JP4646685B2 - イオン性液体によるハロゲン化有機化合物の除去方法と除去装置 - Google Patents
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Description
(1)有機化合物を含有する気体にイオン性液体を接触させ、有機化合物をイオン性液体へ抽出し気体を浄化するステップ、
(2)イオン性液体に抽出された有機化合物を分解し、イオン性液体を無害化するステップ。
からなる気体中の有機化合物の除去方法であって、ステップ(1)における有機化合物を含有する気体とイオン性液体との接触が、少なくとも該気体中に該イオン性液体を噴霧および/または噴射する操作を含み、気相中で連続的に気−液抽出することを特徴とする気体中の有機化合物の除去方法を提供する。第2には、ステップ(2)における有機化合物の分解操作が、イオン性液体に放射線照射することにより行われることを特徴とする前記の気体中の有機化合物の除去を提供する。第3には、ステップ(2)における有機化合物の分解操作が、イオン性液体に電場を印加することにより行われることを特徴とする前記の気体中の有機化合物の除去方法を提供する。第4には、ステップ(2)において無害化されたイオン性液体を、ステップ(1)におけるイオン性液体として再利用することを特徴とする前記の気体中の有機化合物の除去方法を提供する。
(1)気体または液体中の有機化合物を、イオン性液体に抽出するプロセス。
(2)イオン性液体に抽出された有機化合物を分解・無害化するプロセス。
この出願の発明にいうにおける「電場印加」とはこのような直流電圧を電極間に印加し、電場を形成することをいう。直流電圧とは、一般的には直流電圧発生装置による電圧を指す。電場印加の態様は、定常的に正または負の電圧を印加することができるが、一定の時間間隔で正と負を逆転させながら直流電圧を印加する方法も利用できる。
図3に示す構成の装置を用いて、オンラインによる連続方式でこの出願の発明の排ガス浄化を行った。200ppmの1,2-ジクロロエタンを含む室温の排ガスを毎分10Lで抽出塔に導入し、イオン性液体を毎分0.5Lで噴霧した。抽出塔からの排ガス中の1,2-ジクロロエタン濃度は4ppm以下であり、抽出率は98%以上であった。次いで、抽出塔下部から導出したイオン性液体に電子線を5kGy照射することにより、1,2-ジクロロエタンをほぼ100%分解することができた。この結果、もとの排ガス中の1,2-ジクロロエタンを98%以上除去することができた。
〔実施例2〕
図4に示す構成の装置を用いて、1,1-ジクロロエチレンを400ppm程度含む室温の排ガスを毎分10Lで抽出塔に導入し、イオン性液体を毎分0.5Lで噴霧した。抽出塔からの排ガス中の1,1-ジクロロエチレン濃度は12ppm以下であった。次いで、抽出塔下部から導出したイオン性液体に直流電圧を3V印加することにより、1,1-ジクロロエチレンをほぼ100%分解することができた。この結果、もとの排ガス中の1,1-ジクロロエチレンをほぼ97%以上除去できた。
1PU 一次抽出塔ユニット
1SU 二次抽出塔ユニット
1IU 初期抽出塔ユニット
1RU 中間抽出塔ユニット
1FU 最終抽出塔ユニット
2 被処理気体採取口
21 被処理気体輸送ポンプ
22 抽出塔内の吸気口(多孔質フィルタ)
23 抽出塔内の排気口
24 被処理気体排気口
25 被処理気体輸送ポンプ
2B 被処理気体バブル
3 イオン性液体貯留槽
31 送液ポンプ
32 噴射ノズル
33 抽出塔内のイオン性液体排出口
34 送液ポンプ
35 イオン性液体廃液口
3S 噴霧状イオン性液体滞留部
3L 液状イオン性液体滞留部
4 浄化処理ユニット
41 照射処理室
42 照射窓
43 電場印加室
44 電極
5 放射線もしくは電子線の発生装置
6 直流電流の発生装置
7 被処理気体採取口
71 被処理液体輸送ポンプ
72 抽出塔内の吸液口
73 抽出塔内の排液口
74 被処理液体排液口
8 超音波発生装置
G 被処理気体
L 被処理液体
X 放射線もしくは電子線
Y イオン性液体
Claims (13)
- 以下のステップ(1)(2)からなる気体中の有機化合物の除去方法であって、ステップ(1)における有機化合物を含有する気体とイオン性液体との接触が、少なくとも該気体中に該イオン性液体を噴霧および/または噴射する操作を含み、気相中で連続的に気−液抽出することを特徴とする気体中の有機化合物の除去方法。
(1)有機化合物を含有する気体にイオン性液体を接触させ、有機化合物をイオン性液体へ抽出し気体を浄化するステップ、
(2)イオン性液体に抽出された有機化合物を分解し、イオン性液体を無害化するステップ。 - ステップ(2)における有機化合物の分解操作が、イオン性液体に放射線照射することにより行われることを特徴とする請求項1記載の気体中の有機化合物の除去方法。
- ステップ(2)における有機化合物の分解操作が、イオン性液体に電場を印加することにより行われることを特徴とする請求項1記載の気体中の有機化合物の除去方法。
- ステップ(2)において無害化されたイオン性液体を、ステップ(1)におけるイオン性液体として再利用することを特徴とする請求項1ないし3のうちのいずれかに記載の気体中の有機化合物の除去方法。
- 有機化合物として、少なくともハロゲン化有機化合物が含まれていることを特徴とする請求項1ないし4のうちのいずれかに記載の気体中の有機化合物の除去方法。
- 有機化合物として、少なくとも内分泌撹乱化学物質が含まれていることを特徴とする請求項1ないし5のうちのいずれかに記載の気体中の有機化合物の除去方法。
- 有機化合物として、少なくともダイオキシンが含まれていることを特徴とする請求項1ないし6のうちのいずれかに記載の気体中の有機化合物の除去方法。
- 有機化合物を含有する気体とイオン性液体の流れが互いに向流となるように、重力方向に該イオン性液体を噴霧および/または噴射させ、重力と逆方向に該気体を連続通気し、気相中で連続的に気−液抽出することを特徴とする請求項1ないし7のうちのいずれかに記載の気体中の有機化合物の除去方法。
- ステップ(1)における有機化合物を含有する気体とイオン性液体との接触が、さらに、イオン性液体中に該気体を曝気する操作を含み、液相中で連続的に気−液抽出することを特徴とする、請求項1ないし8のうちのいずれかに記載の気体中の有機化合物の除去方法。
- 気体中の有機化合物を浄化する装置であって、イオン性液体を貯留するイオン性液体貯留槽と、このイオン性液体貯留槽に接続され、有機化合物を含有する気体から有機化合物をイオン性液体に抽出分離する抽出塔と、前記イオン性液体に抽出された有機化合物を分解する浄化処理ユニットと、を備え、前記抽出塔と前記浄化処理ユニットとはイオン性液体排出路を介して接続され、前記抽出塔で抽出分離された有機化合物を含むイオン性液体が前記イオン性液体供給路を通じて前記抽出塔から前記浄化処理ユニットに供給され、前記抽出塔は、下部に、有機化合物を含有する気体を前記抽出塔内に供給する吸気口を有し、上部に、前記イオン性液体貯留槽からのイオン性液体を噴霧および/または噴射により前記抽出塔内に供給する噴射ノズルと前記抽出塔内に供給された前記気体を排出する排気口とを有し、前記浄化処理ユニットは、放射線照射によりイオン性液体中の有機化合物を分解するための放射線発生装置、または、電場印加によりイオン性液体中の有機化合物を分解するための電極および電場印加のための電源装置と、前記イオン性液体中の有機化合物を分解した後のイオン性液体を排出するイオン性液体廃液口とを有していることを特徴とする気体中の有機化合物の除去装置。
- 気体中の有機化合物を浄化する装置であって、有機化合物を含有する気体から有機化合物をイオン性液体に抽出分離する抽出塔と、前記イオン性液体に抽出された有機化合物を分解する浄化処理ユニットと、を備え、前記抽出塔と前記浄化処理ユニットとはイオン性液体排出路を介して接続され、前記抽出塔で抽出分離された有機化合物を含むイオン性液体が前記イオン性液体供給路を通じて前記抽出塔から前記浄化処理ユニットに供給され、前記抽出塔は、下部に、有機化合物を含有する気体を前記抽出塔内に供給する吸気口を有し、上部に、イオン性液体を噴霧および/または噴射により前記抽出塔内に供給する噴射ノズルと前記抽出塔内に供給された前記気体を排出する排気口とを有し、前記浄化処理ユニットは、放射線照射によりイオン性液体中の有機化合物を分解するための放射線発生装置、または、電場印加によりイオン性液体中の有機化合物を分解するための電極および電場印加のための電源装置と、前記イオン性液体中の有機化合物を分解した後のイオン性液体を排出するイオン性液体廃液口とを有しており、前記抽出塔の前記噴射ノズルと前記浄化処理ユニットのイオン性液体廃液口とが循環路を介して接続されており、前記浄化処理ユニットにおいて前記イオン性液体中の有機化合物が分解された後のイオン性液体が前記循環路を通じて前記抽出塔に供給されることを特徴とする気体中の有機化合物の除去装置。
- 前記抽出塔が、複数設けられ、各抽出塔が直列に連結されており、前段の抽出塔とこれに隣接する後段の抽出塔とが連通するように前段の抽出塔の排気口とこれに隣接する後段の抽出塔の吸気口とが接続されており、イオン性液体への有機化合物の抽出分離が多段に処理されることを特徴とする請求項11記載の気体中の有機化合物の除去装置。
- 前記浄化処理ユニットが単一であることを特徴とする請求項12記載の気体中の有機化合物の除去装置。
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