JP2002332585A - 次亜塩素酸ナトリウムの製造方法とその製造設備 - Google Patents

次亜塩素酸ナトリウムの製造方法とその製造設備

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JP2002332585A
JP2002332585A JP2001139831A JP2001139831A JP2002332585A JP 2002332585 A JP2002332585 A JP 2002332585A JP 2001139831 A JP2001139831 A JP 2001139831A JP 2001139831 A JP2001139831 A JP 2001139831A JP 2002332585 A JP2002332585 A JP 2002332585A
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sodium
sodium chloride
sodium hypochlorite
chloride
aqueous solution
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Shizuo Kataoka
静夫 片岡
Ryoji Samejima
良二 鮫島
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Takuma Co Ltd
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Takuma Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来技術に比べて製造コストが格段に低減可
能な次亜塩素酸ナトリウムの製造方法とその製造設備を
提供する。 【解決手段】 被焼却物を焼却する炉から発生する排ガ
ス中の塩化水素をアルカリ化合物からなる薬剤で処理
し、ばいじん及び/又はその反応生成物を取り出し、水
を加えて塩化ナトリウムを主成分とする水溶液を作成す
ると共に、この塩化ナトリウム水溶液以外の物質を分別
除去し、更に塩化ナトリウムを含む水溶液の不純物をイ
オン交換膜12を用いた電解槽11で分離し電解処理し
て次亜塩素酸ナトリウムを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は次亜塩素酸ナトリウ
ムの製造方法とその製造設備に関し、詳しくは、製造コ
ストを顕著に低減可能な次亜塩素酸ナトリウムの製造方
法とその製造設備に関する。
【0002】
【従来の技術】次亜塩素酸ナトリウムは、漂白剤、殺菌
消毒剤、各種酸化剤などとして、工業的に広く利用され
ており、特に最近では、水道水の殺菌処理に、従来の塩
素ガス注入に代って、取り扱いの容易さから大量に使用
されている。
【0003】次亜塩素酸ナトリウムの製造方法は、塩化
ナトリウム水溶液を隔膜を用いることなく電解したり、
水酸化ナトリウムの冷水溶液に塩素を通流させたりする
等が一般的である。
【0004】一方、都市ごみや産業廃棄物などには塩素
が含まれており、これらを焼却した際に塩化水素が発生
するため、この中和処理に消石灰やナトリウム系の薬剤
を用いた乾式排ガス処理に採用され、ばいじん量の増加
につながり、最終処分費が高くなっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、次亜塩
素酸ナトリウムが大量に使用される用途が増えるに従
い、できるだけ製造コストを安くすることが必要であ
り、より低い製造コストで製造する技術の出現の要請は
強いものがある。
【0006】そこで本発明者らは、被焼却物である都市
ごみ、産業廃棄物などを焼却処理する焼却炉などにおい
てその排ガス中の酸性成分(特に、HClなど)を特に
乾式法で処理する際に、炭酸水素ナトリウム(重曹)な
どのアルカリ化合物からなる薬剤を使用するが、その反
応生成物の大部分(90%以上にもなる場合がある)が
塩化ナトリウムであることを見出して、その有効利用を
図ることに成功し、本発明を完成したものである。
【0007】すなわち、本発明の目的は、最終処分(埋
立)費を削減し、かつ従来技術に比べて製造コストが格
段に低減可能な次亜塩素酸ナトリウムの製造方法とその
製造設備を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的は各請求項記載
の発明により達成される。すなわち、本発明に係る次亜
塩素酸ナトリウムの製造方法の特徴構成は、被焼却物を
焼却する炉から発生する排ガス中の塩化水素をアルカリ
化合物からなる薬剤で処理し、ばいじんおよび/又はそ
の反応生成物を取り出し、水を加えて塩化ナトリウムを
主成分とする水溶液を作成し、水溶しない物質は除去後
あるいはそのまま塩化ナトリウム以外の物質をイオン交
換膜で除去し、得られた塩化ナトリウム水溶液を電解処
理して次亜塩素酸ナトリウムを得ることにある。
【0009】この構成によれば、本来的に廃棄処理する
反応生成物を有効利用することになるので、反応生成物
の除去処分に要する費用を削減できることも相まって、
次亜塩素酸ナトリウムの製造を従来技術に比べて格段に
安価にできるようになる。被焼却物が、都市ごみや産業
廃棄物などの場合、塩化ビニール系の廃プラスチックや
水溶性の塩素、各種有機塩素類がかなりの量含まれてい
るため、加熱・焼却された排ガス中に酸性成分が多量に
含まれており、排ガスの中和処理に際して、発生する反
応生成物も多量となり、結果的に次亜塩素酸ナトリウム
の製造コストを著しく低減できることになる。
【0010】前記薬剤が、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナ
トリウム、水酸化ナトリウムのいずれか又はこれらの1
種以上が含まれる混合物であることが好ましい。
【0011】これらのアルカリ化合物は排ガス中の酸性
成分との反応効率が高く、反応生成物として大量の塩化
ナトリウムを効率よく生成するので都合がよい。特に、
炭酸水素ナトリウムは140〜300℃程度に加熱され
ると多孔質化するので、その比表面積が拡張され顕著に
活性化されるので、酸性ガス成分の中和処理を行う上で
好ましい。
【0012】前記排ガス処理中の塵芥および/又は反応
生成物を集塵手段により処理するようになっており、こ
の集塵手段の上流側に前記薬剤の導入を行うと共に、こ
の導入の直前に、前記薬剤を粉砕することが好ましい。
【0013】この構成によれば、導入された薬剤が迂回
路を経由した排ガスに晒されるので、加熱・滞留時間を
長く確保できて十分に活性化され、排ガス中の酸性ガス
成分との反応が促進されるので、効率の良い中和処理が
可能となって都合がよい。しかも、迂回路に導入する薬
剤を導入直前に粉砕しているので、貯槽内でのブリッジ
も生じることなく安定した薬剤の供給が可能となる。
【0014】更に、本発明に係る次亜塩素酸ナトリウム
の製造設備の特徴構成は、被焼却物を焼却する炉から発
生する排ガスを処理する集塵手段と接続可能になってい
ると共に、この集塵手段から排出される塩化ナトリウム
を多量に含む捕集灰(ばいじん)を溶解する水を投入可
能になっている前処理槽と、この前処理槽と接続されて
いて前処理槽で溶解された塩化ナトリウム主成分とする
溶液を受け入れると共に、受け入れた塩化ナトリウムを
電解処理する電解槽とを有することにある。
【0015】この構成によれば、被焼却物を加熱して処
理する焼却炉などから発生する大量の酸性成分を中和処
理した反応生成物を、有価物として有効利用することに
なるので、反応生成物の除去処分に要する費用を削減で
きることも相まって、次亜塩素酸ナトリウムの製造を従
来技術に比べて格段に安価にできるようになる。その結
果、従来技術に比べて製造コストが格段に低減可能な次
亜塩素酸ナトリウムの製造設備を提供することができ
た。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面を参
照して詳細に説明する。図1は、加熱炉の一例であるゴ
ミ焼却炉(図外)に接続されている次亜塩素酸ナトリウ
ムの製造設備の概略全体構成を示す。
【0017】この次亜塩素酸ナトリウムの製造設備は、
ゴミ焼却炉に接続された排ガス処理設備と、この排ガス
処理設備により生成された塩化ナトリウムを取り出し、
水酸化ナトリウムと塩素に電解処理する装置として次亜
塩素酸ナトリウムを製造する装置とから構成されてい
る。
【0018】すなわち、排ガス処理設備は、図外の焼却
炉から排出された排ガスが、減温器1に導入されてか
ら、バグフィルター等からなる集塵手段である集塵機2
に上流側ダクト3aを経由して供給されるようになって
おり、その途中で薬剤が吹き込まれて、排ガス中の塩化
水素を主成分とする酸性ガス成分が中和処理されると共
に、ばいじんなどが取り除かれ、下流側ダクト3bを経
由し誘引通風機4を介して清浄になった排ガスを煙突5
から大気に放出する。薬剤供給手段は、薬剤貯槽6と、
定量供給機7とからなる。薬剤貯槽6には、平均粒径1
00〜150μm程度の炭酸水素ナトリウム、炭酸ナト
リウム(ソーダ灰)、水酸化ナトリウム等のアルカリ化
合物の1種または2種以上の混合物からなるアルカリ性
薬剤が貯留されている。
【0019】粉砕手段Cとしては、市販の各種粉砕機を
使用できるが、薬剤を平均粒径20μm以下程度の微粉
砕化を容易にできる粉砕機を使用することが、反応を促
進する上で好ましい。この粉砕機で処理された薬剤を集
塵機2の上流側ダクト3aに供給する。
【0020】集塵機2に吹き込まれた薬剤による反応生
成物として塩化ナトリウムが生成されるが、生成された
塩化ナトリウムなどの生成物を集塵機2の排出口2aか
ら取り出して前処理槽8に送給する。この前処理槽8で
水を導入し、塩化ナトリウムを溶かして水溶液にすると
共に、他の不純物を沈降分離、あるいはろ過膜などを用
いて分別除去するか、そのまま電解槽11に送られる。
塩化ナトリウムを含む水溶液は、電解槽11に送られて
電解処理される。電解槽11はイオン交換膜12で仕切
られている。塩化ナトリウムを含む水溶液は陽極側な注
入され、ナトリウムイオン(Na+ )はイオン交換膜を
通り抜け、陰極側に集められる。このとき、塩化ナトリ
ウムを含む水溶液に含まれていたNa2 SO4 などの不
純物は、陽極側に残り分離除去されるため、陰極側では
高濃度のNaOHが生成される。また、陽極側で発生し
たCl2 と陰極側で生成したNaOHは、反応槽13に
注入され、次亜塩素酸ナトリウムが生成される。尚、図
中Eは直流電源であり、11aは陽極、11bは陰極を
示す。
【0021】そのときの陽極、陰極での反応は以下の通
りである。
【0022】(陽極) 2Cl- →Cl2 +2e- (陰極) 2Na+ +2H2 O+2e- →2NaOH+
2 ↑ 更に、液中にて次の反応が生じる。 Cl2 +2NaOH→2NaClO+H2 ↑ このようにして得られた次亜塩素酸ナトリウムは、集塵
機2での排ガス処理と連動して連続的に生成されるもの
であるため、大量に安価に製造されることになる。尚、
前処理槽8で除去された不純物は、溶融するなどして無
害化し、スラグなどとして再利用してもよい。
【0023】〔別実施の形態〕 (1)上記実施形態では、集塵機2の上流側に直接導入
する方式を示したが、薬剤の投入を集塵機2の上流側に
導入する迂回路を設けて、この迂回路の途中に、薬剤の
供給を行うようにした方式を採用してもよい。
【0024】(2)上記実施形態では、集塵機が1台の
みの例を示したが、もとより集塵機を複数台並列させて
集塵機能を高めた場合には、より大量かつ安価に次亜塩
素酸ナトリウムを製造できる。更に、集塵機を2台並設
してこれら集塵機間に迂回路を設けて、この迂回路に薬
剤を導入するように構成してもよい。
【0025】(3)上記実施形態では、電解槽としては
その陽極、陰極を隔てる中間にイオン交換膜を設けた隔
膜方式を使用したが、電解槽として無隔膜式を採用して
もよい。その場合、不純物が混入するため。次亜塩素酸
ナトリウムの純度は低下する。
【0026】(4)上記電解槽11での電解用電力とし
て、ごみ焼却炉などから発生する廃熱を図外の廃熱ボイ
ラーに導入し、過熱蒸気を発生させて蒸気タービンを作
動させて発電させ、その電力を利用すると、一層低コス
トで次亜塩素酸ナトリウムを製造できる。
【0027】(5)本発明を利用する焼却炉は、ガス化
溶融炉、その他各種大型、小型焼却炉などの各種焼却炉
のみならず、排ガス処理をする必要があり、排ガス処理
として炭酸水素ナトリウムなどアルカリ化合物からなる
薬剤を使用する形式の加熱炉に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る次亜塩素酸ナトリウムの製造方法
に使用する製造設備の一実施形態を表す概略全体構成図
【符号の説明】
2 集塵手段 8 前処理槽 11 電解槽 12 イオン交換膜 C 粉砕手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C02F 1/44 B09B 3/00 304G C25B 9/00 C25B 9/00 C Fターム(参考) 4D002 AA19 AC04 BA03 CA11 DA02 DA12 DA16 EA05 EA06 EA07 FA04 4D004 AA37 AB06 AC04 BA06 CA41 CB01 CB41 CC03 4D006 GA17 MA03 MB07 PA01 PA02 PB08 PC80 4K021 AB07 BA03

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被焼却物を焼却する炉から発生する排ガ
    ス中の塩化水素をアルカリ化合物からなる薬剤で処理
    し、ばいじんおよび/又はその反応生成物を取り出し、
    水を加えて塩化ナトリウムを主成分とする水溶液を作成
    し、水溶しない物質は除去後あるいはそのまま塩化ナト
    リウム以外の物質をイオン交換膜で除去し、得られた塩
    化ナトリウム水溶液を電解処理して次亜塩素酸ナトリウ
    ムを得る次亜塩素酸ナトリウムの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記薬剤が、炭酸水素ナトリウム、炭酸
    ナトリウム、水酸化ナトリウムのいずれか又はこれらの
    1種以上が含まれる混合物である請求項1の次亜塩素酸
    ナトリウムの製造方法。
  3. 【請求項3】 被焼却物を焼却する炉から発生する排ガ
    スを処理する集塵手段と接続可能になっていると共に、
    この集塵手段から排出される塩化ナトリウムを多量に含
    む捕集灰を溶解する水を投入可能になっている前処理槽
    と、この前処理槽と接続されていて前処理槽で溶解され
    た塩化ナトリウム主成分とする溶液を受け入れると共
    に、受け入れた塩化ナトリウムを電解処理する電解槽と
    を有する次亜塩素酸ナトリウムの製造設備。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100453449C (zh) * 2006-01-25 2009-01-21 宜宾天原集团股份有限公司 一种连续生产高浓度次氯酸钠方法及其装置
KR100914679B1 (ko) * 2008-05-16 2009-08-28 주식회사 태현수기 전기분해식 차아염소산나트륨 발생시스템
CN108358170A (zh) * 2018-05-24 2018-08-03 李雪 一种次氯酸钙生产环保装置
CN111334816A (zh) * 2020-04-20 2020-06-26 浙江高成绿能科技有限公司 一种电解制备次氯酸水的方法

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