造粒品中に固体炭素とアルカ
リ金属化合物および／またはアルカリ土類金属化合物成
分が所要の割合で存在している限り本発明の分解反応に
寄与することができる。By forming the reactant of the present invention into granules, the carbon and the alkali metal compound and / or the alkaline earth metal compound are brought into a state closer to each other, and the specific surface area of the reactant (surface area per unit weight) ) Can be increased and the chance of contact with the gas to be treated can be increased. Further, by drying or firing the granulated product, a granulated product having sufficient strength and porosity can be obtained. Alumina serves as a binder, but other organic binders such as polyvinyl alcohol (PVA) can be used. In the process of manufacturing such a granulated product, the carbonaceous solid material or the powdery alkali metal compound and / or alkaline earth metal compound used as a raw material is changed in form and kind of compound into another. However, as long as the solid carbon and the alkali metal compound and / or the alkaline earth metal compound component are present in the required ratio in the granulated product, the compound can contribute to the decomposition reaction of the present invention.
【００２３】本発明の反応剤の製造方法は、例えば炭素
質固体材料として活性炭、アルカリ金属化合物として炭
酸カリウム、そしてアルカリ土類金属化合物として炭酸
カルシウムを原料とした場合、これらの粉体を所要の割
合で配合し、また、必要に応じてアルミナを添加し、水
を加えて混練する。その後、取扱い易い大きさの粒径、
例えば１〜２０ｍｍ、好ましくは３〜１０ｍｍに造粒
し、これを非酸化性雰囲気下で焼成（例えば４００℃〜
５００℃で焼成）してペレットとする。この場合、この
焼成の過程で炭酸カルシウムおよび炭酸カリウムは他の
物質へ変化せず、炭素と炭酸カリウムと炭酸カルシウム
とがアルミナによって強固に結びついたペレットが得ら
れる。このようにして得られる反応剤は十分な強度を有
し、かつ比表面積の大きな多孔質となるので、本発明の
実施に好適に使用できる。In the method for producing the reactant of the present invention, for example, when activated carbon is used as a carbonaceous solid material, potassium carbonate is used as an alkali metal compound, and calcium carbonate is used as an alkaline earth metal compound, these powders are used as required. The mixture is added in proportions, and if necessary, alumina is added, and water is added and kneaded. After that, the particle size is easy to handle,
For example, it is granulated to 1 to 20 mm, preferably 3 to 10 mm, and fired in a non-oxidizing atmosphere (for example, at 400 ° C.
Baking at 500 ° C.) to form pellets. In this case, calcium carbonate and potassium carbonate do not change into other substances during the firing process, and pellets in which carbon, potassium carbonate, and calcium carbonate are firmly bound by alumina are obtained. The reactant thus obtained has sufficient strength and becomes porous with a large specific surface area, so that it can be suitably used in the practice of the present invention.
【００２４】次に本発明の反応剤を用いて難分解性有機
塩素化合物を分解処理する方法および装置について説明
する。排ガスの分解除去装置の取り付け位置は燃焼炉出
口部から分離装置例えば電気式集塵機または布フィルタ
ーの後段までのいずれの位置にも設置することができ、
分解温度は１００℃以上で、好ましくは１００℃〜４５
０℃の範囲内、さらに好ましくは１００℃〜３００℃の
範囲内であれば効率的な分解反応を行うことができる。Next, a method and an apparatus for decomposing a hardly decomposable organic chlorine compound using the reactant of the present invention will be described. The installation position of the exhaust gas decomposition and removal device can be installed at any position from the combustion furnace outlet to the separation device such as an electric dust collector or the subsequent stage of the cloth filter,
The decomposition temperature is 100 ° C. or higher, preferably 100 ° C. to 45 ° C.
Within the range of 0 ° C, more preferably within the range of 100 ° C to 300 ° C, an efficient decomposition reaction can be performed.
【００２５】この時、燃焼時に発生する廃ガス中に含ま
れる塩酸ガス、窒素酸化物（NOx ）、硫黄酸化物（SOx
）についても同時に除去することが可能であり、塩酸
ガスは例えばアルカリ金属の塩化物、窒素酸化物は硝酸
塩、硫黄酸化物は硫酸塩として固定化される。すなわ
ち、これらの物質の除去・分離を別々の工程で行わず、
有機塩素化合物の除去・分離と共に単一の工程で行うこ
とは、設備の簡略化の上でも有利である。At this time, hydrochloric acid gas, nitrogen oxide (NOx), sulfur oxide (SOx) contained in waste gas generated during combustion
) Can be removed at the same time. For example, hydrochloric acid gas is fixed as chloride of alkali metal, nitrogen oxide is fixed as nitrate, and sulfur oxide is fixed as sulfate. That is, the removal and separation of these substances are not performed in separate steps,
Performing in a single step together with the removal and separation of the organic chlorine compound is advantageous in terms of simplification of equipment.
【００２６】本発明に従う難分解性有機塩素化合物の分
解処理は、前記反応剤を充填した反応容器に被処理ガス
である、例えばダイオキシン類含有ガスを通気すること
によって行うことができる。被処理ガス中のダイオキシ
ン類等の塩素化合物の濃度は特に限定されるものではな
く、例えば空気と共に、昇温された状態で反応剤に吹き
込んでもよい。反応温度は１００℃以上でよいが、制御
する反応温度並びに反応雰囲気は塩素化合物の種類に応
じて適切に選択する。本発明に従い、適切な条件を選択
すれば、排出するガス中の有機塩素化合物の濃度を０．
１ｎｇ／ｍ3 以下とすることができる。The decomposition treatment of the hardly decomposable organic chlorine compound according to the present invention can be performed by passing a gas to be treated, for example, a dioxin-containing gas, into a reaction vessel filled with the above-mentioned reactant. The concentration of chlorine compounds such as dioxins in the gas to be treated is not particularly limited. For example, it may be blown into the reactant at an elevated temperature together with air. The reaction temperature may be 100 ° C. or higher, but the reaction temperature and reaction atmosphere to be controlled are appropriately selected according to the type of the chlorine compound. According to the present invention, if the appropriate conditions are selected, the concentration of the organochlorine compound in the discharged gas is set to 0.
It can be 1 ng / m 3 or less.
【００２７】すなわち、分解に供する難分解性有機塩素
化合物の種類、被処理ガス中の濃度、ＳＶ（空塔速
度）、ＬＶ（線速度）、他のガスとの混合状態、更には
本発明反応剤の成分比や形態に応じて、好ましい分解温
度が設定されることになる。この分解処理は、前記反応
剤を充填した反応容器と、この反応容器内に通ずるよう
に設けられた被処理ガス導入口と、該反応容器内から反
応後のガスを排出するように設けられたガス排出口と、
該反応容器を収容する炉と、この炉内の雰囲気温度を１
００℃以上に高めるための熱源と、前記の被処理ガス導
入口と難分解性有機塩素化合物含有ガス源とを接続する
管路と、所望により、前記のガス排出口に連通するよう
に配管接続された排ガス酸化器とを備えた難分解性有機
塩素化合物の分解装置によって行うことができる。That is, the type of the hardly decomposable organic chlorine compound to be decomposed, the concentration in the gas to be treated, the SV (superficial velocity), the LV (linear velocity), the mixed state with other gases, and the reaction of the present invention A preferred decomposition temperature is set according to the component ratio and form of the agent. This decomposition treatment was provided in such a manner that a reaction vessel filled with the reactants, a gas inlet to be treated provided to communicate with the inside of the reaction vessel, and a gas after the reaction was discharged from the inside of the reaction vessel. A gas outlet,
A furnace accommodating the reaction vessel and an atmosphere temperature in the furnace of 1
A heat source for increasing the temperature to 00 ° C. or higher, a pipe line connecting the gas inlet to be treated and the gas source containing the hardly decomposable organic chlorine compound, and a pipe connection so as to communicate with the gas outlet if desired. And a decomposer for hardly decomposable organic chlorine compounds provided with a waste gas oxidizer.
【００２８】図１は本発明を実施する装置の一例を示し
たものである。図中のは金属製の反応器であり、この
中に前記の反応剤からなる反応剤が充填される。図例の
ものは管状の反応容器を縦型にしたものであり、反応剤
は容器内に固定した通気性床の上に充填されている。反
応器としてはステンレス鋼またはニッケル合金からなる
管を使用することができる。FIG. 1 shows an example of an apparatus for implementing the present invention. The figure shows a metal reactor in which a reactant comprising the above-mentioned reactant is filled. In the illustrated example, a tubular reaction vessel is made vertical, and the reactants are filled on a gas-permeable floor fixed in the vessel. A tube made of stainless steel or a nickel alloy can be used as the reactor.
【００２９】このようにして、被処理ガス中の難分解性
有機塩素化合物はほぼ完全に（１００％近い分解率で）
分解し、分解した塩素は反応剤中のアルカリ金属あるい
はアルカリ土類金属と反応し、塩として固定化される。
そのため、再び塩素化反応が起こって難分解性有機塩素
化合物が再生されることがなく、排ガス中にはこれらの
有機塩素化合物は実質上残存しなくなる。また同時に窒
素酸化物と硫黄酸化物も固定化され、無害化される。In this way, the hardly decomposable organic chlorine compound in the gas to be treated is almost completely (with a decomposition rate close to 100%).
The decomposed and decomposed chlorine reacts with the alkali metal or alkaline earth metal in the reactant and is fixed as a salt.
Therefore, the chlorination reaction does not occur again and the hardly decomposable organic chlorine compounds are not regenerated, and these organic chlorine compounds do not substantially remain in the exhaust gas. At the same time, nitrogen oxides and sulfur oxides are also fixed and rendered harmless.
【００３０】図１に示した装置の場合、充填した反応剤
が消耗し尽きると分解反応が終了する。この反応終了は
排ガス中に有機塩素化合物類が検出され始めた時点をも
って知ることができる。反応が終了すれば、装置の稼働
を停止し、新たに反応剤を充填して反応を開始するとい
うバッチ方式で、同一装置で順次難分解性有機塩素化合
物の分解を行うことができる。このバッチ方式を連続化
するために、複数の同様の装置を並設し、一方の装置が
停止したときに他方の装置にガス流路を切り替えるとい
う複塔切替方式を採用することもできる。また、反応容
器内への反応剤の連続または断続供給と、使用済み反応
剤の反応容器からの連続または断続排出ができるように
したものを使用すれば、同一装置で長時間連続稼働がで
きる。In the case of the apparatus shown in FIG. 1, when the charged reactant is exhausted, the decomposition reaction ends. The end of the reaction can be known from the time when the detection of organochlorine compounds in the exhaust gas has started. When the reaction is completed, the operation of the apparatus is stopped, a new reactant is charged and the reaction is started, and the decomposition of the hardly decomposable organic chlorine compound can be sequentially performed by the same apparatus in a batch system. In order to make this batch system continuous, it is also possible to adopt a double-column switching system in which a plurality of similar devices are arranged in parallel, and when one device stops, the gas flow path is switched to the other device. In addition, if a continuous or intermittent supply of the reactant into the reaction vessel and a continuous or intermittent discharge of the used reactant from the reaction vessel are used, the same apparatus can be continuously operated for a long time.
【００３１】[0031]
【実施例】以下に実施例を用いてさらに詳しく本発明を
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はない。 （分解用反応剤Ａ、Ｂの作製）難分解性有機塩素化合物
の分解実験を行うにあたり、分解用反応剤ＡおよびＢを
作製した。反応剤ＡおよびＢは、原料としてチャー炭、
消石灰および水酸化カリウムを用いて作製した粒状物で
あり、次のようにして作製した。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. (Preparation of Decomposition Reactants A and B) Decomposition Reactants A and B were prepared in conducting a decomposition test of a hardly decomposable organic chlorine compound. The reactants A and B are charcoal as raw materials,
It is a granular material produced using slaked lime and potassium hydroxide, and produced as follows.
【００３２】粒度２５０μｍ以下のチャー炭、粒度２５
０μｍ以下の消石灰、および水酸化カリウムの配合比を
変えてヘンシェルミキサーで混合し、水を添加して造粒
したあと、１１０℃で４時間乾燥処理し、窒素雰囲気中
で８００℃で８時間の熱処理を行って脱水焼成し、得ら
れた焼成品を整粒して粒径が１０ｍｍ以下の平均粒子径
約３ｍｍのペレットを得た。Char coal having a particle size of 250 μm or less, particle size 25
After changing the mixing ratio of slaked lime of 0 μm or less and potassium hydroxide, mixing with a Henschel mixer, adding water and granulating, drying at 110 ° C. for 4 hours, and 800 ° C. for 8 hours in a nitrogen atmosphere. A heat treatment was performed, followed by dehydration firing, and the obtained fired product was sized to obtain pellets having an average particle diameter of about 3 mm and a particle diameter of 10 mm or less.
【００３３】原料のチャー炭は、固定炭素７８％、揮発
分９％、灰分３％、水分１０％のものを使用し、原料の
消石灰はＪＩＳ Ｒ９００１の規格品を使用し、水酸化
カリウムは一級試薬を使用した。The raw material char char is fixed carbon 78%, volatile matter 9%, ash content 3%, moisture 10%, slaked lime raw material is JIS R9001 standard product, potassium hydroxide is primary grade Reagents were used.
【００３４】これらのうち、分解に供する反応剤として
ペレットＡとＢの２種を使用し、表１に反応剤ペレット
Ａ、Ｂの原料の配合比を重量比で示した。Of these, two types of pellets A and B were used as the reactants to be decomposed, and Table 1 shows the mixing ratio of the raw materials of the reactant pellets A and B by weight.
【表１】 [Table 1]
【００３５】（分解用反応剤Ｃの作製）反応剤Ｃは、原
料として活性炭、炭酸カルシウム、炭酸カリウムおよび
超微粉アルミナを用いて作製した粒状物であり、次のよ
うにして作製した。活性炭１９５ｇ、炭酸カルシウム１
１０５ｇ、炭酸カリウム１３０ｇおよび超微粉アルミナ
３９ｇをブレンダーで混合し、水を添加して造粒したあ
と、１０５℃で４時間乾燥処理し、窒素雰囲気中、３５
０℃で６時間の熱処理を行って脱水焼成し、得られた焼
成品を整粒して平均粒子径約３〜５ｍｍのペレットを得
た。(Preparation of Reactant C for Decomposition) Reactant C is a granular material prepared using activated carbon, calcium carbonate, potassium carbonate, and ultrafine alumina as raw materials, and was prepared as follows. 195 g of activated carbon, 1 calcium carbonate
105 g, potassium carbonate 130 g and ultrafine powdered alumina 39 g were mixed in a blender, water was added to the mixture, and the mixture was granulated. The mixture was dried at 105 ° C. for 4 hours.
A heat treatment was performed at 0 ° C. for 6 hours to carry out dehydration firing, and the obtained fired product was sized to obtain pellets having an average particle diameter of about 3 to 5 mm.
【００３６】（実施例１）図１の反応器に反応剤Ａを６
０ｃｃ充填し、反応剤の温度を１２０℃〜２００℃の間
に調整した。分解に供する化合物として1,2,3,4-TCDD
（1,2,3,4-テトラクロロジベンゾダイオキシン）を使用
し、キャリアーガスとして、アルゴンガス単体を前記の
反応管に導入した。その際、被処理ガス中の1,2,3,4-TC
DDの濃度を１００ｎｇ／ｍ3 になるように調製し、その
流量は１．０ｍｌ／秒の一定とし、圧力は１．１５ａｔ
ｍとした。反応管から排出されるガスの一部をサンプリ
ングし、円筒濾紙とヘキサン溶液に補足して前処理を行
った後、ＧＣ−ＥＣＤ（ＨＲＧＣ）で分析した。反応温
度と分解成績を図２に示した。図２中、1,2,3,4-TCDD
（1,2,3,4-テトラクロロジベンゾダイオキシン）の分解
成績はＰＤ＝入口濃度／出口濃度で表した。図２の結果
から、いずれの温度でも出口濃度を１００分の１以下に
することができることが分かった。Example 1 6 parts of reactant A were added to the reactor shown in FIG.
0 cc was charged, and the temperature of the reactant was adjusted between 120 ° C and 200 ° C. 1,2,3,4-TCDD as a compound to be decomposed
(1,2,3,4-tetrachlorodibenzodioxin) was used, and argon gas alone was introduced into the reaction tube as a carrier gas. At that time, 1,2,3,4-TC
The concentration of DD was adjusted to 100 ng / m 3 , the flow rate was constant at 1.0 ml / sec, and the pressure was 1.15 at / at.
m. A part of the gas discharged from the reaction tube was sampled, supplemented with a thimble filter paper and a hexane solution, subjected to pretreatment, and analyzed by GC-ECD (HRGC). The reaction temperature and decomposition results are shown in FIG. In FIG. 2, 1,2,3,4-TCDD
The decomposition result of (1,2,3,4-tetrachlorodibenzodioxin) was represented by PD = inlet concentration / outlet concentration. From the results of FIG. 2, it was found that the outlet concentration can be reduced to 1/100 or less at any temperature.
【００３７】（実施例２）キャリアーガスを、アルゴン
ガス＋酸素濃度１１％となるように調製した空気を使用
した以外は実施例１と同様にして1,2,3,4-TCDD（1,2,3,
4-テトラクロロジベンゾダイオキシン）の分解反応を行
った。その結果を図３に示した。分解成績は図２と同様
にＰＤ＝入口濃度/ 出口濃度で表した。図３の結果か
ら、いずれの温度でも出口濃度を１００分の１以下にす
ることができることが分かった。Example 2 1,2,3,4-TCDD (1,2) was used in the same manner as in Example 1 except that the carrier gas was argon gas + air adjusted to an oxygen concentration of 11%. 2,3,
4-tetrachlorodibenzodioxin). The result is shown in FIG. The decomposition results were represented by PD = inlet concentration / outlet concentration as in FIG. From the results of FIG. 3, it was found that the outlet concentration can be reduced to 1/100 or less at any temperature.
【００３８】（実施例３）図１の反応器に反応剤Ａを６
０ｃｃ充填し、反応剤の温度を１５０℃と１８０℃にそ
れぞれ調整し分解実験を行った。分解に供する化合物と
して2,3,7,8-TCDD（2,3,7,8-テトラクロロジベンゾダイ
オキシン）を使用した。その際、被処理ガス中の2,3,7,
8-TCDDの濃度を１００ｎｇ／ｍ3 になるように調製し
た。キャリアーガスは実施例２と同様にアルゴンガス＋
空気を使用し、反応管から排出されるガスの一部をサン
プリングし、実施例１と同様にしてＧＣ−ＥＣＤ（ＨＲ
ＧＣ）で分析した。その結果を図４に示し、分解成績は
同様にＰＤで表した。図４の結果から、2,3,7,8-TCDD
（2,3,7,8-テトラクロロジベンゾダイオキシン）の分解
率はＰＤとして約７００を示すことが分かった。EXAMPLE 3 Reactant A was added to the reactor of FIG.
0 cc was charged and the temperature of the reactants was adjusted to 150 ° C. and 180 ° C., respectively, to perform a decomposition experiment. As a compound to be subjected to decomposition, 2,3,7,8-TCDD (2,3,7,8-tetrachlorodibenzodioxin) was used. At that time, 2,3,7,
The concentration of 8-TCDD was adjusted to 100 ng / m 3 . The carrier gas was argon gas + as in Example 2.
Using air, a part of the gas discharged from the reaction tube was sampled, and GC-ECD (HR
GC). The results are shown in FIG. 4, and the decomposition results are similarly expressed in PD. From the results in FIG. 4, 2,3,7,8-TCDD
It was found that the decomposition rate of (2,3,7,8-tetrachlorodibenzodioxin) showed about 700 as PD.
【００３９】（実施例４）分解温度を１５０℃〜３５０
℃の間で変化させた以外は実施例２と同様にして反応剤
Ａを用いた分解実験を行った。分解に供する化合物とし
て1,2,3,4-TCDD（1,2,3,4-テトラクロロジベンゾダイオ
キシン）を使用した。分解成績は同様にＰＤで表し、図
５に示した。Example 4 Decomposition temperature was set to 150 ° C. to 350 ° C.
A decomposition experiment using a reactant A was performed in the same manner as in Example 2 except that the temperature was changed between ° C. 1,2,3,4-TCDD (1,2,3,4-tetrachlorodibenzodioxin) was used as a compound to be subjected to decomposition. The decomposition results were similarly represented by PD and are shown in FIG.
【００４０】（実施例５）分解温度を１５０℃〜３５０
℃の間で変化させた以外は実施例２と同様にして反応剤
Ｂを用いた分解実験を行った。分解に供する化合物とし
て1,2,3,4-TCDD（1,2,3,4-テトラクロロジベンゾダイオ
キシン）を使用した。分解成績は同様にＰＤで表し、図
６に示した。図５、６の結果から、1,2,3,4-TCDDを反応
剤Ａで処理する方が、いずれの温度においても分解効率
が高いことが分かった。Example 5 Decomposition temperature was set at 150 ° C. to 350 ° C.
A decomposition experiment using a reactant B was performed in the same manner as in Example 2 except that the temperature was changed between ° C. 1,2,3,4-TCDD (1,2,3,4-tetrachlorodibenzodioxin) was used as a compound to be subjected to decomposition. The decomposition results were similarly represented by PD and are shown in FIG. From the results in FIGS. 5 and 6, it was found that treating 1,2,3,4-TCDD with the reactant A had higher decomposition efficiency at any temperature.
【００４１】（実施例６）分解温度を１５０℃〜３５０
℃の間で変化させた以外は実施例２と同様にして反応剤
Ａを用いた分解実験を行った。分解に供する化合物とし
て2,3,7,8-TCDD（2,3,7,8-テトラクロロジベンゾダイオ
キシン）を使用した。分解成績は同様にＰＤで表し、各
温度でのＰＤ値を図７に示した。Example 6 Decomposition temperature was set at 150 ° C. to 350 ° C.
A decomposition experiment using a reactant A was performed in the same manner as in Example 2 except that the temperature was changed between ° C. As a compound to be subjected to decomposition, 2,3,7,8-TCDD (2,3,7,8-tetrachlorodibenzodioxin) was used. The decomposition results were similarly represented by PD, and the PD value at each temperature is shown in FIG.
【００４２】（実施例７）分解温度を１５０℃〜３５０
℃の間で変化させた以外は実施例２と同様にして反応剤
Ｂを用いた分解実験を行った。分解に供する化合物とし
て2,3,7,8-TCDD（2,3,7,8-テトラクロロジベンゾダイオ
キシン）を使用した。分解成績は同様にＰＤで表し、各
温度でのＰＤ値を図８に示した。図７、８の結果から、
2.3.7.8-TCDDを反応剤Ａで処理する方がいずれの温度に
おいても分解効率が高いことが分かった。Example 7 Decomposition temperature was set at 150 ° C. to 350 ° C.
A decomposition experiment using a reactant B was performed in the same manner as in Example 2 except that the temperature was changed between ° C. As a compound to be subjected to decomposition, 2,3,7,8-TCDD (2,3,7,8-tetrachlorodibenzodioxin) was used. The decomposition results were similarly represented by PD, and the PD value at each temperature is shown in FIG. From the results in FIGS. 7 and 8,
It was found that the treatment efficiency of 2.3.7.8-TCDD with the reactant A was higher at any temperature.
【００４３】（実施例８）実施例６で示した2,3,7,8-TC
DDの分解能力実験を５回繰り返し行った後の反応剤を用
いて分解生成物の確認を行った。ヘキサンによる抽出を
数回繰り返し、ヘキサン抽出液の前処理と濃縮を行った
後、分析を行った。分析結果からは異性体を含むジ、ト
リ、テトラ、ペンタジベンゾダイオキシンといったダイ
オキシン類は検出されなかった。また、分子量が１７０
〜３２０の範囲にある物質も検出されなかった。この結
果からダイオキシン類を構成する塩素原子は完全に分解
し、無害化されていることが分かった。Example 8 2,3,7,8-TC shown in Example 6
The decomposition product was confirmed using the reactant after the DD decomposition ability experiment was repeated 5 times. Extraction with hexane was repeated several times, and after pretreatment and concentration of the hexane extract, analysis was performed. Dioxins such as di, tri, tetra, and pentadibenzodioxin containing isomers were not detected from the analysis results. In addition, the molecular weight is 170
No substances in the range of ~ 320 were detected. From this result, it was found that chlorine atoms constituting dioxins were completely decomposed and made harmless.
【００４４】（実施例９）図１の反応器に反応剤Ｃを充
填し、反応剤の温度を１５０℃に設定した。分解に供す
る化合物として2,3,7,8-TCDD（2,3,7,8-テトラクロロジ
ベンゾダイオキシン）を使用し、被処理ガス中の2,3,7,
8-TCDDの濃度が１００ｎｇ／ｍ3 、酸素濃度が１０ｖｏ
ｌ％、水分が１０ｖｏｌ％になるように窒素ガスを用い
て調製し、ＳＶは１０００に設定して分解反応を行っ
た。反応管から排出されるガスの一部をサンプリング
し、同様にしてＧＣ−ＥＣＤ（ＨＲＧＣ）で分析した。
その結果、排出ガス中の2,3,7,8-TCDD（2,3,7,8-テトラ
クロロジベンゾダイオキシン）の濃度は０．１ｎｇ／ｍ
3 以下であり、分解成績を同様にＰＤ＝入口濃度／出口
濃度で表すと１０００以上であることが分かった。Example 9 The reactor shown in FIG. 1 was charged with the reactant C, and the temperature of the reactant was set at 150 ° C. 2,3,7,8-TCDD (2,3,7,8-tetrachlorodibenzodioxin) was used as the compound to be decomposed, and 2,3,7,
8-TCDD concentration is 100 ng / m 3 , oxygen concentration is 10 vo
The decomposition reaction was carried out by using nitrogen gas to adjust the concentration to 1% and the water content to 10% by volume, and setting the SV to 1000. A part of the gas discharged from the reaction tube was sampled and similarly analyzed by GC-ECD (HRGC).
As a result, the concentration of 2,3,7,8-TCDD (2,3,7,8-tetrachlorodibenzodioxin) in the exhaust gas was 0.1 ng / m.
It was found that the decomposition result was 1,000 or more when the decomposition result was similarly expressed by PD = inlet concentration / outlet concentration.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると難
分解性有機塩素化合物を比較的低温でかつ簡単な処方で
効率的に分解することができる。また、分解した塩素も
無害物として固定化できるので、有機塩素化合物の再生
も防止することができる。すなわち、本発明の難分解性
有機塩素化合物の分解方法は簡易な分解装置で実施で
き、処理操作が簡易で、分解効率も高い。また、反応剤
の廉価性の点でもこれまでのものにはない効果を奏し、
特にゴミ処理施設から発生する排ガス中に含まれる極め
て毒性の高いダイオキシン類を分解して環境問題に多大
な貢献ができる。As described above, according to the present invention, a hardly decomposable organic chlorine compound can be efficiently decomposed at a relatively low temperature with a simple formulation. Further, since the decomposed chlorine can be immobilized as a harmless substance, regeneration of the organic chlorine compound can be prevented. That is, the method for decomposing a hardly decomposable organic chlorine compound of the present invention can be carried out with a simple decomposer, the processing operation is simple, and the decomposition efficiency is high. In addition, it has an effect not seen in the past in terms of the low cost of the reactant,
Particularly, it can greatly contribute to environmental problems by decomposing extremely toxic dioxins contained in exhaust gas generated from refuse treatment facilities.
【図１】本発明を実施する装置の一例を示した機器配置
系統図である。FIG. 1 is a system layout diagram showing an example of an apparatus for implementing the present invention.
【図２】反応剤Ａを用いた場合の反応温度と1,2,3,4-TC
DDの分解成績の関係を示すグラフである。FIG. 2 shows the reaction temperature and 1,2,3,4-TC when reactant A was used.
4 is a graph showing the relationship between DD decomposition results.
【図３】反応剤Ａを用いた場合の反応温度と1,2,3,4-TC
DDの分解成績の関係を示すグラフである。FIG. 3 shows the reaction temperature and 1,2,3,4-TC when reactant A was used.
4 is a graph showing the relationship between DD decomposition results.
【図４】反応剤Ａを用いた場合の反応温度と2,3,7,8-TC
DDの分解成績の関係を示すグラフである。FIG. 4 shows the reaction temperature and 2,3,7,8-TC when reactant A was used.
4 is a graph showing the relationship between DD decomposition results.
【図５】反応剤Ａを用いた場合の反応温度と1,2,3,4-TC
DDの分解成績の関係を示すグラフである。FIG. 5 shows the reaction temperature and 1,2,3,4-TC when reactant A was used.
4 is a graph showing the relationship between DD decomposition results.
【図６】反応剤Ｂを用いた場合の反応温度と1,2,3,4-TC
DDの分解成績の関係を示すグラフである。FIG. 6 shows the reaction temperature and 1,2,3,4-TC when reactant B was used.
4 is a graph showing the relationship between DD decomposition results.
【図７】反応剤Ａを用いた場合の反応温度と2,3,7,8-TC
DDの分解成績の関係を示すグラフである。FIG. 7 shows the reaction temperature and 2,3,7,8-TC when reactant A was used.
4 is a graph showing the relationship between DD decomposition results.
【図８】反応剤Ｂを用いた場合の反応温度と2,3,7,8-TC
DDの分解成績の関係を示すグラフである。FIG. 8 shows the reaction temperature and 2,3,7,8-TC when reactant B was used.
4 is a graph showing the relationship between DD decomposition results.
１ 溶媒源 ２ アルゴンガス源 ３ 空気源 ４ バルブ ５ 流量計 ６ 混合器 ７ 反応器 ８ 加熱器 ９ 冷却器 10 ガス排出口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solvent source 2 Argon gas source 3 Air source 4 Valve 5 Flow meter 6 Mixer 7 Reactor 8 Heater 9 Cooler 10 Gas outlet
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柏田 邦夫 東京都港区芝大門一丁目13番９号 昭和電 工株式会社内 (72)発明者 伊串 功 東京都港区芝大門一丁目13番９号 昭和電 工株式会社内 (72)発明者 内藤 章文 東京都港区芝大門一丁目13番９号 昭和電 工株式会社内 (72)発明者 ファニール・マクムートフ ロシア連邦共和国 ツーラ市マカレンコ通 り ９−Ａ−47． Ｚｉｐ 300039 (72)発明者 ロマン・ミースキン ロシア連邦共和国 ツーラ市レーニン通り 129−44． Ｚｉｐ 300026 Ｆターム(参考） 2E191 BA12 BA13 BC01 BD11 4D002 AA21 AC04 BA03 DA01 DA02 DA03 DA04 DA05 DA06 DA08 DA11 DA12 DA14 DA16 DA18 DA26 DA41 DA46 GA01 GB03 GB08 GB12 HA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Kunio Kashiwada, Inventor 1-13-9 Shiba-Daimon, Minato-ku, Tokyo Inside Showa Denko KK Inside Electric Works Co., Ltd. (72) Akira Naito, Inventor 1-13-9 Shiba Daimon, Minato-ku, Tokyo Inside Showa Denko Co., Ltd. 47. Zip 300039 (72) Inventor Roman Meeskin 129-44. Lenin Street, Tula, Russia. Zip 300026 F-term (reference) 2E191 BA12 BA13 BC01 BD11 4D002 AA21 AC04 BA03 DA01 DA02 DA03 DA04 DA05 DA06 DA08 DA11 DA12 DA14 DA16 DA18 DA26 DA41 DA46 GA01 GB03 GB08 GB12 HA01
Claims (15)
カリ土類金属化合物を含有する単体状炭素からなる固形
物であることを特徴とする難分解性有機塩素化合物の分
解用反応剤。1. A reactant for decomposing a hardly decomposable organic chlorine compound, which is a solid substance composed of simple carbon containing an alkali metal compound and / or an alkaline earth metal compound.
カリ土類金属化合物を含有する単体状炭素からなる固形
物で、それら元素の含有割合が、アルカリ土類金属を
１．０としたときの原子比で、アルカリ金属が０〜０．
３、単体状炭素が０．２５〜１０．０である請求項１に
記載の難分解性有機塩素化合物の分解用反応剤。2. A solid substance composed of elemental carbon containing an alkali metal compound and / or an alkaline earth metal compound, wherein the content of these elements is represented by the atomic ratio when the alkaline earth metal is 1.0. , Alkali metal is 0 to 0.
3. The reactant for decomposing hardly decomposable organic chlorine compounds according to claim 1, wherein the amount of simple carbon is 0.25 to 10.0.
ナトリウム、カリウム、ルビジウムまたはセシウムの酸
化物、水酸化物、炭酸水素塩、炭酸塩、ケイ酸塩、リン
酸塩、アルミン酸塩、硝酸塩または硫酸塩である請求項
１または２に記載の難分解性有機塩素化合物の分解用反
応剤。3. The method according to claim 2, wherein the alkali metal compound is lithium,
The hardly decomposable product according to claim 1 or 2, which is an oxide, hydroxide, hydrogen carbonate, carbonate, silicate, phosphate, aluminate, nitrate or sulfate of sodium, potassium, rubidium or cesium. Reactant for decomposing organic chlorine compounds.
シウム、カルシウム、ストロンチウムまたはバリウムの
酸化物、水酸化物、炭酸水素塩または炭酸塩である請求
項１乃至３のいずれかに記載の難分解性有機塩素化合物
の分解用反応剤。4. The hardly decomposable substance according to claim 1, wherein the alkaline earth metal compound is an oxide, hydroxide, hydrogencarbonate or carbonate of magnesium, calcium, strontium or barium. Reactant for decomposing organic chlorine compounds.
ッチ、木炭、活性炭、カーボンブラックまたはコークス
粉である請求項１乃至４のいずれかに記載の難分解性有
機塩素化合物の分解用反応剤。5. The decomposition reaction of a hardly decomposable organic chlorine compound according to claim 1, wherein the single carbon is charcoal, coal, pitch, charcoal, activated carbon, carbon black or coke powder. Agent.
強度を向上させるためにアルミナを反応剤重量に対し１
〜１０％さらに含む請求項１乃至５のいずれかに記載の
難分解性有機塩素化合物の分解用反応剤。6. The shape is granular, and alumina is added to the reactant in an amount of 1 to improve the granularity and pressure strength.
The reagent according to any one of claims 1 to 5, further comprising 10 to 10%.
〜１００ｎｍである請求項６に記載の難分解性有機塩素
化合物の分解用反応剤。7. An average particle diameter of primary particles of the alumina is 10%.
The reactant for decomposing a hardly decomposable organic chlorine compound according to claim 6, which has a thickness of from 100 to 100 nm.
塵処理、産業廃棄物焼却炉における排ガス処理および煤
塵処理または電気炉における排ガス処理および煤塵処理
に利用される請求項１乃至７のいずれかに記載の難分解
性有機塩素化合物の分解用反応剤。8. The method according to claim 1, which is used for exhaust gas treatment and dust treatment in a waste incinerator, exhaust gas treatment and dust treatment in an industrial waste incinerator, or exhaust gas treatment and dust treatment in an electric furnace. Reactant for decomposition of hardly decomposable organic chlorine compounds.
汚染物質である請求項１乃至８のいずれかに記載の難分
解性有機塩素化合物の分解用反応剤。9. The reagent for decomposing a persistent organic chlorine compound according to claim 1, wherein the persistent chlorine compound is a persistent organic pollutant.
ベンゾダイオキシン類（ＰＣＤＤ）、ポリ塩化ジベンゾ
フラン類（ＰＣＤＦ）、ポリ塩化ビフェニル類（ＰＣ
Ｂ）、ポリクロロベンゼン類である請求項１乃至９のい
ずれかに記載の難分解性有機塩素化合物の分解用反応
剤。10. The hardly decomposable organic chlorine compounds are polychlorinated dibenzodioxins (PCDD), polychlorinated dibenzofurans (PCDF), and polychlorinated biphenyls (PC).
The reagent according to any one of claims 1 to 9, wherein B) is a polychlorobenzene.
体状および／または固体状に混合した状態で請求項１乃
至１０のいずれかに記載の分解用反応剤と１００℃以上
の温度で接触させることを特徴とする難分解性有機塩素
化合物の分解方法。11. The decomposition-reactive agent according to any one of claims 1 to 10 in a state of being mixed in a gaseous, liquid and / or solid state with a hardly decomposable organic chlorine compound at a temperature of 100 ° C. or higher. A method for decomposing hardly decomposable organic chlorine compounds.
至１０のいずれかに記載の分解用反応剤と１００℃以上
の温度で接触させて分解し、塩素原子を固定化すること
を特徴とする請求項１１に記載の難分解性有機塩素化合
物の分解方法。12. The method according to claim 1, wherein the hardly decomposable organic chlorine compound is brought into contact with the reagent for decomposition according to claim 1 at a temperature of 100 ° C. or more to decompose and fix chlorine atoms. The method for decomposing a hardly decomposable organic chlorine compound according to claim 11.
至１０のいずれかに記載の分解用反応剤と１００℃以上
の温度で接触させて分解し、出口の有機塩素化合物の濃
度を０．１ｎｇ／ｍ3 以下とすることを特徴とする請求
項１１または１２に記載の難分解性有機塩素化合物の分
解方法。13. An organic chlorine compound which is hardly decomposable is decomposed by contacting it with the reagent for decomposition according to any one of claims 1 to 10 at a temperature of 100 ° C. or more, and the concentration of the organic chlorine compound at the outlet is 0.1%. The method for decomposing a hardly decomposable organic chlorine compound according to claim 11 or 12, wherein the concentration is 1 ng / m 3 or less.
至１０のいずれかに記載の分解用反応剤と接触させ、生
成する塩酸ガス、窒素酸化物、硫黄酸化物を同時に処理
する請求項１１乃至１３のいずれかに記載の難分解性有
機塩素化合物の分解方法。14. A refractory organic chlorine compound is brought into contact with the decomposition reagent according to any one of claims 1 to 10, and the generated hydrochloric acid gas, nitrogen oxides and sulfur oxides are simultaneously treated. 14. The method for decomposing a hardly decomposable organic chlorine compound according to any one of items 13 to 13.
至１０のいずれかに記載の分解用反応剤と接触させ、難
分解性有機塩素化合物に含まれる塩素を分解除去するこ
とによりダイオキシン類の再生を防ぐ請求項１１乃至１
４のいずれかに記載の難分解性有機塩素化合物の分解方
法。15. A method for producing dioxins by contacting a hardly decomposable organic chlorine compound with the reagent for decomposition according to claim 1 to decompose and remove chlorine contained in the hardly decomposable organic chlorine compound. Claims 11 to 1 for preventing reproduction
5. The method for decomposing a hardly decomposable organic chlorine compound according to any one of 4.
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|---|---|---|---|
| JP11116173A JP2000246059A (en) | 1998-12-28 | 1999-04-23 | Reactive agent for decomposing hardly decomposable organochlorine compound and method for decomposing it |
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| JP10-372525 | 1998-12-28 | ||
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| JP (1) | JP2000246059A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2002143640A (en) * | 2000-11-10 | 2002-05-21 | Sanwa Chemical Kk | Method for removing halogen-containing gas |
| JP2002316018A (en) * | 2001-04-23 | 2002-10-29 | Sanwa Chemical Kk | Method for removing halogen gas |
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-
1999
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