JP2002113354A - Apparatus for decomposing organic halogen compound - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for decomposing an organic halogen compound suppressing the corrosion of a reaction tube and improving the performance by rapidly cooling to a dew point temperature or higher. SOLUTION: In this apparatus for decomposing an organic halogen compound provided with a reaction tube 1 decomposing an organic halogen compound, an exhaust gas treating tank 41 stored with an alkali solution neutralizing decomposed material decomposed in the reaction tube 15 and a blowing tube 45 arranged in a state in which the opened lower end part is dipped into the alkali solution and blowing the above decomposed material from the reaction tube 15 into the alkali solution, a cooling chamber 70 is formed on the circumference of the reaction tube 15, air is circulated into the cooling chamber 70, and cooling is performed to a dew point temperature or higher.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フロン等の有機ハ
ロゲン化合物を分解する有機ハロゲン化合物の分解装置
に係り、特に、反応管の耐久性を向上させる技術に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for decomposing an organic halogen compound such as chlorofluorocarbon, and more particularly to a technique for improving the durability of a reaction tube.

【０００２】[0002]

【従来の技術】分子内にフッ素、塩素、臭素等を含んだ
クロロフルオロカーボン（いわゆるフロン）、トリクロ
ロメタン等の有機ハロゲン化合物は、冷媒、溶剤、消火
剤等の幅広い用途に大量に使用されており、産業分野に
おける重要度は極めて高い。しかし、これら化合物は揮
発性が高く、未処理のまま大気、土壌、水等の環境に放
出されると、発ガン性物質の生成、オゾン層の破壊等、
環境に悪影響を及ぼすことがあるため、環境保全の見地
から無害化処理を行う必要がある。2. Description of the Related Art Organic halogen compounds such as chlorofluorocarbon (so-called chlorofluorocarbon) and trichloromethane containing fluorine, chlorine, bromine and the like in a molecule are widely used in a wide range of applications such as refrigerants, solvents and fire extinguishers. The importance in the industrial field is extremely high. However, these compounds have high volatility, and if released untreated into the atmosphere, soil, water, etc., they may produce carcinogens, destroy the ozone layer, etc.
Since it may adversely affect the environment, it is necessary to perform detoxification treatment from the viewpoint of environmental protection.

【０００３】従来から有機ハロゲン化合物の処理方法と
して報告されているものは、主として高温での熱分解反
応を利用したものがあり、この処理方法は更に焼却法と
プラズマ法とに大別される。焼却法は、有機ハロゲン化
合物を樹脂等の通常の廃棄物と一緒に焼却するものであ
るのに対し、プラズマ法は、プラズマ中で有機ハロゲン
化合物を水蒸気と反応させ、二酸化炭素、塩化水素、フ
ッ化水素に分解するものである。[0003] Conventionally, methods for treating organic halogen compounds have been reported which mainly utilize a thermal decomposition reaction at a high temperature, and this treatment method is further roughly classified into an incineration method and a plasma method. In the incineration method, the organic halogen compound is incinerated together with ordinary waste such as resin.On the other hand, in the plasma method, the organic halogen compound is reacted with water vapor in plasma to produce carbon dioxide, hydrogen chloride, and fluorine. It decomposes into hydrogen.

【０００４】さらに、後者のプラズマ法に係る有機ハロ
ゲン化合物分解装置の運転制御方法については、マイク
ロ波を利用してプラズマを発生させるものが近年開発さ
れている。この分解方法に用いられる分解装置は、アル
カリ液を収容する排ガス処理タンクと、開口した下端部
をアルカリ液に浸漬した状態で配設される反応管と、該
反応管の上方において垂直方向に延在する円筒導波管
と、該円筒導波管の内部に配されその下端を貫通して反
応管に連通する放電管と、水平方向に延在しその一端部
近傍において円筒導波管に連接される方形導波管と、該
方形導波管の他端に装着されるマイクロ波発信器等を具
備してなる。[0004] Further, as for the latter method of controlling the decomposition of an organic halogen compound according to the plasma method, a method of generating plasma using microwaves has recently been developed. The decomposition apparatus used in this decomposition method includes an exhaust gas treatment tank containing an alkaline solution, a reaction tube disposed with the open lower end immersed in the alkaline solution, and a vertically extending above the reaction tube. A cylindrical waveguide, a discharge tube disposed inside the cylindrical waveguide and penetrating the lower end thereof and communicating with the reaction tube, and extending horizontally and connected to the cylindrical waveguide near one end thereof. And a microwave transmitter mounted on the other end of the rectangular waveguide.

【０００５】この分解装置では、放電管にフロンガスお
よび水蒸気が供給される一方で、マイクロ波発信器から
発信されたマイクロ波が方形導波管を介して円筒導波管
に伝送される。そして、円筒導波管の内部に形成された
マイクロ波電界で放電を起こし、反応管内でフロンガス
を熱プラズマにより分解する。他方、この分解反応によ
り酸性ガス（フッ化水素及び塩化水素）や一酸化炭素が
生成される。このうち、一酸化炭素はそのまま排出でき
ないため、反応管内に二次空気を混入して燃焼反応によ
り二酸化炭素とする。そして、酸性ガスは吹込管により
アルカリ液中に導かれて中和されるとともに、二酸化炭
素等を含む残りのガスは排気ダクトから排出される。[0005] In this decomposition apparatus, while the Freon gas and the water vapor are supplied to the discharge tube, the microwave transmitted from the microwave transmitter is transmitted to the cylindrical waveguide through the rectangular waveguide. Then, a discharge is caused by the microwave electric field formed inside the cylindrical waveguide, and the fluorocarbon gas is decomposed by the thermal plasma in the reaction tube. On the other hand, acid gas (hydrogen fluoride and hydrogen chloride) and carbon monoxide are generated by this decomposition reaction. Of these, carbon monoxide cannot be discharged as it is, so secondary air is mixed into the reaction tube to produce carbon dioxide by a combustion reaction. Then, the acidic gas is guided into the alkaline liquid by the blowing pipe to be neutralized, and the remaining gas containing carbon dioxide and the like is discharged from the exhaust duct.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記プラズ
マ法に係る有機ハロゲン化合物の分解装置においては、
従来技術で説明したように、反応管で生成された分解ガ
スにはフッ化水素および塩化水素の酸性ガスや一酸化炭
素を含んでいる。このうち、一酸化炭素については、そ
のままの状態では外部へ排出できないため、反応管内に
二次空気を混入することで燃焼反応させ、二酸化炭素に
してから排出する必要がある。このような燃焼反応処理
を行うため、反応管はかなりの高温となり、しかもフッ
化水素及び塩化水素のような腐食ガスを含んでいること
から、極めて高い腐食性を示すこととなる。したがっ
て、有機ハロゲン化合物の分解装置においてその実用性
をさらに向上させるためには、反応管の腐食を抑制して
耐久性を増し、頻繁な点検や部品交換を改善することが
重要な課題となる。In the apparatus for decomposing an organic halogen compound according to the plasma method,
As described in the related art, the decomposition gas generated in the reaction tube contains an acid gas of hydrogen fluoride and hydrogen chloride and carbon monoxide. Of these, carbon monoxide cannot be discharged to the outside as it is, so it is necessary to mix the secondary air into the reaction tube to cause a combustion reaction and convert it to carbon dioxide before discharging. Since such a combustion reaction treatment is performed, the reaction tube becomes extremely high in temperature and contains corrosive gas such as hydrogen fluoride and hydrogen chloride, so that it exhibits extremely high corrosiveness. Therefore, in order to further improve the practicality of the organic halogen compound decomposing apparatus, it is important to suppress corrosion of the reaction tube, increase durability, and improve frequent inspection and replacement of parts.

【０００７】このような反応管の腐食を抑制するため、
例えば反応管の周囲に遮熱板を設けたり、あるいは、特
開平９−１４８０９６号公報に記載されているように反
応管を水冷するといった従来技術がある。しかしなが
ら、上述した遮蔽板設置は、反応管を積極的に冷却する
ものではないため、腐食を促進する要因の一つである高
温という環境を十分に改善することはできなかった。ま
た、反応管を水冷するという従来技術では、冷却温度を
露点温度以上に保つためには加圧水を供給する必要があ
り、したがって、耐圧設計や水密設計など困難な問題が
生じてくる。なお、反応管を露点温度以下に冷却する
と、液腐食による急激な減肉という問題があるため好ま
しくない。[0007] In order to suppress such corrosion of the reaction tube,
For example, there is a conventional technique in which a heat shield plate is provided around the reaction tube, or the reaction tube is water-cooled as described in JP-A-9-148096. However, since the above-mentioned shield plate installation does not actively cool the reaction tube, the environment of high temperature, which is one of factors promoting corrosion, cannot be sufficiently improved. In addition, in the conventional technique of cooling the reaction tube with water, it is necessary to supply pressurized water in order to keep the cooling temperature at the dew point or higher, and therefore, difficult problems such as pressure-resistant design and watertight design arise. It is not preferable to cool the reaction tube below the dew point because there is a problem of rapid wall thinning due to liquid corrosion.

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、露点温度以上の温度に容易に冷却することで反応管
の腐食を抑制し、実用性を向上させた有機ハロゲン化合
物の分解装置を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an apparatus for decomposing an organic halogen compound, which can be easily cooled to a temperature equal to or higher than the dew point to suppress corrosion of a reaction tube and improve practicality. It is intended to be.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては以下の構成を採用した。請求項１
に記載の有機ハロゲン化合物の分解装置は、有機ハロゲ
ン化合物を分解する反応管と、該反応管において分解さ
れた分解物を中和するアルカリ溶液が収容された排ガス
処理タンクと、開口した下端部を前記アルカリ液に浸漬
した状態で配設され、前記分解物を前記反応管からアル
カリ液中に吹き込む吹込管とを備えた有機ハロゲン化合
物の分解装置において、前記反応管の周囲に冷却室を形
成し、該冷却室内に空気を流通させて露点温度以上の温
度に冷却するように構成したことを特徴とするものであ
る。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention employs the following constitution. Claim 1
The organic halogen compound decomposer described in the above, a reaction tube for decomposing the organic halogen compound, an exhaust gas treatment tank containing an alkali solution for neutralizing the decomposition products decomposed in the reaction tube, and an open lower end portion A decomposing device disposed in a state of being immersed in the alkaline solution, and a blowing pipe for blowing the decomposed product from the reaction tube into the alkaline solution, wherein a cooling chamber is formed around the reaction tube. Air is circulated through the cooling chamber to cool the cooling chamber to a temperature equal to or higher than the dew point temperature.

【００１０】このような有機ハロゲン化合物の分解装置
によれば、高温で酸性ガスに曝されるという腐食しやす
い環境にある反応管を空気により露点温度以上の温度に
冷却することが可能になるので、腐食の進行が抑制され
て反応管の寿命を延長することができる。なお、冷却温
度を露点温度（１４０℃）以上としたのは、液腐食回避
という理由によるものである。According to such an organic halogen compound decomposer, it is possible to cool a reaction tube in a corrosive environment where it is exposed to an acidic gas at a high temperature to a temperature higher than the dew point by air. In addition, the progress of corrosion can be suppressed and the life of the reaction tube can be extended. The reason why the cooling temperature is set to be equal to or higher than the dew point temperature (140 ° C.) is to avoid liquid corrosion.

【００１１】請求項１に記載の有機ハロゲン化合物の分
解装置においては、前記反応管の冷却温度が２００℃〜
３００℃であることが好ましい。これは、２００℃以下
では露点温度以上の冷却温度を維持するのが困難とな
り、また、３００℃以上ではせっかくの腐食抑制効果が
低下してしまうためである。In the apparatus for decomposing an organic halogen compound according to the first aspect, the cooling temperature of the reaction tube may be 200 ° C. or less.
Preferably it is 300 ° C. This is because it is difficult to maintain a cooling temperature higher than the dew point at a temperature of 200 ° C. or lower, and the corrosion inhibiting effect is reduced at a temperature of 300 ° C. or higher.

【００１２】また、請求項１または２に記載の有機ハロ
ゲン化合物の分解装置においては、前記冷却室が分割可
能に構成されたものが好ましく、これにより、反応管の
周囲に設けられる冷却室を分割して容易に着脱できるの
で、冷却室の再利用が可能になるだけでなく、反応管の
メンテナンスや交換作業も容易になる。In the apparatus for decomposing an organic halogen compound according to claim 1 or 2, it is preferable that the cooling chamber is configured to be splittable, whereby the cooling chamber provided around the reaction tube is split. The cooling chamber can be reused, and the maintenance and replacement work of the reaction tube becomes easy.

【００１３】[0013]

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る有機ハロゲン
化合物の分解装置について、図１から図４を参照しなが
ら説明する。図１において、水平方向に延びる方形導波
管１は、その始端部に周波数２．４５ＧＨzのマイクロ
波を発信するマイクロ波発信器２を備えており、始端側
から終端側に向けてマイクロ波を伝送する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Next, an apparatus for decomposing an organic halogen compound according to the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, a rectangular waveguide 1 extending in a horizontal direction is provided with a microwave transmitter 2 for transmitting a microwave having a frequency of 2.45 GHz at a starting end thereof, and the microwave is transmitted from a starting end to a terminating end. Transmit.

【００１４】方形導波管１には、図１に示すように、そ
の終端部側で反射して始端部側に戻ってきたマイクロ波
を吸収することにより反射波の発信側への影響を防止す
るアイソレータ３と、複数の波動調整部材４を各々出入
りさせることにより電波の波動的な不整合量を調整して
放電管５に電波を収束させるチューナ６が設けられてい
る。As shown in FIG. 1, the rectangular waveguide 1 prevents the reflected wave from affecting the transmitting side by absorbing the microwave reflected at the terminal end and returning to the starting end. An isolator 3 and a tuner 6 for moving a plurality of wave adjustment members 4 in and out of the discharge tube 5 so as to adjust the amount of wave mismatch of the wave and converge the wave to the discharge tube 5 are provided.

【００１５】ここで、マイクロ波の発生動作について説
明する。マイクロ波発信器２は断面矩形の導波管の一端
に置かれマグネトロンを駆動して所定周波数の電磁波を
放射する。この電磁波の伝播現象は電磁波に関るマクス
ウェルの波動方程式を解くことによって特性が把握され
るわけであるが、結果的には伝播方向に電界成分を持た
ない電磁波ＴＥ波として伝播する。The operation of generating a microwave will now be described. The microwave transmitter 2 is placed at one end of a waveguide having a rectangular cross section to drive a magnetron to emit an electromagnetic wave of a predetermined frequency. The characteristics of this electromagnetic wave propagation phenomenon can be grasped by solving Maxwell's wave equation relating to the electromagnetic wave. As a result, the electromagnetic wave propagates as an electromagnetic wave TE wave having no electric field component in the propagation direction.

【００１６】この１次成分ＴＥ１０の例を方向が交番す
る矢印で図２の方形導波管の伝播方向に示す。また、方
形導波管１の他端部に２重の円筒状導体からなる２重円
筒導波管の環状空洞には、導波管１を伝播する電磁波、
管端で反射する電磁波の導体９による結合作用により、
環状空洞部には、進行方向に電界成分を持つＴＭ波が生
じる。この１次成分であるＴＭ１０波を同じく図２の環
状空洞部に矢印で示す。電磁波の波動の伝播に関る２次
以上の高調波に起因する微妙な調整はチューナ６で調整
される。アイソレータ３はマイクロ波発信器２に根本的
なダメージを及ぼすのを防止している。An example of the primary component TE10 is indicated by an arrow whose direction alternates in the propagation direction of the rectangular waveguide in FIG. Further, an electromagnetic wave propagating through the waveguide 1 is provided in the annular cavity of the double cylindrical waveguide formed of a double cylindrical conductor at the other end of the rectangular waveguide 1.
Due to the coupling effect of the conductor 9 of the electromagnetic wave reflected at the pipe end,
A TM wave having an electric field component in the traveling direction is generated in the annular cavity. The TM10 wave as the primary component is also indicated by an arrow in the annular cavity in FIG. The fine adjustment caused by the second or higher harmonics related to the propagation of the electromagnetic wave is adjusted by the tuner 6. The isolator 3 prevents the microwave transmitter 2 from causing fundamental damage.

【００１７】さて、図２に示すように、放電管５は内管
１１と外管１２とから構成され、円筒導波管７の中心軸
に対して同軸となるように配置されている。円筒導波管
７は、外側導体８と、それよりも小径の内側導体９とか
ら構成され、方形導波管１の終端部近傍において当該方
形導波管１に連通した状態で垂直方向に延びるように接
続されている。内側導体９は、方形導波管１の上部に固
定された状態で石英製の放電管５を囲みつつ外側導体８
の端板８Ａに向けて延在し、この延在部分をプローブア
ンテナ９ａとしている。また、放電管５の内管１１に
は、点火トランス１３に接続された点火電極１４が挿入
されている。As shown in FIG. 2, the discharge tube 5 is composed of an inner tube 11 and an outer tube 12, and is arranged so as to be coaxial with the central axis of the cylindrical waveguide 7. The cylindrical waveguide 7 is composed of an outer conductor 8 and an inner conductor 9 having a smaller diameter than the outer conductor 8, and extends in the vertical direction near the terminal end of the rectangular waveguide 1 while communicating with the rectangular waveguide 1. Connected. The inner conductor 9 surrounds the quartz discharge tube 5 while being fixed to the upper part of the rectangular waveguide 1 and surrounds the outer conductor 8.
, And the extended portion is used as a probe antenna 9a. An ignition electrode 14 connected to an ignition transformer 13 is inserted into the inner tube 11 of the discharge tube 5.

【００１８】さらに、内管１１の先端（下端）は、プロ
ーブアンテナ９ａの先端よりも所定の距離だけ内方に配
されている。Further, the tip (lower end) of the inner tube 11 is disposed at a predetermined distance inward from the tip of the probe antenna 9a.

【００１９】他方、外管１２の先端部は、外側導体８の
端板８Ａを貫通して反応管１５に連通し、また、外管１
２の基端側（上端側）は、内側導体９との間に隙間をあ
けた状態で取り付けられている。外側導体８の端板８Ａ
と反応管１５との間には、露出する外筒１２に向けて光
センサ１７が設けられている。光センサ１７は、光度を
検出することによりプラズマの生成状態を監視するもの
である。On the other hand, the distal end of the outer tube 12 penetrates the end plate 8A of the outer conductor 8 and communicates with the reaction tube 15, and the outer tube 1
The base end side (upper end side) 2 is attached with a gap between the inner conductor 9. End plate 8A of outer conductor 8
An optical sensor 17 is provided between the reaction tube 15 and the outer tube 12 to be exposed. The optical sensor 17 monitors the plasma generation state by detecting the luminous intensity.

【００２０】そして、内側導体９と外筒１２の基端側と
の隙間には、ガス供給管１６が、外管１２と内管１１と
により形成される環状通路の入口側で、接線方向に沿っ
て挿入されている。アルゴンガス（希ガス）、フロンガ
ス（有機ハロゲン化合物）、エア、および水蒸気は、ガ
ス供給管１６を介して放電管５の環状通路に供給され
る。これらアルゴンガス、フロンガス、およびエアは、
図１に示す電磁弁１９ａ、１９ｂ、１９ｃの開閉動作に
より、それぞれの供給源から選択的にヒータ１８へと送
られる。In the gap between the inner conductor 9 and the base end of the outer cylinder 12, a gas supply pipe 16 is tangentially arranged at the inlet side of the annular passage formed by the outer pipe 12 and the inner pipe 11. Are inserted along. Argon gas (rare gas), Freon gas (organic halogen compound), air, and water vapor are supplied to the annular passage of the discharge tube 5 via the gas supply tube 16. These argon gas, Freon gas and air are
By the opening and closing operations of the solenoid valves 19a, 19b and 19c shown in FIG.

【００２１】アルゴンガスは、プラズマの発生に先立っ
て着火を容易にするために供給されるもので、アルゴン
ボンベ２１に貯蔵されている。なお、アルゴンガスの
他、ヘリウム、ネオン等の希ガスを用いることができる
のは言うまでもない。このアルゴンボンベ２１と電磁弁
１９ａとの間には、圧力調整機２２と圧力スイッチ２３
が設けられている。Argon gas is supplied to facilitate ignition prior to generation of plasma, and is stored in an argon cylinder 21. Needless to say, a rare gas such as helium or neon can be used in addition to the argon gas. A pressure regulator 22 and a pressure switch 23 are provided between the argon cylinder 21 and the solenoid valve 19a.
Is provided.

【００２２】エアは、系内に残存する水分を除去して着
火の安定性を高めるために、また、系内に残存するガス
を排出するために、エアコンプレッサ２４から供給され
るもので、空気、窒素ガス、アルゴンガス等が用いられ
る。水蒸気は、フロンガスの分解に必要なもので、プラ
ンジャポンプ２５によって貯水タンク２６内の水をヒー
タ１８に送り込むことで生成される。この貯水タンク２
６には、水位の変動を検知するレベルスイッチ２７が設
けられている。Air is supplied from the air compressor 24 to remove water remaining in the system to enhance ignition stability and to discharge gas remaining in the system. , Nitrogen gas, argon gas and the like are used. The water vapor is necessary for decomposing the chlorofluorocarbon gas, and is generated by sending water in the water storage tank 26 to the heater 18 by the plunger pump 25. This water storage tank 2
6 is provided with a level switch 27 for detecting a change in water level.

【００２３】フロンガスは、回収フロンボンベ２８に液
貯蔵されていて、この回収フロンボンベ２８と電磁弁１
９ｂとの間には、絞り装置３１、ミストセパレータ３
２、および圧力スイッチ３３が設けられている。絞り装
置３１は、流れの定量化を図るために設けられたもの
で、例えばキャピラリ管とオリフィスとの組み合わせに
より構成されている。The Freon gas is stored in liquid in a collected Freon cylinder 28, and the collected Freon cylinder 28 and the electromagnetic valve 1
9b, the squeezing device 31, the mist separator 3
2, and a pressure switch 33 are provided. The throttle device 31 is provided for quantifying the flow, and is constituted by, for example, a combination of a capillary tube and an orifice.

【００２４】ミストセパレータ３２は、フロンガス中に
含まれる油分（潤滑油）および水分を除去するためのも
ので、衝突式や遠心分離式のものが採用される。ヒータ
１８は、フロンガスに反応させる水蒸気を生成するだけ
でなく、フロンガス等をあらかじめ加熱しておくことに
より、装置内で水蒸気がフロンガス等に冷やされて再凝
縮するといった不具合を回避することも意図して設けら
れており、電気式、スチーム式等の加熱方式が採用され
る。The mist separator 32 is for removing oil (lubricating oil) and water contained in the chlorofluorocarbon gas, and is of a collision type or a centrifugal type. The heater 18 is intended not only to generate water vapor to be reacted with the chlorofluorocarbon gas, but also to prevent the problem that the water vapor is cooled down to the chlorofluorocarbon gas and re-condensed in the apparatus by heating the fluorocarbon gas or the like in advance. A heating method such as an electric type or a steam type is adopted.

【００２５】ヒータ１８内には、並列する二つの流路３
４ａ、３４ｂが形成されていて、一方の流路３４ａには
フロンガス、アルゴンガス、およびエアが導入され、他
方の流路３４ｂには貯水タンク２６から水が導入されて
水蒸気が生成される。この水蒸気を生成する側の流路３
４ｂには、該流路３４ｂ内を移動する水蒸気に抵抗を与
える抵抗体３５が充填されていて、水蒸気が流路内を円
滑に流通することができないようになっている。In the heater 18, two parallel flow paths 3 are provided.
4a and 34b are formed. Freon gas, argon gas, and air are introduced into one flow path 34a, and water is introduced from the water storage tank 26 into the other flow path 34b to generate steam. Channel 3 on the side that generates this water vapor
4b is filled with a resistor 35 that gives resistance to water vapor moving in the flow path 34b, so that the water vapor cannot flow smoothly in the flow path.

【００２６】この抵抗体３５としては、無機または有機
の粒状、繊維状、多孔質のもの若しくはこれらを成形し
たものが採用されるが、高温下における劣化を防止する
観点からは、ＳiＯ₂、Ａl₂Ｏ₃、ＴiＯ₂、ＭgＯ、ＺrＯ₂
等に代表される酸化物や、炭化物、窒化物等の無機材で
あることが好ましい。なお、ヒータ１８の出口近傍に
は、熱電対３６が設けられている。As the resistor 35, an inorganic or organic granular, fibrous, porous or molded article thereof is employed. From the viewpoint of preventing deterioration at high temperatures, SiO ₂ , Al and the like are used. ₂ O ₃ , TiO ₂ , MgO, ZrO ₂
And inorganic materials such as oxides, carbides, nitrides and the like. A thermocouple 36 is provided near the outlet of the heater 18.

【００２７】しかるに、ヒータ１８を通過したフロンガ
ス等と水蒸気は、ミキサ３７内で混合された後、ガス供
給管１６を通って放電管５へと供給されるようになって
いる。However, the fluorocarbon gas and the like that have passed through the heater 18 and the water vapor are mixed in the mixer 37 and then supplied to the discharge tube 5 through the gas supply tube 16.

【００２８】また、反応管１５の周囲には、外周面を取
り囲むようにして冷却室７０が形成されている。この冷
却室７０は、内部に冷却用の空気を流通させて反応管１
５を露点温度（１４０℃）以上の温度に冷却するもので
ある。すなわち、冷却室７０は、冷却用空気の供給源と
して設けた送風機８０と配管で接続されており、反応管
１５が露点温度より低くなるまで冷却しすぎないように
温度管理しながら冷却室内部に空気を流通させて、反応
管１５を外周側から冷却するように構成されている。A cooling chamber 70 is formed around the reaction tube 15 so as to surround the outer peripheral surface. The cooling chamber 70 circulates cooling air through the inside of the reaction tube 1.
5 is cooled to a temperature equal to or higher than the dew point temperature (140 ° C.). That is, the cooling chamber 70 is connected by a pipe to a blower 80 provided as a supply source of cooling air, and inside the cooling chamber while controlling the temperature so that the reaction tube 15 does not cool too much until the temperature becomes lower than the dew point temperature. Air is circulated to cool the reaction tube 15 from the outer peripheral side.

【００２９】好適な冷却温度は、反応管１５内に結露が
生じないようにするため、露点温度以上とするが、より
好ましい冷却温度は、露点温度の１４０℃より高い２０
０℃〜３００℃の範囲である。すなわち、２００℃より
低い冷却温度では、露点温度と近すぎて露点温度以上に
維持するという温度管理の制御が困難になり、また、３
００℃より高い冷却温度とすれば、温度を下げて腐食を
抑制するという本来の目的の作用効果が低下することに
なる。なお、上述した冷却温度の管理及び制御は、冷却
室７０内の適所に温度検出用のセンサ（図示省略）を設
置し、同センサの検出温度に応じて送風機８０の運転を
制御すればよい。The preferable cooling temperature is not lower than the dew point temperature in order to prevent dew formation in the reaction tube 15, but the more preferable cooling temperature is higher than the dew point temperature of 140 ° C.
The range is from 0 ° C to 300 ° C. That is, when the cooling temperature is lower than 200 ° C., it is difficult to control the temperature management such that the temperature is too close to the dew point and is maintained at or above the dew point.
If the cooling temperature is higher than 00 ° C., the intended effect of lowering the temperature and suppressing corrosion will be reduced. The above-described management and control of the cooling temperature can be achieved by installing a temperature detection sensor (not shown) at an appropriate position in the cooling chamber 70 and controlling the operation of the blower 80 according to the temperature detected by the sensor.

【００３０】また、上述した冷却室７０は、例えば図５
に示すように、反応管１５の外周側で容易に着脱できる
ようにするため、左右に分割可能な構造としてある。図
５に示した分割構造例では、角柱を二分割してなる断面
コ字状の右ケース７１Ｒ及び左ケース７１Ｌをビス７２
で複数箇所締め付けて一体化し、上面及び下面に設けて
あるフランジ面にそれぞれ右アッパープレート７３Ｒ，
左アッパープレート７３Ｌ及び右ロワープレート７４
Ｒ，左ロワープレート７４Ｌをビス止めして、冷却室７
０を覆う空間が反応管１５の外側に形成されるように構
成されている。そして、右アッパープレート７３Ｒ，左
アッパープレート７３Ｌ及び右ロワープレート７４Ｒ，
左ロワープレート７４Ｌには、それぞれ反応管１５の外
周面に密着するよう半円状の切欠を設けてある。なお、
冷却室７０の分割構造はこれに限定されるものではな
く、反応管１５の外周部で分割可能な種々の変形例が可
能である。The above-described cooling chamber 70 is provided, for example, in FIG.
As shown in (1), in order to allow easy attachment and detachment on the outer peripheral side of the reaction tube 15, the structure is divisible into left and right. In the example of the divisional structure shown in FIG.
The upper right and upper surfaces 73R, 73R,
Left upper plate 73L and right lower plate 74
R, screw the left lower plate 74L into the cooling chamber 7
0 is formed outside the reaction tube 15. Then, the right upper plate 73R, the left upper plate 73L, and the right lower plate 74R,
The left lower plate 74L is provided with a semicircular notch so as to be in close contact with the outer peripheral surface of the reaction tube 15. In addition,
The division structure of the cooling chamber 70 is not limited to this, and various modifications that can be divided at the outer peripheral portion of the reaction tube 15 are possible.

【００３１】また、図中の符号７５は冷却用空気の入口
開口、７６は出口開口であり、入口開口７５にはガスケ
ット７７を介して送風機８０との間を接続する配管のフ
ランジ（図示省略）が結合され、出口開口７６には冷却
した空気を大気に放出するフード７８が取り付けられ
る。このような構造とすれば、反応管１５をそのままの
状態にして、冷却室７０及び該冷却室７０に接続される
配管類を容易に分解及び着脱でき、しかも、再度の組立
が可能なため何度でも繰り返して使用することができ
る。なお、冷却室７０の内部には、すなわち右ケース７
１Ｒ及び左ケース７１Ｌの内面には、入口開口７５から
流入した冷却用空気が直接出口開口７６から流出しない
ようにするため適当な導風板（図示省略）を設けるのが
好ましく、これにより、冷却用空気が反応管１５の外周
面を旋回して流れ、反応管１５の全面をまんべんなく冷
却することができる。なおまた、反応管１５の外表面又
は冷却室７０内にフィンを設け、冷却空気との接触面積
を増すことで冷却効率の向上を図ることも可能である。Reference numeral 75 in the figure denotes an inlet opening for cooling air, and 76 denotes an outlet opening. The inlet opening 75 has a pipe flange (not shown) connected to a blower 80 via a gasket 77. The outlet opening 76 is provided with a hood 78 for discharging cooled air to the atmosphere. With such a structure, the cooling chamber 70 and the piping connected to the cooling chamber 70 can be easily disassembled and detached while the reaction tube 15 is left as it is, and furthermore, re-assembly is possible. Can be used repeatedly. The inside of the cooling chamber 70, that is, the right case 7
It is preferable to provide a suitable air guide plate (not shown) on the inner surfaces of the first case 1R and the left case 71L so that the cooling air flowing from the inlet opening 75 does not directly flow out of the outlet opening 76. The air for use swirls around the outer peripheral surface of the reaction tube 15 and flows, so that the entire surface of the reaction tube 15 can be cooled evenly. It is also possible to improve the cooling efficiency by providing fins on the outer surface of the reaction tube 15 or inside the cooling chamber 70 to increase the contact area with the cooling air.

【００３２】また、反応管１５には、図２に示すように
交換継手４４を介して吹込管４５が設けられている。交
換継手４４は、反応管１５と吹込管４５との間に着脱可
能に接続されている。The reaction tube 15 is provided with a blow-in tube 45 via an exchange joint 44 as shown in FIG. The exchange joint 44 is detachably connected between the reaction tube 15 and the blowing tube 45.

【００３３】排ガス処理タンク４１は、フロンガスを分
解した際に生成されて吹込管４５から吹き出される酸性
ガス（フッ化水素および塩化水素）を中和して無害化す
るために設けられたものであり、水に水酸化カルシウム
を加えたアルカリ性懸濁液（以下では単にアルカリ液と
呼称する）が収容されている。例えば、分解するフロン
ガスが廃冷蔵庫から回収した冷媒用のフロンＲ１２の場
合には、式１に示す分解反応により生成された酸性ガス
は式２に示す中和反応により無害化される。The exhaust gas treatment tank 41 is provided to neutralize and detoxify acidic gases (hydrogen fluoride and hydrogen chloride) generated when the fluorocarbon gas is decomposed and blown out from the blowing pipe 45. In addition, an alkaline suspension obtained by adding calcium hydroxide to water (hereinafter simply referred to as an alkaline solution) is contained. For example, when the Freon gas to be decomposed is Freon R12 for a refrigerant recovered from a waste refrigerator, the acidic gas generated by the decomposition reaction shown in Formula 1 is rendered harmless by the neutralization reaction shown in Formula 2.

【００３４】（式１） ＣＣｌ２Ｆ２＋２Ｈ２Ｏ→２ＨＣｌ＋２ＨＦ＋ＣＯ２ （式２） ２ＨＣｌ＋Ｃａ(ＯＨ)２→ＣａＣｌ２＋２Ｈ２Ｏ ２ＨＦ ＋Ｃａ(ＯＨ)２→ＣａＦ２ ＋２Ｈ２Ｏ(Formula 1) CCl2F2 + 2H2O → 2HCl + 2HF + CO2 (Formula 2) 2HCl + Ca (OH) 2 → CaCl2 + 2H2O2HF + Ca (OH) 2 → CaF2 + 2H2O

【００３５】式２の中和反応により生成された中和生成
物（塩化カルシウムおよびフッ化カルシウム）は溶解度
が小さいため、一部はアルカリ液に溶解するが、ほとん
どはスラリーとして存在する。また、式１の分解反応に
より生成された二酸化炭素と、式２の中和反応により排
出基準値以下の微少量に低減された酸性ガスは、排ガス
処理タンク４１の上方に接続された排気ダクト４２から
ブロア４３により系外に排出される。Since the neutralized products (calcium chloride and calcium fluoride) produced by the neutralization reaction of the formula (2) have low solubility, some of them are dissolved in an alkaline solution, but most of them are present as a slurry. Further, the carbon dioxide generated by the decomposition reaction of the formula 1 and the acid gas reduced to a very small amount equal to or less than the emission reference value by the neutralization reaction of the formula 2 are connected to the exhaust duct 42 connected above the exhaust gas treatment tank 41. Is discharged out of the system by the blower 43.

【００３６】吹込管４５の先端（下端）からは、式１の
分解反応による生成ガスがアルカリ液中に気泡となって
放出されるが、アルカリ液中での中和反応は、気泡とア
ルカリ液との接触面積が大きく、気泡が液面に到達する
までの時間が長いほど促進されるため、排ガス処理タン
ク４１内には、気泡を細かく分断させることで式２の中
和反応を促進させる気泡分断手段５２が設けられてい
る。From the tip (lower end) of the blowing pipe 45, the gas produced by the decomposition reaction of the formula 1 is released as bubbles into the alkaline solution. Since the larger the contact area with the air and the longer the time until the air bubbles reach the liquid surface, the more the air is promoted, the air bubbles in the exhaust gas treatment tank 41 that accelerate the neutralization reaction of Formula 2 by finely dividing the air bubbles A dividing means 52 is provided.

【００３７】気泡分断手段５２は、モータ５２ａにより
回転駆動される６つのブレード５２ｂを備えている。気
泡分断手段５２は、ブレード５２ｂが吹込管４５の先端
の上方に位置するように配置されていて、吹込管４５の
先端から浮上する気泡は、約３００ｒｐｍで回転するブ
レード５２ｂに当たって直径約３ｍｍ〜５ｍｍの気泡に
細かく分断される。また、この気泡分断手段５２は、排
ガス処理タンク４１に投入した水酸化カルシウムの粉末
を撹拌することにより、水に不溶性の水酸化カルシウム
と水の懸濁液を作る役目も果たしている。気泡分断手段
５２は、プラズマ分解装置の操業開始から操業終了ま
で、作動状態を保つ。分解装置操業期間中以外は停止状
態を保つ。The bubble dividing means 52 has six blades 52b driven to rotate by a motor 52a. The bubble separating means 52 is arranged such that the blade 52b is located above the tip of the blowing pipe 45, and the bubbles floating from the tip of the blowing pipe 45 hit the blade 52b rotating at about 300 rpm and have a diameter of about 3 mm to 5 mm. Finely divided into bubbles. The bubble separating means 52 also plays a role of forming a suspension of water and water-insoluble calcium hydroxide by stirring the calcium hydroxide powder charged into the exhaust gas treatment tank 41. The bubble separating means 52 maintains an operating state from the start of the operation of the plasma decomposition apparatus to the end of the operation. Except during the operation of the disassembly unit, it will be stopped.

【００３８】さらに、排ガス処理タンク４１には、ｐＨ
センサ５５が設けられている。アルカリ液のｐＨ値は、
このｐＨセンサ５５を介して常に制御装置６１（図３参
照）により監視されており、例えばｐＨ値が９（運転開
始時は１１〜１２）になると、制御装置６１からの指令
によって警報手段が作動するとともに、分解運転が停止
するようになっている。警報手段としては、周囲に注意
を喚起できるものであれば何でもよく、例えばランプを
点滅させたり、警笛をならす等の手段が採用される。Further, the exhaust gas treatment tank 41 has a pH value
A sensor 55 is provided. The pH value of the alkaline solution is
The control device 61 (see FIG. 3) constantly monitors the pH value via the pH sensor 55. For example, when the pH value becomes 9 (11 to 12 at the start of operation), the alarm means is activated by a command from the control device 61. At the same time, the disassembly operation is stopped. As the warning means, any means can be used as long as it can draw attention to the surroundings. For example, means such as blinking a lamp or sounding a horn is adopted.

【００３９】また、排ガス処理タンク４１には、式２の
中和反応が発熱反応であることから、アルカリ液を冷却
する冷却器５３が設けられている。この冷却器５３は、
排ガス処理タンク４１の底部からアルカリ液を取り出す
ポンプ５３ａと、アルカリ液が通過するとともにファン
５３ｂによって冷却される放熱部５３ｃとを備えてい
る。放熱部５３ｃを通過して冷却されたアルカリ液は、
再び排ガス処理タンク４１に戻されるようになってい
る。ちなみに、タンク内温度は熱電対５４により検出さ
れる。Further, the exhaust gas treatment tank 41 is provided with a cooler 53 for cooling the alkaline liquid because the neutralization reaction of the formula 2 is an exothermic reaction. This cooler 53 is
A pump 53a for taking out the alkaline liquid from the bottom of the exhaust gas treatment tank 41, and a heat radiating section 53c through which the alkaline liquid passes and cooled by a fan 53b are provided. The alkaline liquid cooled by passing through the heat radiating portion 53c is:
It is returned to the exhaust gas treatment tank 41 again. Incidentally, the temperature in the tank is detected by the thermocouple 54.

【００４０】さらに、前記放熱部５３ｃの下流側には三
方弁５６が設けられており、この三方弁５６を切り換え
ることによって処理液としてスラリーを含むアルカリ液
を沈降槽６２に送ることができるようになっている。沈
降槽６２内部には撹拌器６２ａが設けられており、処理
液に凝集剤を添加して凝集させた後、沈降槽６２の下方
に設けられた脱水かご６３によって固液分離されるよう
になっている。Further, a three-way valve 56 is provided on the downstream side of the heat radiating section 53c. By switching the three-way valve 56, an alkaline liquid containing a slurry as a processing liquid can be sent to the settling tank 62. Has become. A stirrer 62a is provided inside the settling tank 62, and after a coagulant is added to the treatment liquid to cause coagulation, the liquid is separated into solid and liquid by a dehydrating basket 63 provided below the settling tank 62. ing.

【００４１】以上の構成からなる有機ハロゲン化合物の
分解装置において、フロン分解の手順について説明す
る。電磁弁の開閉動作および点火トランス１３の点火動
作は、制御装置６１によって図４に示すように制御され
る。この図から明らかなように、この分解装置では、８
時間を１サイクルとしたバッチ処理によりフロンガスの
分解が行われる。The procedure for decomposing chlorofluorocarbon in the organic halogen compound decomposing apparatus having the above configuration will be described. The opening and closing operation of the solenoid valve and the ignition operation of the ignition transformer 13 are controlled by the control device 61 as shown in FIG. As is clear from this figure, in this disassembly apparatus, 8
Decomposition of the chlorofluorocarbon gas is performed by batch processing with one cycle of time.

【００４２】すなわち、フロンガスや水蒸気を供給する
前に、まず、系内に残留する水分の除去を目的として加
熱されたエアを所定の時間（３分間）供給することによ
り、分解装置の操業を開始する。このとき、気泡分断手
段５２の作動も同時に開始する。エア供給停止後、着火
の安定性向上を目的としてアルゴンガスの供給を開始す
る。そして、アルゴンガス供給中に、マイクロ波を発信
して点火トランス１３による着火を行うとともに水蒸気
およびフロンガスを供給しフロンの分解を行う。その
後、アルゴンガスの供給を停止する。なお、エアを乾燥
させることにより水分除去を行うこととしてもよい。That is, before supplying the chlorofluorocarbon gas and water vapor, first, the operation of the decomposition apparatus is started by supplying the heated air for the purpose of removing the moisture remaining in the system for a predetermined time (3 minutes). I do. At this time, the operation of the bubble dividing means 52 also starts at the same time. After the air supply is stopped, the supply of argon gas is started for the purpose of improving ignition stability. Then, during the supply of the argon gas, the microwave is transmitted to ignite the ignition transformer 13, and the steam and the chlorofluorocarbon gas are supplied to decompose the chlorofluorocarbon. Thereafter, the supply of the argon gas is stopped. The moisture may be removed by drying the air.

【００４３】分解運転の停止後は、安全性を確保するこ
とを目的として掃気ガスとしてのエアを所定時間（５
分）供給し、残留酸性ガスをパージする。パージされた
酸性ガスは排ガス処理タンク４１内で中和される。この
とき、気泡分断手段５２を作動状態に保っておくことに
より、アルカリ液が撹拌されて中和が促進される。その
後、パージを停止して分解装置の操業を終了する。同時
にモータ５２ａを停止し、気泡分断手段５２の作動を停
止させる。気泡分断手段５２の停止により排ガス処理タ
ンク４１内の撹拌が停止するので、該タンク４１内でス
ラリーが沈澱する。After the decomposition operation is stopped, air as scavenging gas is supplied for a predetermined time (5 hours) for the purpose of ensuring safety.
Min) and purge residual acid gases. The purged acid gas is neutralized in the exhaust gas treatment tank 41. At this time, by keeping the bubble separating means 52 in the operating state, the alkaline liquid is agitated and neutralization is promoted. Thereafter, the purging is stopped and the operation of the decomposition apparatus is terminated. At the same time, the motor 52a is stopped, and the operation of the bubble dividing means 52 is stopped. Since the stirring in the exhaust gas treatment tank 41 is stopped by the stop of the bubble dividing means 52, the slurry precipitates in the tank 41.

【００４４】以上の工程では、アルゴンガスの供給とフ
ロンガスの供給とがオーバーラップしているときがある
が、フロンガスの供給を始めてからアルゴンガスの供給
を止めるまでの間は、ごくわずかでよい。その理由は、
着火の状態が安定しさえすれば、アルゴンガスを供給し
続ける必要はなくなり、また、低コスト化を図る観点か
らもアルゴン消費量を低く抑える必要があるからであ
る。特に、他のプラズマ、例えば高周波誘導プラズマに
比べ、マイクロ波によるプラズマは安定性が高いため、
アルゴンガスの供給を停止してもフロンガスのプラズマ
化への影響は殆どない。In the above steps, the supply of the argon gas and the supply of the chlorofluorocarbon gas may overlap with each other. However, the time between the start of the supply of the chlorofluorocarbon gas and the stop of the supply of the argon gas may be very small. The reason is,
This is because, as long as the ignition state is stabilized, it is not necessary to continuously supply the argon gas, and it is necessary to keep the argon consumption low from the viewpoint of cost reduction. In particular, compared to other plasmas, for example, high frequency induction plasma, plasma by microwave is highly stable,
Even if the supply of the argon gas is stopped, there is almost no effect on the conversion of the chlorofluorocarbon gas into plasma.

【００４５】また、制御装置６１は、圧力スイッチ２
３、３３、熱電対３６、５４、レベルスイッチ２７、光
センサ１７等の各種センサから信号を受信することによ
り、アルゴンガスおよびフロンガスのヒータ１８への供
給圧、貯水タンク２６内の液位、プラズマの生成状態、
排ガス処理タンク４１内の温度を常に監視しており、こ
れらが規定値を外れた場合には、運転が正常または効率
的に行われていないおそれがあるため、運転を停止す
る。そして、運転停止後は、安全性を確保すべく上記の
通りエアを供給し、装置内の残留ガスを掃気する。The control device 61 is provided with the pressure switch 2
By receiving signals from various sensors such as 3, 33, thermocouples 36 and 54, the level switch 27, and the optical sensor 17, the supply pressure of argon gas and Freon gas to the heater 18, the liquid level in the water storage tank 26, the plasma Generation state,
The temperature in the exhaust gas treatment tank 41 is constantly monitored, and if these temperatures deviate from the prescribed values, the operation is stopped because there is a possibility that the operation is not performed normally or efficiently. After the operation is stopped, air is supplied as described above to ensure safety, and the residual gas in the device is scavenged.

【００４６】次に、本発明のフロン分解装置について、
その作用をフロン分解の工程に基づいてさらに詳細に説
明する。まず、電磁弁１９ａ，１９ｂを閉にするととも
に電磁弁１９ｃを開にして、エアコンプレッサ２４から
のエアをガス供給管１６を介して放電管５に３分間供給
する。このエアは、ヒータ１８を通過することにより、
１００〜１８０℃に加熱されている。このため、装置内
の残留水分は確実に除去され、着火の安定性が向上す
る。Next, the chlorofluorocarbon decomposing apparatus of the present invention will be described.
The operation will be described in more detail based on the CFC decomposition process. First, the solenoid valves 19a and 19b are closed and the solenoid valve 19c is opened to supply air from the air compressor 24 to the discharge tube 5 via the gas supply tube 16 for three minutes. This air passes through the heater 18,
Heated to 100-180 ° C. For this reason, residual moisture in the device is reliably removed, and ignition stability is improved.

【００４７】そして、電磁弁１９ｃを閉にするとともに
電磁弁１９ａを開にして、アルゴンガスを放電管５に供
給する。このとき、アルゴンガスは、外管１２の接線方
向から供給されて螺旋状に流下するため、内管１１の先
端近傍によどみが形成され、プラズマが保持されやすく
なる。Then, the solenoid valve 19c is closed and the solenoid valve 19a is opened to supply argon gas to the discharge tube 5. At this time, since the argon gas is supplied from the tangential direction of the outer tube 12 and flows down spirally, stagnation is formed near the tip of the inner tube 11 and plasma is easily held.

【００４８】また、このときのガス供給量は、４〜４０
l/min、望ましくは１５l/min以上に設定する。この設定
範囲では、よどみが効果的に形成されてプラズマが一層
保持され易くなるとともに、プラズマの熱的影響を放電
管５が受け難くなり、その溶融変形や破損が効果的に防
止されることになる。The gas supply amount at this time is 4 to 40.
l / min, desirably 15 l / min or more. In this setting range, the stagnation is effectively formed, the plasma is more easily held, and the discharge tube 5 is hardly affected by the thermal influence of the plasma, so that melting deformation and breakage thereof are effectively prevented. Become.

【００４９】そして、アルゴンガスの供給開始から一定
の間隔をおいて、マイクロ波発信器２からマイクロ波を
発信する。マイクロ波は、方形導波管１によりその後端
部側に伝送され、さらに円筒導波管７へと伝送される。Then, a microwave is transmitted from the microwave transmitter 2 at a constant interval from the start of the supply of the argon gas. The microwave is transmitted to the rear end side by the rectangular waveguide 1 and further transmitted to the cylindrical waveguide 7.

【００５０】このとき、円筒導波管７内の電界として
は、電界強度の大きなＴＭ０１モードが形成され、しか
も、内側導体９により、方形導波管１内の電界モード
と、円筒導波管７内の電界モードとがカップリングされ
ているため、円筒導波管７内の電界は安定している。当
然のことながら磁界は電解に直交叉する方向に生じてい
る。この振動する電磁界により放電管５に導入されたガ
スはプラズマ状態に加熱される。At this time, as the electric field in the cylindrical waveguide 7, a TM01 mode having a large electric field intensity is formed, and the electric field mode in the rectangular waveguide 1 and the cylindrical waveguide 7 Since the electric field modes inside the cylindrical waveguide 7 are coupled, the electric field inside the cylindrical waveguide 7 is stable. As a matter of course, the magnetic field is generated in a direction orthogonal to the electrolysis. The gas introduced into the discharge tube 5 is heated to a plasma state by the oscillating electromagnetic field.

【００５１】次に、点火トランス１３に連結された点火
電極１４に高電圧を印加し、内側導体９との間に火花放
電を発生させ着火させる。このとき、放電管５の内部
は、エアにより水分が除去され、かつ着火し易いアルゴ
ンガスがあらかじめ供給されているため、容易に着火す
る。次いで、プランジャポンプ２５により貯水タンク２
６から水を吸引し、これをヒータ１８に通して生成した
水蒸気を放電管５に供給する。Next, a high voltage is applied to the ignition electrode 14 connected to the ignition transformer 13 to generate a spark discharge between the ignition conductor 14 and the inner conductor 9 to ignite. At this time, the interior of the discharge tube 5 is easily ignited because the moisture is removed by air and an easily ignited argon gas is supplied in advance. Next, the water storage tank 2 is moved by the plunger pump 25.
Water is sucked from the heater 6, the water is sucked through the heater 18, and the generated steam is supplied to the discharge tube 5.

【００５２】水蒸気の供給開始の後、後述のようにフロ
ンガスの供給を開始するが、水蒸気を先に供給する理由
は以下の通りである。本実施形態に係る有機ハロゲン化
合物の分解装置の運転制御方法においては、フロンガス
と水蒸気とを一定のモル比で供給して分解、反応させ、
酸性ガスを発生させる。フロンガスのみをプラズマ化す
ると、解離された原子の再結合によって予想外の有害な
ハロゲン化合物が発生し、無害化処理することができな
くなる為である。したがって、上記のように水蒸気を放
電管５に供給してからフロンガスを供給して、フロン分
解時には水蒸気が存在する状態としておくことにより、
安全にフロンを分解することができる。After the start of the supply of the steam, the supply of the chlorofluorocarbon gas is started as described later. The reason for supplying the steam first is as follows. In the operation control method of the organic halogen compound decomposer according to the present embodiment, the fluorocarbon gas and water vapor are supplied at a constant molar ratio to decompose and react,
Generates acidic gas. This is because if only the fluorocarbon gas is turned into plasma, an unexpected harmful halogen compound is generated due to recombination of the dissociated atoms, so that the detoxification process cannot be performed. Therefore, as described above, by supplying steam to the discharge tube 5 and then supplying chlorofluorocarbon gas, and maintaining the state where water vapor is present at the time of chlorofluorocarbon decomposition,
CFCs can be safely decomposed.

【００５３】また、この水蒸気は、ヒータ１８内に充填
された抵抗体３５によって、流路内を円滑に流通するこ
とができず、ヒータ１８内には常に一定量の水蒸気が滞
留した状態になる。このため、脈動や突沸による飛散を
防いで水蒸気の流出量が安定し、ミキサ３７上流側の流
量変動を効果的に抑制することができる。よって、プラ
ズマの消失を招くことなくプラズマを安定化させて、処
理能力の向上を図ることができる。Further, the water vapor cannot flow smoothly in the flow path due to the resistor 35 filled in the heater 18, and a constant amount of water vapor always stays in the heater 18. . For this reason, scattering due to pulsation or bumping is prevented, the outflow amount of steam is stabilized, and fluctuations in the flow rate on the upstream side of the mixer 37 can be effectively suppressed. Therefore, the plasma can be stabilized without causing the disappearance of the plasma, and the processing capability can be improved.

【００５４】次いで、電磁弁１９ｂを開にして、フロン
ガスを放電管５に供給する。このとき、回収フロンボン
ベ２８から流出したフロンガスは、ミストセパレータ３
２を通過することで油分および水分が除去されている。
このため、フロンガス中の潤滑油による配管等の汚れお
よび副生成物の生成が抑制されて、フロンガス等の効率
的かつ安定的な供給が可能になり、しかも余分な水分供
給を防止し得てプラズマの消失を招くこともない。よっ
て、プラズマを安定化させて、処理能力の向上を図るこ
とができる。Next, the solenoid valve 19b is opened to supply Freon gas to the discharge tube 5. At this time, the chlorofluorocarbon gas flowing out of the collected chlorofluorocarbon cylinder 28 is supplied to the mist separator 3.
2 to remove oil and moisture.
For this reason, the generation of dirt and by-products from piping and the like due to the lubricating oil in the CFC gas is suppressed, and an efficient and stable supply of CFC gas and the like can be performed. Does not occur. Therefore, it is possible to stabilize the plasma and improve the processing capability.

【００５５】また、ヒータ１８を通過してミキサ３７内
に流入した水蒸気、アルゴンガス、およびフロンガス
は、均一に混合された状態で流出して、放電管５に供給
されることになる。このため、式１の分解反応が十分に
行われることになって、塩素ガスや一酸化炭素等の副生
成物の生成を抑制することができる。The steam, argon gas, and Freon gas that have flowed into the mixer 37 after passing through the heater 18 flow out in a uniformly mixed state and are supplied to the discharge tube 5. For this reason, the decomposition reaction of Formula 1 is sufficiently performed, and the generation of by-products such as chlorine gas and carbon monoxide can be suppressed.

【００５６】このようにして放電管５に供給されたフロ
ンガスにマイクロ波が照射されると、放電管５内には、
電子エネルギーが高く、しかも温度が２，０００Ｋ〜
６，０００Ｋに高められた熱プラズマが発生する。この
とき、放電管５には、フロンガスと水蒸気のみならず、
アルゴンガスも同時に供給されているため、プラズマの
消失を招くこともない。When the CFC gas supplied to the discharge tube 5 is irradiated with the microwave, the discharge tube 5
High electron energy and temperature of 2,000K ~
Thermal plasma increased to 6,000 K is generated. At this time, not only the chlorofluorocarbon gas and water vapor but also the discharge tube 5
Since the argon gas is supplied at the same time, the plasma does not disappear.

【００５７】また、内管１１の先端が、プローブアンテ
ナ９ａの先端よりも所定の距離だけ内方に配置されてい
るため、生成されたプラズマの熱的影響を回避し得て、
内管１１の溶融破損が防止される。これにより、プラズ
マ形状の著しい変形をなくして、安定した分解運転が可
能になる。Further, since the distal end of the inner tube 11 is disposed at a predetermined distance inward from the distal end of the probe antenna 9a, the thermal influence of the generated plasma can be avoided.
Melt breakage of the inner tube 11 is prevented. As a result, a stable decomposition operation can be performed without remarkable deformation of the plasma shape.

【００５８】しかして、熱プラズマの発生により、フロ
ンガスは塩素原子、フッ素原子、および水素原子に解離
し易い状態になるため、式１に示すように、水蒸気と反
応して容易に分解される。そして、プラズマが安定した
ら、電磁弁１９ａを閉にしてアルゴンガスの供給を止め
る。したがって、長時間にわたるフロンガスの分解時に
おいては、アルゴンの供給は不要であり、アルゴン消費
量が低く抑えられる。However, the generation of thermal plasma causes the fluorocarbon gas to be easily dissociated into chlorine, fluorine, and hydrogen atoms, and is easily decomposed by reacting with water vapor as shown in equation 1. When the plasma is stabilized, the electromagnetic valve 19a is closed to stop the supply of the argon gas. Therefore, when the fluorocarbon gas is decomposed for a long time, the supply of argon is unnecessary, and the consumption of argon can be kept low.

【００５９】分解反応による生成ガスは、反応管１５、
交換継手４４および吹込管４５を通って排ガス処理タン
ク４１内のアルカリ液中に放出される。この時、反応管
１５では、二次空気を混入して一酸化炭素を燃焼反応さ
せ、二酸化炭素として排出する。このため、反応管１５
は、高温の状態で酸性ガスが通過するという極めて腐食
しやすい環境にあるが、冷却室７０が露点温度以下にな
らないよう温度管理されて冷却空気による冷却がなされ
るので、従来より大幅に腐食が抑制されて反応管１５の
寿命を延ばすことができる。なお、上述した反応管１５
の冷却と共に、反応管１５の素材を酸性ガスに対する耐
食製がより優れたものに変えることで、両者の相乗効果
により大幅な寿命の延長が期待できる。The gas produced by the decomposition reaction is supplied to the reaction tube 15,
The gas is discharged into the alkaline liquid in the exhaust gas treatment tank 41 through the exchange joint 44 and the blowing pipe 45. At this time, in the reaction tube 15, the secondary air is mixed to cause the carbon monoxide to undergo a combustion reaction, and is discharged as carbon dioxide. Therefore, the reaction tube 15
Is in an extremely corrosive environment in which an acidic gas passes at a high temperature, but the temperature is controlled so that the cooling chamber 70 does not become lower than the dew point temperature, and cooling is performed by cooling air. Thus, the life of the reaction tube 15 can be prolonged. The above-mentioned reaction tube 15
By changing the material of the reaction tube 15 to a material excellent in corrosion resistance to acid gas together with the cooling of the reaction tube 15, it is expected that the life of the reaction tube 15 is greatly extended by a synergistic effect of the two.

【００６０】しかして、吹込管４５を通ってアルカリ液
中に放出された生成ガスは、式２の中和反応によって無
害化される。この中和反応は発熱反応であるため、アル
カリ液の温度は冷却器５３によって６０℃程度以下に保
持される。Thus, the product gas released into the alkaline solution through the blowing pipe 45 is rendered harmless by the neutralization reaction of the formula (2). Since the neutralization reaction is an exothermic reaction, the temperature of the alkaline solution is maintained at about 60 ° C. or lower by the cooler 53.

【００６１】また、吹込管４５の先端から気泡として放
出された生成ガスは、気泡分断手段５２のブレード５２
ｄに当たって細かく分断させられるため、アルカリ液と
の接触面積が増大するとともに液面までに達する時間も
長くなり、中和反応が促進されることになる。これによ
り、中和処理不足によって基準値を超える量の酸性ガス
が系外に排出されるといったことがない。The product gas released as bubbles from the tip of the blowing pipe 45 is supplied to the blade 52 of the bubble dividing means 52.
Since it is finely divided at d, the contact area with the alkaline liquid increases and the time to reach the liquid surface increases, thereby promoting the neutralization reaction. As a result, the amount of acidic gas exceeding the reference value is not discharged out of the system due to insufficient neutralization.

【００６２】さて、中和反応により無害化された生成ガ
スのうち、気体は排気ダクト４２から排出され、気体以
外はアルカリ液中にスラリーとして残る。分解運転停止
後は気泡分断手段５２を停止させたのちポンプ５３ａで
処理液を汲み上げ、三方弁５６を切り換えてこれを沈降
槽６２に移す。沈降槽６２に移した処理液を撹拌器６２
ａで撹拌しつつ凝集剤を均一に添加し、撹拌器６２ａを
停止させて沈殿させた後、脱水かご６３において固液分
離し、液体分は廃水処理し、固形分は廃棄処理される。
なお、分解運転停止後は、エアコンプレッサ２４を駆動
することにより、装置内に残留する酸性ガスを掃気する
ようにしているため、安全性も高められる。Now, of the product gas detoxified by the neutralization reaction, gas is exhausted from the exhaust duct 42, and the other gas remains as slurry in the alkaline liquid. After the decomposition operation is stopped, the processing liquid is pumped up by the pump 53a after stopping the bubble separating means 52, and the three-way valve 56 is switched to be transferred to the settling tank 62. The processing liquid transferred to the sedimentation tank 62 is
After the coagulant is uniformly added while stirring at a, the stirrer 62a is stopped to cause sedimentation, and then solid-liquid separation is performed in the dehydrating basket 63.
After the decomposition operation is stopped, the air compressor 24 is driven to scavenge the acid gas remaining in the apparatus, so that the safety is also improved.

【００６３】なお、本発明に係る有機ハロゲン化合物の
分解装置は、上述の実施形態に限定されるものではな
く、以下の形態をも含むものである。The apparatus for decomposing an organic halogen compound according to the present invention is not limited to the above embodiment, but includes the following embodiments.

【００６４】（１）中和処理不足による酸性ガスの系外
排出を未然に回避する手段として、アルカリ液のｐＨ管
理に代えて、モータ電流値を管理するようにしてもよ
い。すなわち、モータ回転数が低下したり停止すると、
吹込管４５から放出された気泡が十分に分断されず、中
和反応が十分に行われないことがある。そこで、モータ
回転の異常をモータ電流値に基づき検出し、制御装置６
１からの指令によって分解装置の運転を停止させるよう
にすれば、酸性ガスの系外排出を未然に防止することが
できる。(1) As a means for preventing the acid gas from being discharged outside the system due to insufficient neutralization, the motor current value may be managed instead of the pH control of the alkaline solution. That is, when the motor speed decreases or stops,
In some cases, the bubbles released from the blowing pipe 45 are not sufficiently divided, and the neutralization reaction is not sufficiently performed. Therefore, the abnormality of the motor rotation is detected based on the motor current value, and the control device 6
If the operation of the decomposer is stopped in accordance with the command from 1, it is possible to prevent the acid gas from being discharged outside the system.

【００６５】（２）点火電極１４の先端を放電管５の内
部に配置する代わりに、放電管５の外部に配置して、火
花放電で着火するようにしてもよい。 （３）内管１１の先端がプローブアンテナ９ａの先端か
ら内方に離間する距離は、内管１１が溶融しなければプ
ローブアンテナ９ａの先端とマイクロ波によるエネルギ
ー集中部との距離に等しく設定するのが最適であるが、
内管１１の溶融を考慮して適宜変更してもよい。(2) Instead of disposing the tip of the ignition electrode 14 inside the discharge tube 5, it may be arranged outside the discharge tube 5 to ignite by spark discharge. (3) The distance at which the tip of the inner tube 11 separates inward from the tip of the probe antenna 9a is set to be equal to the distance between the tip of the probe antenna 9a and the energy concentration portion due to microwaves unless the inner tube 11 is melted. Is best,
It may be appropriately changed in consideration of the melting of the inner tube 11.

【００６６】（４）気泡分断手段５２は、軸部の先端に
プロペラを固定してなるスクリュー式のものであっても
よい。 （５）排ガス処理タンク４１に貯留される中和液は、上
記のアルカリ性懸濁液に限らず、水酸化ナトリウム水溶
液等のアルカリ性水溶液を用いても構わない。(4) The bubble dividing means 52 may be a screw type in which a propeller is fixed to the tip of a shaft. (5) The neutralizing solution stored in the exhaust gas treatment tank 41 is not limited to the above-mentioned alkaline suspension, and an alkaline aqueous solution such as a sodium hydroxide aqueous solution may be used.

【００６７】[0067]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の有機ハロゲン化合物の分解装置によれば、高温で酸性
ガスに曝される反応管を露点温度以上の冷却温度で空冷
することにより、腐食の進行が抑制されて反応管の耐久
時間を大幅に延長することが可能となる。このため、反
応管に関する定期点検や部品交換のインターバルを長く
設定することができ、また、反応管を交換したり点検し
たりする際には冷却室を容易に分解及び着脱でき、しか
も冷却室の繰り返し利用が可能になるといった顕著な効
果を奏する。そして、反応管の冷却を空冷としたので、
冷却用空気を流通させることで容易に冷却でき、例えば
加圧水を必要とする水冷と比較して耐圧や水密といった
配慮が不要になり、温度管理や構造が簡単なものとな
る。As is apparent from the above description, according to the organic halogen compound decomposing apparatus of the present invention, the reaction tube exposed to the acidic gas at a high temperature is air-cooled at a cooling temperature higher than the dew point temperature. The progress of corrosion is suppressed, and the durable time of the reaction tube can be greatly extended. Therefore, it is possible to set a longer interval for the periodic inspection and parts replacement of the reaction tubes, and to easily disassemble and remove the cooling chamber when replacing or inspecting the reaction tubes. It has a remarkable effect that it can be used repeatedly. And since the cooling of the reaction tube was air-cooled,
By circulating the cooling air, cooling can be easily performed. For example, compared with water cooling requiring pressurized water, consideration such as pressure resistance and water tightness is not required, and temperature control and structure are simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本発明に係る有機ハロゲン化合物の分解装置
の一実施形態を示すシステム系統図である。FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of an organic halogen compound decomposing apparatus according to the present invention.

【図２】 同分解装置の要部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the decomposition apparatus.

【図３】 同分解装置の全体構成を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an entire configuration of the disassembling apparatus.

【図４】 同分解装置においてマイクロ波、アルゴンガ
ス等が供給される時期と点火の時期を経時的に示す比較
図である。FIG. 4 is a comparison diagram showing the time when microwaves, argon gas, etc. are supplied and the time of ignition in the decomposition apparatus over time.

【図５】 本発明に係る冷却室の構成例を示す分解斜視
図である。FIG. 5 is an exploded perspective view showing a configuration example of a cooling chamber according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１５ 反応管 ４１ 排ガス処理タンク ４５ 吹込管 ７０ 冷却室 ８０ 送風機 15 Reaction tube 41 Exhaust gas treatment tank 45 Blow-in tube 70 Cooling room 80 Blower

フロントページの続き (72)発明者 松尾 識 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 (72)発明者 岡田 有二 愛知県西春日井郡西枇杷島町旭町３丁目１ 番地 三菱重工業株式会社冷熱事業本部内 Ｆターム(参考） 2E191 BA15 BB00 BC01 BD11 BD18 4D020 AA03 AA10 BA02 BB03 CB01 4G075 AA03 AA42 BA05 BB04 BD05 BD12 CA48 CA51 CA63 DA01 DA02 DA05 EA02 EA06 EB21 EB41 4H006 AA04 AA05 AC13 AC26 BA95Continued on the front page. (72) Inventor: Satoshi Matsuo, Nagoya Research Laboratories, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Nagoya Research Lab., 1-chome, Iwazuka-cho, Nakamura-ku, Nagoya-shi, Aichi. No. 1 F-term in Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Heating & Cooling Business Division (Reference) 2E191 BA15 BB00 BC01 BD11 BD18 4D020 AA03 AA10 BA02 BB03 CB01 4G075 AA03 AA42 BA05 BB04 BD05 BD12 CA48 CA51 CA63 DA01 DA02 DA05 EA02 EA06 AC05

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 有機ハロゲン化合物を分解する反応管
と、該反応管において分解された分解物を中和するアル
カリ溶液が収容された排ガス処理タンクと、開口した下
端部を前記アルカリ液に浸漬した状態で配設され、前記
分解物を前記反応管からアルカリ液中に吹き込む吹込管
とを備えた有機ハロゲン化合物の分解装置において、 前記反応管の周囲に冷却室を形成し、該冷却室内に空気
を流通させて露点温度以上の温度に冷却するように構成
したことを特徴とする有機ハロゲン化合物の分解装置。1. A reaction tube for decomposing an organic halogen compound, an exhaust gas treatment tank containing an alkali solution for neutralizing decomposition products decomposed in the reaction tube, and an open lower end portion immersed in the alkali solution. A decomposing device, which is provided in a state, and a blowing pipe for blowing the decomposed product from the reaction tube into the alkaline solution, wherein a cooling chamber is formed around the reaction tube, and air is formed in the cooling chamber. Characterized in that it is cooled to a temperature equal to or higher than the dew point temperature by flowing the same. 【請求項２】 前記反応管の冷却温度が２００℃〜３０
０℃であることを特徴とする請求項１に記載の有機ハロ
ゲン化合物の分解装置。2. The cooling temperature of the reaction tube is 200 ° C. to 30 ° C.
The apparatus for decomposing an organic halogen compound according to claim 1, wherein the temperature is 0 ° C. 【請求項３】 前記冷却室が分割可能に構成されたこと
を特徴とする請求項１または２に記載の有機ハロゲン化
合物の分解装置。3. The apparatus for decomposing an organic halogen compound according to claim 1, wherein the cooling chamber is configured to be dividable.