JP2001205077A - 多塩素化芳香族化合物含有液体の連続流通反応処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁油中のＰＣＢにｔ−ＢｕＯＫ等のアルカ
リを混合、反応させてＰＣＢ中の塩素を無機塩素化して
無害化することからなる多塩素化芳香族化合物含有液体
の処理において、処理後の液体流量を低減する。 【解決手段】 反応筒の内部を互いに連通する複数のシ
ェル１０１に区分し各シェル１０１を貫通して設けた撹
拌軸１０２に各シェル毎に回転翼１０３を設けた撹拌機
１００を備えた分解反応器１と、絶縁油供給設備２と、
スラリー流体とアルカリとを混合し分解反応器１へ供給
するアルカリ供給設備３とを備える処理装置により、Ｐ
ＣＢ含有絶縁油と、アルカリを混合したスラリー流体と
を、それぞれ分解反応器１へ供給し、混合、反応させて
連続してＰＣＢ中の塩素を無機塩素として取り除く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体中の多塩素化
芳香族化合物、例えば、変圧器に使用された絶縁油中に
含まれる多塩素化ビフェニル（以下、ＰＣＢという。）
中の塩素を無機塩素として取り除き、有機塩素分がない
反応物とすることにより、再利用可能な無害物としての
炭化水素油を得るための多塩素化芳香族化合物の処理方
法及びその装置に関するものであり、更に詳しくは、反
応物が一般廃棄物としての処分が可能であり、非開放系
での反応のため、外部にガスの放出がなく、公害の発生
もなく、多塩素化芳香族化合物を無害化する技術に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、ＰＣＢ及びＰＣＢを含む廃油の処
理方法として法律上認められている方法としては、燃焼
による焼却方法、脱塩素化分解方法及び超臨界水酸化分
解方法等がある。しかしながら、燃焼法では大気中への
排ガスの放出が行われることから、未燃焼のＰＣＢある
いは燃焼副産物としてのダイオキシン等が放出される恐
れが指摘されている。このために、処理場を設置するに
あたって、地元住民の同意が得られず実施困難な状況に
ある。

【０００３】このような状況の下、ＰＣＢの実用的な処
理を行なうためには、処理の際に排ガスの発生が無く、
また処理に伴い発生する廃水及び廃棄物等の安全性が十
分確認された処理方法及び装置とする必要がある。

【０００４】前記のような課題を解決するため、ＰＣＢ
等の多塩素化芳香族化合物の処理方法として、ＰＣＢ等
の多塩素化芳香族化合物を化学的に分解する方法、すな
わちアルカリ金属・ターシャリー・ブトキシド、なかで
もカリウム・ターシャリー・ブトキシド（ｔ−ＢｕＯ
Ｋ）を用いたＰＣＢ等の多塩素化芳香族化合物の分解処
理方法が提案されている（特開平８−１０３５２号）。
この分解処理方法の特徴は、（１）溶剤が不要であるこ
と、（２）２００〜２５０℃の比較的低温での反応であ
ること、（３）ＰＣＢ等の多塩素化芳香族化合物の塩素
は反応後に金属塩化物、例えば塩化カリウム等の無機塩
素となること、（４）反応には酸素等のガスは不要であ
ること、（５）ＰＣＢ等の多塩素化芳香族化合物の分解
効率が非常に高いこと、（６）連続的な処理が可能なた
め大量処理ができること、といった多くの利点が挙げら
れる等、ＰＣＢ等の多塩素化芳香族化合物含有絶縁油の
処理方法として、極めて有望な方法である。

【０００５】更に、前記ＰＣＢ分解処理方法を実用化す
るための装置として、多塩素化芳香族化合物含有絶縁油
の処理装置が提案されている（特開平１０−１５６１７
４号）。この処理装置の特徴は、（１）流通式の処理設
備であり、連続的な大量処理が可能であること、（２）
処理工程からの排気ガスの放出が無く、外部環境への影
響が少ないこと、（３）処理に伴い発生する油洗浄水は
廃水処理設備により、適切に浄化処理され、放流が可能
となること、が挙げられる等、きわめて有望な処理装置
である。

【０００６】上記のように、特開平８−１０３５２号に
開示されたＰＣＢ等の多塩素化芳香族化合物の処理方法
及びこの方法を実用化するための特開平１０−１５６１
７４号に開示された多塩素化芳香族化合物含有絶縁油の
処理装置により、ＰＣＢ等の多塩素化芳香族化合物含有
絶縁油の処理に伴い発生する油洗浄水は適切に浄化処理
されており、外部環境への放出が可能となった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平１０−１５
６１７４号に開示された処理装置においては、ＰＣＢ等
の多塩素化芳香族化合物を外気に触れさせることなく、
タンクから反応器まで連続的に一定量を供給するため
に、タンクに直接配管を取り付け、定量ポンプによる送
油を行う。一方、反応薬剤であるｔ−ＢｕＯＫ等のアル
カリ金属・ターシャリー・ブトキシドは、反応に必要な
量が定量ポンプにより連続的にタンクから反応器に送り
込まれる。上記処理装置において採用された反応器は、
筒体にスタティックミキサーを装着した構造の静止型混
合撹拌反応装置であった。しかし、この静止型混合撹拌
反応装置は、本来、液体と液体との混合反応を目的とし
たものであることから、アルカリ金属・ターシャリー・
ブトキシド等の固体物（粉体）と絶縁油等の液体との混
合反応には必ずしも適さないものであった。従って、上
記処理装置による無害化処理の場合には、アルカリ金属
・ターシャリー・ブトキシド等の処理薬剤を流動パラフ
ィン等の流体に混合して処理液とし、この処理液と多塩
素化芳香族化合物含有絶縁油等の被処理液体とを配管で
混合させた後、反応器に送り込んで反応させる必要があ
った。

【０００８】しかし、上記のように多塩素化芳香族化合
物含有絶縁油等の被処理液体と、前記アルカリ金属・タ
ーシャリー・ブトキシドを溶解させた処理液とを、配管
で混合させたうえで反応器に送り込む場合に、処理液中
のアルカリ金属・ターシャリー・ブトキシドの量が多い
と配管が閉塞してしまうことがあり、処理液中のアルカ
リ金属・ターシャリー・ブトキシド等のアルカリ量を少
なくする必要がある。このため、多塩素化芳香族化合物
含有絶縁油等の被処理液体に、該液体中に含有する多塩
素化芳香族化合物中の塩素を無機塩素化して無害化する
に充分な所定量のアルカリ金属・ターシャリー・ブトキ
シドを混合して無害化反応を満足するためには、処理す
る絶縁油の量とほぼ同等以上の処理液量が必要となり、
処理後の流体流量が増大するという問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な多塩素化芳香族化合物含有絶縁油の如き多塩素化芳香
族化合物を含有する液体中の多塩素化芳香族化合物にア
ルカリ金属・ターシャリー・ブトキシド等のアルカリを
混合、反応させて多塩素化芳香族化合物中の塩素を無機
塩素化して無害化することからなる多塩素化芳香族化合
物含有液体の処理において、処理後の液体流量を低減す
ることを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、多塩素化芳
香族化合物含有絶縁油等の無害化に伴う処理後の液体流
量増加を低減するには、アルカリ金属・ターシャリー・
ブトキシド等のアルカリの所定量を溶解あるいは分散さ
せるとともに均一に混合されている流動性のあるスラリ
ー状の流体（以下、スラリー流体という。）を、従来の
スタティックミキサーを装着した反応器ではなく、より
混合効率の高い撹拌反応装置へ供給して多塩素化芳香族
化合物含有油等の被処理液体と、処理液としての前記ス
ラリー流体とを混合、反応させることで、処理後の液体
流量を低減することが可能となることを見出し、本発明
を完成させるに至った。

【００１１】即ち、本発明者らの研究によれば、容器内
で撹拌混合流を十分確保することにより、前記スラリー
流体と多塩素化芳香族化合物含有油等の被処理液体との
完全混合を達成することが可能となることが判明した。
つまり、容器内を乱流域にする循環流により、容器内で
スラリー流体を被処理液体中に均一に分散し、被処理液
体及び処理液としての前記スラリー流体を容器へ送り込
むための定量ポンプ等の加圧装置の押出し圧により、容
器外に連続的に排出することが可能となる。これによ
り、反応も十分目的の値まで進めることが出来る。しか
し、一つの撹拌容器では、連続的に多量に処理すること
は限界があり、一方、単一槽型の場合には、容器内を乱
流域にする循環流を発生させるためには極端に容器の容
量が大きくなる。そこで、本発明では、反応器として、
連続流通多段撹拌反応装置を採用した。

【００１２】即ち、本発明に係る多塩素化芳香族化合物
含有液体の連続流通反応処理方法は、多塩素化芳香族化
合物を含む液体と、アルカリを溶解したスラリー流体と
を、連続流通多段撹拌反応装置へ供給し、混合、反応さ
せることで連続して多塩素化芳香族化合物中の塩素を無
機塩素として取り除くことを特徴とするものである。

【００１３】前記多塩素化芳香族化合物を含む液体とし
ては、多塩素化芳香族化合物、特にＰＣＢで汚染された
炭化水素油、例えば、変圧器に使用され、ＰＣＢで汚染
させた絶縁油が好適に処理できる。

【００１４】また、反応薬剤としての前記アルカリとし
ては、アルカリ金属・ターシャリー・ブトキシド、特に
ｔ−ＢｕＯＫが好適である。

【００１５】また、前記スラリー流体としては流動パラ
フィンが好適である。

【００１６】前記スラリー流体中のアルカリ金属・ター
シャリー・ブトキシド等のアルカリの混合量としては、
アルカリを重量比で１以上の流動パラフィンで溶解する
ことが好ましい。

【００１７】また、本発明に係る多塩素化芳香族化合物
含有絶縁油の処理装置は、反応筒の内部を互いに連通す
る複数のシェルに区分するとともに各シェルを貫通して
設けた撹拌軸に各シェル毎に回転翼を設けた撹拌機を備
えた連続流通多段撹拌反応装置と、多塩素化芳香族化合
物含有絶縁油を前記反応装置へ供給する絶縁油供給設備
と、スラリー流体とアルカリとを混合し前記反応装置へ
供給するアルカリ供給設備とを備え、前記反応装置へ前
記アルカリを混合したスラリー流体と、絶縁油とを連続
的に供給して連続流通反応させることを特徴とするもの
である。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明に適用される多塩素化芳香
族化合物の分解処理反応は、例えば特開平８−１０３５
２号に開示されたものである。これは、絶縁油中の多塩
素化芳香族化合物を処理するに際して、アルカリ金属・
ターシャリー・ブトキシドを反応剤として用い加熱攪拌
することにより、多塩素化芳香族化合物の塩素をアルカ
リ金属塩化物、すなわち無機塩素として取り除き、反応
後の系に有機塩素分を残存させないというものである。

【００１９】前記多塩素化芳香族化合物の分解処理反応
は、無溶媒下に行うことができ、これにより、反応系全
体がシンプルとなり、溶媒中に残存する多塩素化芳香族
化合物について詳細に検査する必要がないばかりか、こ
れら溶媒の処理、再使用についての方策を考慮する必要
が全くない。しかも、溶媒を用いなくとも本処理方法の
脱塩素化反応は完全に遂行される。

【００２０】多塩素化芳香族化合物の分解反応温度は、
通常は１００℃以上で行われ、熱劣化物の発生などの理
由から３００℃以下が望ましい。また、反応温度を上昇
させることにより、多塩素化芳香族化合物の完全な脱塩
素化を行うために必要とする反応時間を短縮することが
できる。又、絶縁油中の多塩素化芳香族化合物の濃度に
よっても必要な反応時間は異なるが、２５０ｐｐｍ程度
の濃度であれば、通常１８０℃以上の反応温度において
は６０分までの反応時間でよい。

【００２１】本発明における多塩素化芳香族化合物の分
解反応においては、空気中の酸素は何ら影響をおよぼす
ものではないが、窒素ガスなどの不活性ガスの雰囲気で
行うことは、酸素による絶縁油の劣化防止や安全上の点
から望ましいことである。

【００２２】また、本発明で多塩素化芳香族化合物の分
解処理に用いる反応剤としてのアルカリ金属・ターシャ
リー・ブトキシドとしては、リチウム・ターシャリー・
ブトキシド、ナトリウム・ターシャリー・ブトキシド、
カリウム・ターシャリー・ブトキシドが好ましく、特に
カリウム・ターシャリー・ブトキシド（ｔ−ＢｕＯＫ）
が好ましい。アルカリ金属・ターシャリー・ブトキシド
の使用量については、多塩素化芳香族化合物に対し１０
倍モル以上が望ましい。

【００２３】前記アルカリ金属・ターシャリ−・ブトキ
シドとしてｔ−ＢｕＯＫを用いた場合、多塩素化芳香族
化合物の分解処理により反応済油中には塩化カリウムが
生成し、これが反応済油を水で洗浄することで洗浄水側
に移行する。また、この洗浄に伴い反応済油中の未反応
のｔ−ＢｕＯＫが加水分解されるとともに洗浄水中には
水酸化カリウムが生成し、これが例えば硫酸水により中
和処理されると硫酸カリウムが生成する。これら洗浄水
中の硫酸カリウム及び塩化カリウムなどの無機塩類は、
油洗浄水を１００℃から０℃の範囲内で冷却操作を行い
晶析して油洗浄水から除去回収することが好ましい。

【００２４】本発明による処理の対象となる多塩素化芳
香族化合物とは、ＰＣＢ、ダイオキシン、多塩素化ベン
ゼン、ジクロロジフェニルトリクロロエタン（ＤＤＴ）
などであるが、この中でもＰＣＢが好適に処理され、本
発明はＰＣＢを含む絶縁油に好適に適用される。絶縁油
中のＰＣＢ濃度は、特に限定されるものではなく極微量
が含まれたものから多量に含まれたものまで適用でき
る。

【００２５】本発明における多塩素化芳香族化合物の無
害化反応は、多塩素化芳香族化合物含有絶縁油（被処理
液体）を予め所定反応温度に加温しておき、該多塩素化
芳香族化合物含有絶縁油と、アルカリ金属・ターシャリ
ー・ブトキシド等のアルカリを混合したスラリー流体、
このましくは流動パラフィンとを、それぞれ連続流通多
段撹拌反応装置（以下、分解反応器という）の下部から
反応器内へ連続的に流入させ、該分解反応器内で両者を
撹拌混合して反応させることが好ましい。

【００２６】前記アルカリ金属・ターシャリー・ブトキ
シド等のアルカリを混合して溶解あるいは分散させるス
ラリー流体として流動パラフィンを使用することが好ま
しい理由は、流動パラフィンは、無味、無色、無臭で、
酸、熱、光に対して安定しており、中性で化学反応を起
こさず、水や沈殿物を含まず、かつ水に不溶であるから
である。また、流動パラフィンは、アルカリ金属・ター
シャリー・ブトキシドを均一に混合保持するスラリー性
状を維持することが出来、かつ被処理液体である絶縁油
との親和性が高く、比重（密度）、沸点も近似している
特性を有するからである。このような流動パラフィンの
特性により、処理後の流体流量の増加を低減しうるとと
もに、配管等の閉塞を伴うことなく絶縁油等の被処理液
体中に含まれる多塩素化芳香族化合物中の塩素を無機塩
素化して無害化しうるだけの所定のアルカリ金属・ター
シャリー・ブトキシドの注入量の確保が可能となる。

【００２７】アルカリ金属・ターシャリー・ブトキシド
等のアルカリと流動パラフィンとを練り歯磨き状のスラ
リー流体にして、定量ポンプで連続的に分解反応器へ供
給し、同時に絶縁油等の多塩素化芳香族化合物を含有す
る被処理液体を分解反応器へ供給し、複数のシェルに区
分されるとともに各シェルにおいて撹拌機の撹拌翼によ
る機械的撹拌機能を有する分解反応器内で、前記撹拌翼
による分解反応器内を乱流域にする循環流により、スラ
リー流体を被処理流体中に均一分散するとともに、被処
理液体及びスラリー流体を分解反応器へ連続的に供給す
る定量ポンプ等による押出し圧により、分解反応器内に
堆積することなく排出することが可能となる。

【００２８】上記のような本発明の処理装置における分
解反応器の具体的構造としては、例えば以下のようなも
のである。先ず、反応筒は、その長軸に直交する隔壁に
よって複数のシェルに区分されている。この反応筒の形
状は、通常は中空円筒体であり、これに対応して上記隔
壁の形状は反応筒の水平断面（筒体の長軸線を実質的に
直交する断面）の形状に等しい円形とされるが、これに
限定されるものではない。例えば、反応筒として、その
水平断面形状が楕円状又は長円状等の円状形状、あるい
は正方形、正六角形又は正八角形等の多角形の筒体も使
用することができる。尚、前記隔壁の周縁と反応筒の内
周面との間は、漏液のないように液封されている必要が
ある。

【００２９】上記反応筒には、下部に処理液としてのス
ラリー流体の供給口と被処理液体の供給口とが設けら
れ、上部に混合反応物の排出口が設けられている。各段
のシェルの底板となる隔壁には、中央に開口が設けら
れ、各シェルを互いに連通する連通口となっている。こ
の連通口の形状には特に制限はなく、通常は円形とされ
るが、楕円形又は長円形等の円状あるいは正方形、正六
角形又は正八角形等の多角形状とすることもできる。前
記連通口の周縁には、上方に突出する連通筒が周設され
ている。該連通筒の形状は、前記隔壁に設けられた連通
口の形状に対応させ、例えば連通口が円形の場合には円
筒状、円錐台状又は半球状の筒体とされる。この連通筒
の上部開口の径は反応筒の内径の１／２以下であること
が好ましい。

【００３０】また、目標とする反応値を満足するため
に、反応筒の外周面に反応温度調整のためのジャケット
を設けることが好ましい。この場合の加熱源としては、
蒸気、温水、熱媒油等が挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。また、熱伝導率向上のために、前記
ジャケット内部に突起物、らせん状の流路等を設け、反
応温度の確保と反応効率の向上を図ることが好ましい。

【００３１】更に、撹拌機としては、各段のシェル内の
全てに撹拌翼が設けられ、撹拌効率が高いものが好まし
い。撹拌翼の構造としては、スラリー流体の沈降がなけ
れば、その形式等については、特に制限はなく、また、
各段のシェルの撹拌翼の構造は必ずしも同じである必要
はない。撹拌翼としては、例えば、ディスクタービン
型、パドル型、ファウドー型、その他の各種撹拌翼が使
用できる。スラリーの沈降を、より確実に防止するとい
う観点からは、巻き上げ機能を有する斜流型タービン翼
を使用することが好ましい。また、撹拌翼の外径は、反
応筒の内径の１／３以上であることが好ましい。これら
の撹拌翼は、いずれも反応筒を貫通する１本の撹拌軸に
装着されており、撹拌軸を回転させることにより、各シ
ェル内を乱流域にする循環流を確保する。このような各
段のシェル内を乱流域にする循環流をより確実に確保す
るために、各段のシェル内における反応筒の内壁面等
に、各段のシェル毎に反応筒内壁面の円周方向に位相を
変えて邪魔板を配置することが好ましい。

【００３２】上記のような分解反応器（連続流通多段撹
拌反応装置）による撹拌は、一方向連続で、各段のシェ
ル内を乱流域にする循環流により、粘度の高いスラリー
流体である処理液と被処理液体との完全混合が可能とな
り、目標とする反応値を満足することができる。また、
撹拌機を正転、逆転運転することで、乱流を確保すると
同時に、粘度の高いスラリー流体である処理液と被処理
液体との接触効率を向上させて反応を促進し、反応効率
を向上させることができる。更に、上記正転と逆転との
間に時間差を設けることにより、連続的に反応筒に送り
込まれる流体の流れにより乱流領域を更に助長する効果
が期待できる。

【００３３】また、スラリー流体と被処理液体との処理
流量条件により、分解反応器のシェル容量と撹拌機の回
転数（相分散限界撹拌速度及び撹拌翼の先端周速度）が
変化する。また、反応値は、シェルの段数によっても変
化する。例えば、連続流通処理量は、数千Ｌ／Ｈｒでシ
ェル段数は数十段まで実施できる。

【００３４】上記のように多塩素化芳香族化合物がアル
カリ金属・ターシャリー・ブトキシドとの反応により分
解された反応済油は、水を加えることにより、容易に油
相と水相に分離する。前記多塩素化芳香族化合物がアル
カリ金属・ターシャリー・ブトキシドにより分解された
後の反応済油は、例えば絶縁油として再利用可能とする
ために、水で洗浄して、多塩素化芳香族化合物の分解反
応により生成する無機塩素及び未反応のアルカリ金属・
ターシャリー・ブトキシドを洗浄水側に移行させて反応
済油から除去することができる。この洗浄に際して反応
済油に注入する洗浄水の量は、０．１〜１０（容量比）
程度、通常は反応済油にほぼ同量の洗浄水を注入し、ま
た、このときの洗浄水の温度は、０〜４０℃程度、通常
は２０℃程度に調整する。

【００３５】洗浄後、処理済油と油洗浄水とに油水分離
を行う。分離された処理済油中には、もはや有害物であ
る多塩素化芳香族化合物は存在しないので、これを回収
し、そのまま再利用して、例えば絶縁油として用いるこ
とができる。

【００３６】一方、多塩素化芳香族化合物の分解反応に
より生成した塩素は、洗浄水中に移行し、アルカリ金属
塩化物が電離した形で存在する。また、反応済油中の未
反応のアルカリ金属・ターシャリー・ブトキシドは洗浄
水中に移行し、加水分解されてターシャリー・ブタノー
ル（以下、ｔ−ブタノールと記す）に変化するとともに
アルカリ金属水酸化物が生成する。この洗浄水は、中和
処理と有機物の吸着除去及び無機塩類の除去回収を行
う。前記中和処理により、アルカリ金属の無機塩類が生
成する。この生成した無機塩類は、多塩素化芳香族化合
物の分解反応生成物であるアルカリ金属塩化物とともに
洗浄水から除去回収されて洗浄水が浄化され、放流或い
は洗浄水として循環再利用に供される。

【００３７】

【実施例】以下、本発明に係る多塩素化芳香族化合物含
有液体の無害化処理方法を、それを実施するための装置
に基づき、更に詳細に説明する。

【００３８】（実施例１）上記のような多塩素化芳香族
絶縁油等の連続流通反応処理方法を実用化するための装
置の概略を図１に示す。この処理装置は、分解反応器１
と、多塩素化芳香族化合物含有絶縁油を前記分解反応器
１へ供給する絶縁油供給設備２と、流動パラフィンとｔ
−ＢｕＯＫ等のアルカリとを混合するアルカリ供給設備
３とを備え、前記絶縁油供給設備２とアルカリ供給設備
３とより、絶縁油と処理液としてのスラリー流体とをそ
れぞれ連続的に分解反応器１に供給し、該分解反応器１
内で連続流通撹拌反応させるものである。

【００３９】前記分解反応器１は、加熱用の熱媒の流通
する外筒部と反応部としての内筒部より構成される反応
筒を備え、前記内筒部内部を、互いに連通する複数段の
シェル１０１・・・に区分するとともに、各段のシェル
１０１・・・を貫通して設けた撹拌軸１０２に、各段の
シェル１０１・・毎に回転翼１０３・・・を設け、外部
に設けた駆動手段１０４により回転する撹拌機１００を
備えており、駆動手段１０４により撹拌軸１０２を回転
させることで、撹拌翼１０３により反応器内を乱流域に
する循環流を発生させるようにした連続流通多段撹拌反
応装置である。

【００４０】上記分解反応器１（連続流通多段撹拌反応
装置）の具体的実施例を図２に示した。反応筒１１１
は、外筒部１１３と内筒部１１７とからなる二重構造を
有しており、内筒部１１７の内部が、９枚の隔壁１１２
で区画され、これらの隔壁１１２を底板及び天板とする
８段のシェル１０１に分けられている。

【００４１】前記各段のシェル１０１のそれぞれの隔壁
１１２には、その中央に連通口１１４が設けられ、該連
通口１１４の周縁には、連通筒１１５が周設されてい
る。この連通筒１１５は、無底の円錐台形状で、その頂
部は円形の上部開口１１６とされており、その周壁はわ
ずかに湾曲させている。また、各段のシェル１０１内に
は、連通筒１１５の上部開口１１６の上方に、撹拌軸１
０２に固着された撹拌翼１０３が装着されている。この
撹拌翼１０３は、例えば撹拌効率が高い斜流型ディスク
タービンを有するもの用いられる。前記連通筒１１５の
上部開口１１６及び撹拌翼１０３の外径は、それぞれ内
筒部１１７の内径の１／３以上とされており、撹拌翼１
０３の外径は、連通筒１１５の上部開口１１６の径より
も大きく設定されている。

【００４２】また、各段のシェル１０１には、撹拌翼１
０３の上方に位置する内筒部１１７の内壁面に邪魔板１
１９が設けられている。この邪魔板１１９は、各段のシ
ェル１０１毎に、内筒部１１７の内周面に沿って任意の
位相差で、１カ所設けている。前記邪魔板１１９の形状
は、正方形又は長方形あるいは楕円又は長円等の半円状
等とすることもできる。

【００４３】反応筒１１１の下部及び底部には、スラリ
ー流体（処理液）供給口１２０、被処理液体供給口１２
１、液排出口１２２及び熱媒入口１２７がそれぞれ設け
られている。一方、反応筒１１１の上部の空間は、混合
反応物貯留部１２３とされており、この混合反応貯留部
１２３と連通して混合反応物排出口１２４が設けられて
いる。撹拌軸１０２は、その上端及び下端で軸受けに受
止めされ、各段のシェル１０１の連通筒１１５に挿通さ
れている。

【００４４】前記反応筒１１１の外周面には、反応効率
を向上させる温度調整のためのジャケット１２５が外筒
部１１３と内筒部１１７との間に設けられている。この
ジャケット１２５内部には、螺旋板１２６が設けられて
いる。この螺旋板１２６の形状としては、内筒部１１７
の外周面に突起状の平板又は螺旋状の平板あるいは羽根
状のものを設けることができる。

【００４５】また、通常の撹拌混合操作では、撹拌機に
よる撹拌は、定速度、一定方向回転で行われているが、
本発明においては、撹拌機を間欠的に正転、逆転の周期
的運転を行うことで、シェル１０１内の流体の乱れを増
長させ、更に、スラッジ、スラリー巻き上げを助長し、
混合撹拌効率を向上させることができる。

【００４６】上記のような分解反応器１（連続流通多段
撹拌反応装置）において、反応筒１１１の下部のスラリ
ー流体供給口１２０から、適切な温度に調整した、アル
カリを含む流動パラフィン等のスラリー流体を供給し、
合わせて被処理液体供給口１２１から適切な温度に調整
した絶縁油等の処理液体が連続的に供給され、第１のシ
ェル１０１の底板である隔壁１１２に設けられた連通口
１１４の連通筒１１５から、その上部開口１１６を経由
して第１のシェル１０１内に流入し、撹拌翼１０３によ
り撹拌されながら、順次、上方の第２、第３、・・・第
８のシェル１０１を経由し、その間に逐次撹拌混合反応
された後、反応筒１１１最上部の混合反応物貯留部１２
３に到達し、混合反応物排出口１２４から排出される。

【００４７】前記のように分解反応器１の内部の各段の
シェル１０１のそれぞれには、撹拌機の撹拌翼１０３が
装着されていることから、反応筒１１１内を乱流域にす
る循環流により絶縁油とアルカリ金属・ターシャリー・
ブトキシド等のアルカリとの十分な混合撹拌が行われ、
多塩素化芳香族化合物の分解反応が促進される。

【００４８】次に、絶縁油供給設備２は、ＰＣＢを含有
する絶縁油を貯蔵するタンク５、絶縁油を分解反応器１
に供給するポンプ６、分解反応器１の加熱に用いると同
じ熱媒により絶縁油を予熱する熱交換器７より構成され
る。

【００４９】また、加熱設備４は、熱媒を加熱するため
の電気ヒータ１２、熱媒を分解反応器１及び熱交換器７
に供給するためのポンプ１３、分解反応器１及び熱交換
器７の温度を制御するための熱媒流量制御弁１４より構
成される。

【００５０】分解反応器１及び熱交換器７内の絶縁油の
温度は、温度検出器により検出され、それらの出力信号
は図示しない操作盤に送られ、指示計及び記録計に表示
されるとともに、熱媒流量制御弁１４の開度を調整し、
分解反応器１及び熱交換器１７内の絶縁油を所定温度に
保持する。供給される絶縁油流量は、ポンプ６と熱交換
器７との間に設けられた流量検出器により検出され、そ
れらの出力信号は前記操作盤に送られ、指示計及び記録
計に表示されるとともに、ポンプ６の出力を調整し、所
定の流量に保持する。

【００５１】この処理装置では、ＰＣＢ等の多塩素化芳
香族化合物を外気に触れさせることなく、絶縁油のタン
ク５から、分解反応器１まで、連続的に一定量供給する
ために、タンクに直接配管を取り付け、ポンプ６及び流
量検出器等による送油を行う。加熱方式は、配管の外部
からの熱媒による外部加熱方式をすることで、ＰＣＢ等
の多塩素化芳香族化合物は外気に触れることはない。

【００５２】一方、多塩素化芳香族化合物の分解反応剤
であるｔ−ＢｕＯＫ等のアルカリ金属・ターシャリー・
ブトキシドは、アルカリ供給設備３から、流動パラフィ
ンと均一に混合された状態で、一定量が、定量ポンプ１
１により、連続的に分解反応器１に送り込まれる。

【００５３】前記アルカリ供給設備３は、流動パラフィ
ンを保有するタンク８とｔ−ＢｕＯＫ等のアルカリを保
有するアルカリ投入タンク９と、ｔ−ＢｕＯＫ等のアル
カリと流動パラフィンとを均一に混合する混合槽１０
と、均一に混合されたスラリー流体を分解反応器１へ連
続的に供給するためのポンプ１１より構成される。

【００５４】アルカリ供給設備３では、流動パラフィン
タンク８及びアルカリ投入タンク９から手動で混合槽１
０に重量比１：１で供給され、混合される。ｔ−ＢｕＯ
Ｋ等のアルカリ金属・ターシャリー・ブトキシド１に対
し、流動パラフィンの混合割合を、重量比で１以上を確
保することにより、スラリー流体に含むアルカリ金属・
ターシャリー・ブトキシドを分解反応器１内部で沈降堆
積することなく連続的に処理することが可能である。

【００５５】また、アルカリ供給設備３に設けられた液
位検出器により検出された出力信号は、図示しない操作
盤に送られ指示計及び記録計に表示されるとともに、ス
ラリー流体が液位低になると、流動パラフィンとアルカ
リ金属・ターシャリー・ブトキシドの手動混合の信号を
発し、手動操作によりスラリー流体を補充する。

【００５６】尚、多塩素化芳香族化合物含有油を連続的
に大容量を処理するには、流動パラフィンとｔ−ＢｕＯ
Ｋ等のアルカリ金属・ターシャリー・ブトキシドをスラ
リー流体状に混合するアルカリ供給設備３として、アル
カリ金属・ターシャリー・ブトキシドと流動パラフィン
と自動的に混合する設備にすることにより可能となる。

【００５７】（実施例２）被処理液体として、多塩素化
芳香族化合物（ＰＣＢ）を含んだ変圧器の絶縁油（ＰＣ
Ｂ濃度２１５ｐｐｍの鉱物系絶縁油）を用いた。また、
処理液としてのスラリー流体としては、ｔ−ＢｕＯＫと
流動パラフィンとを重量比で１／１に混合したものを用
いた。図１及び図２に示す反応処理装置を用い、分解反
応器１の反応筒１１１の内部を２５０℃に調整し、スラ
リー流体は常温の状態で、また、被処理液体である鉱物
系絶縁油は２５０℃に加熱した後、それぞれの供給口１
２０、１２１から分解反応器１の反応筒１１１へ供給し
た。スラリー流体の供給量は１．２Ｌ／時間、鉱物系絶
縁油の供給量は１２０Ｌ／時間とした。分解反応器１の
混合物排出口１２４から排出された反応液体を硫酸で中
和した後、液体中のＰＣＢ濃度を、厚生省告示第２２２
号別表第１（平成１０年８月２７日）の方法で、残留有
機塩素量を燃焼電量滴定法で分析した。分析の結果、反
応液中にはＰＣＢは検出されなかった（検出限界０．０
０５ｐｐｍ（ｗ／ｗ））。有機塩素もまた検出されなか
った（検出限界１．０ｐｐｍ（ｗ／ｗ））。

【００５８】

【発明の効果】上記の通り、本発明によれば、変圧器に
使用された絶縁油等、ＰＣＢ等の多塩素化芳香族化合物
で汚染された液体を連続的かつ大量に無害化処理するこ
とが可能であり、しかも処理後の流体の増大はほとんど
なく、安定した反応率が得られ、より実用的な処理方法
及び処理装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る多塩素化芳香族化合物含有液体
の連続流通反応処理装置の概略説明図である。

【図２】 前記処理装置に用いる連続流通多段撹拌反応
装置の実施例の概略を示す断面説明図である。

【符号の説明】

１：連続流通多段撹拌反応装置（分解反応器）、２：絶
縁油供給設備、３：アルカリ供給設備、４：加熱設備、
５：絶縁油タンク、６：ポンプ、７：熱交換器、８：流
動パラフィンタンク、９：アルカリ投入タンク、１０：
混合槽、１１：定量ポンプ、１２：電気ヒータ、１３：
ポンプ、１４：熱媒流量制御弁、１００：撹拌機、１０
１：シェル、１０２：撹拌軸、１０３：撹拌翼、１０
４：駆動手段、１１１：反応筒、１１２：隔壁、１１
３：外筒、１１４：連通口、１１５：連通筒、１１６：
上部開口、１１７：内筒、１１９：邪魔板、１２０：ス
ラリー流体供給口、１２１：被処理液体供給口、１２
２：液排出口、１２３：混合反応物貯留部、１２４：混
合反応物排出口、１２５：ジャケット、１２６：螺旋
板、１２７：熱媒入口、１２８：熱媒出口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚島 永嗣 大阪府大阪市港区福崎３丁目１番176号 株式会社関西テック総合技術センタ内 Ｆターム(参考） 2E191 BA13 BC01 BD11 4G075 AA13 AA37 AA62 AA63 BA05 BD16 CA51 CA57 EA01 EB21 EC09 EC11 ED02 FA08 4H006 AA02 AC24 BA02 BA32 BB11 BB61 BC10 BC19

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多塩素化芳香族化合物を含む液体と、ア
   ルカリを混合したスラリー流体とを、連続流通多段撹拌
   反応装置へ供給し、混合、反応させることで連続して多
   塩素化芳香族化合物中の塩素を無機塩素として取り除く
   ことを特徴とする多塩素化芳香族化合物含有液体の連続
   流通反応処理方法。
2. 【請求項２】 多塩素化芳香族化合物を含む液体が、絶
   縁油である請求項１記載の処理方法。
3. 【請求項３】 アルカリが、アルカリ金属・ターシャリ
   ー・ブトキシドである請求項１記載の処理方法。
4. 【請求項４】 アルカリ金属・ターシャリー・ブトキシ
   ドが、カリウム・ターシャリー・ブトキシドである請求
   項３記載の処理方法。
5. 【請求項５】 スラリー流体が流動パラフィンである請
   求項１〜４のいずれかに記載の処理方法。
6. 【請求項６】 アルカリを重量比で１以上の流動パラフ
   ィンに混合してなる請求項５記載の処理方法。
7. 【請求項７】 反応筒の内部を、互いに連通する複数の
   シェルに区分するとともに、各シェルを貫通して設けた
   撹拌軸に各シェル毎に回転翼を設けた撹拌機を備えた連
   続流通多段撹拌反応装置と、多塩素化芳香族化合物含有
   絶縁油を前記反応装置へ供給する絶縁油供給設備と、ス
   ラリー流体とアルカリとを混合し前記反応処理装置へ供
   給するアルカリ供給設備とを備え、前記反応装置へ前記
   アルカリを混合したスラリー流体と、絶縁油とを連続的
   に供給して連続流通反応させることを特徴とする多塩素
   化芳香族化合物含有絶縁油の処理装置。