JPH0638862B2 - Method for converting halogen-containing compounds - Google Patents
Method for converting halogen-containing compoundsInfo
- Publication number
- JPH0638862B2 JPH0638862B2 JP60104896A JP10489685A JPH0638862B2 JP H0638862 B2 JPH0638862 B2 JP H0638862B2 JP 60104896 A JP60104896 A JP 60104896A JP 10489685 A JP10489685 A JP 10489685A JP H0638862 B2 JPH0638862 B2 JP H0638862B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound
- reaction vessel
- temperature
- oxygen
- methane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
- A62D3/40—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by heating to effect chemical change, e.g. pyrolysis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
- A62D3/30—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
- A62D3/37—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents by reduction, e.g. hydrogenation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/01—Chlorine; Hydrogen chloride
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
- A62D2101/20—Organic substances
- A62D2101/22—Organic substances containing halogen
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
- A62D2101/20—Organic substances
- A62D2101/28—Organic substances containing oxygen, sulfur, selenium or tellurium, i.e. chalcogen
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2203/00—Aspects of processes for making harmful chemical substances harmless, or less harmful, by effecting chemical change in the substances
- A62D2203/10—Apparatus specially adapted for treating harmful chemical agents; Details thereof
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、一般的には有機化学の領域に属し、特には
危険な廃棄物の無毒化に関する。Description: FIELD OF THE INVENTION This invention relates generally to the field of organic chemistry and particularly to the detoxification of hazardous wastes.
化学、農業およびその他の産業から出る廃棄物の処理
は、現在重要な問題となっている。特に、様々なハロゲ
ン化炭化水素のような化学物質の廃棄物が多数知られて
いるが、それらを特定の安全な場所に保管するか、特別
に設計された反応器の中で灰化しなければならない。The treatment of waste from chemical, agricultural and other industries is now a major issue. In particular, many wastes of various chemicals such as halogenated hydrocarbons are known, which must be stored in a specific safe place or ashed in a specially designed reactor. I won't.
例えば、灰化方法はハロゲン化炭化水素の分解、特にポ
リ塩素化ビフェニル（PCB）化合物の無毒化を可能にす
るためにもくろみられてきたが、ポリ塩素化ビフェニル
化合物の製造は、それらの蓄積および生態系への悪影響
のために１９７６年以来アメリカでは中止されている。
しかし、そのような化合物は、大量に貯蔵されたままで
あり、非常に危険であるとみられている。For example, ashing processes have been envisioned to allow the decomposition of halogenated hydrocarbons, especially the detoxification of polychlorinated biphenyl (PCB) compounds, but the production of polychlorinated biphenyl compounds has been It has been discontinued in the United States since 1976 due to adverse ecological effects.
However, such compounds remain in large storage and are considered very dangerous.
有機廃棄物を蒸発させ、約1000℃で完全にまたは部分的
に酸化する特別な方法がある。それによれば、不燃性の
灰を反応容器から直接投棄し、生じた気体を約1200℃の
第２燃焼室に通過させ完全に燃焼分解する方法がとられ
ている。There is a special method of evaporating the organic waste and completely or partially oxidizing it at about 1000 ° C. According to this method, non-combustible ash is directly discarded from the reaction vessel, and the generated gas is passed through the second combustion chamber at about 1200 ° C. to completely combust and decompose it.
しかしながら、この灰化方法は２つの燃焼容器を必要と
し、それぞれの容器にはかなりのエネルギーが供給され
なければならない。そればかりか流出蒸気の中に混在す
るハロゲン化炭化水素を完全に除去できないことがしば
しばある。このような従来の灰化方法は、空気の中でハ
ロゲン化炭化水素の燃焼に対して必要な手段を溝じるも
のであるが、燃焼容器の中で塩素ガスを遊離させ、続い
てそれが排出流の中で再びハロゲン化炭化水素になる。
元の危険な化合物がこのような反応により分解されると
しても、ハロゲン化炭化水素はどのようなものでも危険
性を有する。そして遊離塩素ガスの存在によって燃焼容
器の中で生じる塩素化炭化水素のような生成物は、灰化
産物を安全に処理する上での障害となる。このため、生
じた灰が安全なものでないかぎり、それを再処理し、再
検査しなければならない。そしてこのいわゆるきたいな
い灰は、安全な処理方法が確立するまで、適切に封入す
るか貯蔵しなければならない。However, this ashing method requires two combustion vessels and each vessel must be supplied with considerable energy. Moreover, it is often not possible to completely remove the halogenated hydrocarbons present in the effluent vapor. Such a conventional ashing method, which ditches the necessary means for the combustion of halogenated hydrocarbons in air, liberates chlorine gas in the combustion vessel, which in turn It becomes halogenated hydrocarbons again in the exhaust stream.
Any halogenated hydrocarbon is dangerous, even if the original dangerous compounds are decomposed by such reactions. And products such as chlorinated hydrocarbons generated in the combustion vessel due to the presence of free chlorine gas impede the safe processing of ash products. Therefore, unless the resulting ash is safe, it must be reprocessed and retested. And this so-called messy ash must be properly encapsulated or stored until a safe disposal method is established.
この発明は、四塩化炭素、クロロホルム、トリクロロエ
タン、テトラクロロエタン、塩化メチレン、フレオン
類、ポリ塩素化ビフェニル等のハロゲンを含む有機化合
物を、環境に害のない化合物に転化させることによって
処理する方法を提供するものである。The present invention provides a method for treating an organic compound containing halogen such as carbon tetrachloride, chloroform, trichloroethane, tetrachloroethane, methylene chloride, freons, polychlorinated biphenyls, etc. by converting it into a compound which is harmless to the environment. To do.
特には、温度範囲約８２５℃から1125℃の還元雰囲気中
でハロゲンを含む有機化合物を熱分解することを特徴と
する前記化合物の処理方法を提供するものである。さら
に、上記反応温度は、メタンと酸素の燃焼により得ら
れ、このメタンは、酸素との反応に要する量よりも化学
量論的に過剰である。こうして還元雰囲気が達成され
る。In particular, the present invention provides a method for treating a halogen-containing organic compound by thermally decomposing it in a reducing atmosphere in the temperature range of about 825 ° C to 1125 ° C. Furthermore, the reaction temperature is obtained by combustion of methane and oxygen, which is stoichiometrically in excess of the amount required for the reaction with oxygen. A reducing atmosphere is thus achieved.
還元雰囲気は、適当な耐熱性物質からつくられた反応容
器の中でメタンと転化すべき化合物とを混合することに
より形成されるが、この化合物は既知の方法により気化
されている。必要とされる温度は、反応容器を覆うよう
に外部に設けられた加熱器から得てもよいし、また反応
容器中の一定量の酸素とメタンの燃焼によって得てもよ
い。しかし、メタンは反応CH4+2O2→CO2+2H2Oに従って
酸素との反応に足る量よりも化学量論的に過剰に加える
必要があることを留意すべきである。このような条件下
では、ハロゲンと炭素間の結合が開裂するであろう。例
えば全ての塩素は反応して塩化水素を生じるであろう
し、全ての有機化合物は、炭素数および高級芳香族類の
減少した水素、エチレン、アセチレン、およびベンゼン
の混合物に転化するであろう。反応容器の中に酸素は過
剰に存在しないので、ジオキサンや他の塩素化炭化水素
は新しく合成されないし、再び生成されることもない。
塩化水素は、水、アルカリ、石灰または一般的な塩基性
洗剤と都合よく熱交換したあと、気体流から除去でき
る。また炭化水素および炭素は燃料または化学に関する
目的に使用し得る。The reducing atmosphere is formed by mixing methane with the compound to be converted in a reaction vessel made of a suitable refractory material, which compound has been vaporized by known methods. The required temperature may be obtained from a heater provided outside the reaction vessel, or may be obtained by combustion of a fixed amount of oxygen and methane in the reaction vessel. However, it should be noted that methane needs to be added in a stoichiometric excess in excess of the reaction CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O sufficient to react with oxygen. Under such conditions, the bond between the halogen and carbon will be cleaved. For example, all chlorine will react to give hydrogen chloride and all organic compounds will be converted to a mixture of hydrogen, ethylene, acetylene, and benzene with reduced carbon number and higher aromatics. Since there is no excess oxygen in the reaction vessel, dioxane and other chlorinated hydrocarbons are neither newly synthesized nor regenerated.
Hydrogen chloride can be removed from the gas stream after convenient heat exchange with water, alkalis, lime or common basic detergents. Hydrocarbons and carbon may also be used for fuel or chemical purposes.
還元雰囲気は、メタン以外の反応物質、例えば水素を用
いることにより得られるが、メタンが広く利用され、扱
いやすいということがあって、以後述べる詳細な説明で
はメタンにしぼって記述することとする。The reducing atmosphere can be obtained by using a reaction substance other than methane, for example, hydrogen, but methane is widely used and is easy to handle. Therefore, in the detailed description given below, the description will be focused on methane.
以下この発明を具体的態様に沿って説明するが、この具
体的態様は、開示された特定の具体例とは異なる形態を
取り得るこの発明を、単に例示するにすぎない。従っ
て、特定の構造と機能に関する詳細な説明は、限定的な
ものではない。Hereinafter, the present invention will be described along with specific embodiments, but the specific embodiments merely exemplify the present invention which can take forms different from the specific embodiments disclosed. Therefore, the detailed description of specific structures and functions is not limiting.
工程は、少なくとも１０００℃の温度で約１秒間還元雰
囲気中にて化合物が分解されるように加熱することによ
って進行する。反応器を、この温度を維持するためにメ
タン加熱器等により外部から加熱することができる。ま
た、加えられた塩素化化合物を還元的に熱分解する燃料
を過剰に存在させて、必要な反応温度を得るためにメタ
ンまたは他の燃料を酸素と燃焼させることにより反応容
器を内部で加熱することもできる。さらに還元混合物
（過剰の燃料および有機ハロゲン化物）は、他方の工程
からの排出流を別々にしておくために、交替で加熱され
酸化させてもよい。The process proceeds by heating the compound so that it decomposes in a reducing atmosphere at a temperature of at least 1000 ° C. for about 1 second. The reactor can be externally heated to maintain this temperature, such as with a methane heater. Also, the reaction vessel is internally heated by burning excess methane or other fuel with oxygen in the presence of excess fuel to reductively pyrolyze the added chlorinated compound to obtain the required reaction temperature. You can also Further, the reducing mixture (excess fuel and organic halide) may be alternately heated and oxidized to keep the effluent streams from the other process separate.
添付の図面を参照にしながらさらに詳しく説明すると、
反応容器１０は、内部に細長い反応室すなわちゾーン１
４を規定するガスの通過できないケーシング１２を備え
ている。ゾーン１４の中で生成した塩化水素は腐食性を
有するので、ケーシング１２は酸化アルミニウム、シリ
カ等のセラミクスまたは金属カーバイド、モライド（mo
ride）若しくは窒化物を内面に塗布しなければならな
い。反応容器１０の一端１５には、第１の流入管１８に
メタンを導入するために気体流入導管１６が取り付けら
れ、そして管１８に酸素を導入するために第２の気体流
入導管２０が取付けられている。その気体流入導管１６
および２０には、流量計測バルブ２２および２４がそれ
ぞれ付属していて、それらはゾーン１４中での必要な酸
化的加熱に見合うように、管１８中へさらにゾーン１４
内の火口チップ２６へメタンと酸素が流入する量を調節
している。一般に、温度約１６２５℃から２１００℃の
炎は十分な熱を与えるであろう。套管２８が、反応器の
一端１５の壁に刺し込まれていて、そこから反応ゾーン
１４内の抵抗線３４に接続した導電線３０および３２が
伸びている。その抵抗線３４は酸化的加熱チップ２６に
近接している。別に、火花コイルまたは他の点火装置を
採用してもよい。In more detail with reference to the accompanying drawings,
The reaction vessel 10 has an elongated reaction chamber or zone 1 therein.
4 is provided with a casing 12 through which gas cannot pass. Since the hydrogen chloride produced in the zone 14 is corrosive, the casing 12 is made of ceramics such as aluminum oxide and silica, or metal carbide, molybdenum (molybdenum).
ride) or nitride must be applied to the inner surface. At one end 15 of the reaction vessel 10 is attached a gas inflow conduit 16 for introducing methane into a first inflow pipe 18 and a second gas inflow conduit 20 for introducing oxygen in the pipe 18. ing. The gas inflow conduit 16
And 20 are equipped with flow metering valves 22 and 24, respectively, which further into the tube 18 to accommodate the required oxidative heating in the zone 14.
The amount of methane and oxygen flowing into the inner crater tip 26 is adjusted. Generally, a flame at a temperature of about 1625 ° C to 2100 ° C will provide sufficient heat. A sleeve 28 is pierced into the wall of the reactor at one end 15 from which conductive wires 30 and 32 connect to a resistance wire 34 in the reaction zone 14. The resistance wire 34 is adjacent to the oxidative heating tip 26. Alternatively, a spark coil or other ignition device may be employed.
反応器１０には流入導管３６も取付けられている。それ
は様々な化合物または廃棄物を含むハロゲン化物を第２
の流入管３８に導入するためのものである。同様に流入
導管４０および４２もメタンおよび水蒸気をそれぞれ導
入するために取付けられている。流入導管３６，４２お
よび４２には、流量測定バルブ４４，４６および４８が
それぞれ付属していて、流入管３８を通してゾーン１４
内のチップ５０から出るそれぞれの気体の流量を調節し
ている。反応容器１０の他端５２には生成気体をゾーン
１４から引き出すための排出装置５４が設けられてい
て、それには流量測定の排出バルブ５６が付随してい
る。反応は、転化に要する滞留時間（一般には約２ない
し５秒）が一定になるように生成物を引き出しながら進
ませるのが好ましい。従がって、流入バルブ２２，２
４，４６，６８および排出バルブ５６は、ゾーン１４内
の圧力がほぼ大気圧と同じになるように調節される。し
かし、一定時間内に処理される原料の量は、反応容器１
０内で大気圧以上の圧力がかかるように前記バルブを適
当に調節することによって増加することがある。An inlet conduit 36 is also attached to the reactor 10. It is a secondary halide containing various compounds or waste.
It is for introducing into the inflow pipe 38 of. Similarly, inlet conduits 40 and 42 are also installed to introduce methane and steam, respectively. The inflow conduits 36, 42 and 42 are respectively associated with flow measuring valves 44, 46 and 48 through the inflow pipe 38 to the zone 14.
The flow rate of each gas emitted from the tip 50 inside is adjusted. The other end 52 of the reaction vessel 10 is provided with an exhaust device 54 for withdrawing the produced gas from the zone 14, and is accompanied by an exhaust valve 56 for flow rate measurement. The reaction is preferably allowed to proceed while withdrawing the product so that the residence time required for conversion (generally about 2 to 5 seconds) is constant. Therefore, the inflow valves 22, 2
4, 46, 68 and the exhaust valve 56 are adjusted so that the pressure in zone 14 is approximately equal to atmospheric pressure. However, the amount of raw material processed within a certain period of time depends on the reaction vessel 1
It may be increased by appropriately adjusting the valve so that a pressure higher than atmospheric pressure is applied in zero.
熱交換装置５８がゾーン１４内の温度を調節するために
備えられているが、この場合ゾーン１４内で所望の温度
を保つために絶縁手段で構成されている。また熱交換装
置５８はケーシング１２およびゾーン１４を外部から加
熱するためにメタン加熱器（図示せず）から成っていて
もよい。さらにゾーン１４内の温度を調節しやすくする
ために、水を一定量流入導管４２から管３８に導入して
もよい。それによってゾーン１４内の酸化時の熱を冷や
すことができる。A heat exchange device 58 is provided to regulate the temperature in zone 14, but in this case is an insulating means to maintain the desired temperature in zone 14. Heat exchanger 58 may also comprise a methane heater (not shown) for externally heating casing 12 and zone 14. In addition, a quantity of water may be introduced into the tube 38 from the inflow conduit 42 to help control the temperature in the zone 14. Thereby, the heat at the time of oxidation in the zone 14 can be cooled.
図に示されているように、反応生成物を分画するために
洗浄および分離装置６０も設けられている。それには同
様に、脱ハロゲン化炭化水素と炭素廃棄物および塩化水
素を、貯蔵または処理のために搬出する導管６２および
６４がそれぞれ取付けられている。その装置６０には、
脱ハロゲン化されなかった化合物を、再処理のために流
量測定バルブ６８を介して流入管３８へ再循環させるた
めに、導管６６が取付けられている。A wash and separation device 60 is also provided to fractionate the reaction products, as shown. It is likewise fitted with conduits 62 and 64, respectively, through which the dehalogenated hydrocarbons and carbon wastes and hydrogen chloride are discharged for storage or treatment. The device 60 includes
A conduit 66 is attached to recirculate the non-dehalogenated compound to the inlet pipe 38 via a flow metering valve 68 for reprocessing.
操作にあたっては、メタンおよび酸素の化学量論量を計
量し、流入導管１６および２０を介して流入管１８へ量
ったメタンおよび酸素を導入する。そこで気体どうしが
混じり、チップ２６さらに反応ゾーン１４へ流入する。
脱ハロゲン化される一定量の化合物は流入導管３６を介
して管３８に送り込まれ、化学量論的に過剰な燃料を供
給するために導管４０を介して十分量のメタンガスと混
じり合い、その結果ゾーン１４内では還元雰囲気が形成
される。必要ならば、ゾーン１４内の温度を調節するた
めに導管４２を介して水を加えてもよい。メタンガスお
よび酸素または空気の燃焼可能な量をゾーン１４に導入
してから、抵抗線３４を十分にグロー放電させるために
導電線３０と３２に電流を印加し、チップ２６および５
０からの流入合流点で気体混合物を強熱させる。別に、
火花放電または他の点火手段を用いてもよい。In operation, methane and oxygen stoichiometry are metered and metered methane and oxygen are introduced into the inlet pipe 18 via the inlet conduits 16 and 20. There, the gases are mixed and flow into the chip 26 and further into the reaction zone 14.
A quantity of the compound to be dehalogenated is fed into the tube 38 via the inlet conduit 36 and admixed with a sufficient amount of methane gas via the conduit 40 to supply a stoichiometric excess of fuel, so that A reducing atmosphere is formed in the zone 14. If desired, water may be added via conduit 42 to regulate the temperature in zone 14. A combustible amount of methane gas and oxygen or air is introduced into zone 14 and then current is applied to conductive wires 30 and 32 in order to fully glow discharge resistance wire 34, tip 26 and tip 5
The gas mixture is ignited at the inlet confluence from zero. Apart from
Spark discharge or other ignition means may be used.
ここで述べた気体をゾーン１４に導入するために、様々
な方法および装置が利用され得ることに留意すべきであ
る。例えば、燃料と酸素の一定混合物を最初の流入口か
ら導入してもよいし、過剰な燃料と化合物をそれぞれ第
２，第３の流入口を介してゾーン１４に直接導入しても
よい。また、燃料、酸素および化合物を別々にまたは１
つの流入口を介して導入してもよい。装置１０に導入す
る前に必要とあれば、廃棄混合物または化合物を適宜分
析し、均質化することが好ましい。処理にあたっては、
無機化合物のレベルが高すぎないことを確認しておく必
要があるかもしれない。例えば、塩や石灰のようなある
種の毒性のない水溶性物質を大量に導入してはならな
い。なぜならそのような物質は耐熱性の内張りと反応し
て、ケーシング１２の熱効率を減少させる恐れのあるガ
ラス状被覆物を形成させるからである。液相または固相
の廃棄物を加熱および蒸発若しくはどちらかの手段によ
り処理するならば、化合物を気相にして導管３６に導入
することも望ましい。It should be noted that various methods and devices can be utilized to introduce the gases described herein to zone 14. For example, a constant mixture of fuel and oxygen may be introduced through the first inlet, or excess fuel and compound may be introduced directly into zone 14 through the second and third inlets, respectively. Also, fuel, oxygen and compounds separately or 1
It may be introduced through one inflow port. Prior to introduction into the apparatus 10, it is preferable to appropriately analyze and homogenize the waste mixture or compound, if necessary. In processing,
It may be necessary to make sure that the levels of inorganic compounds are not too high. For example, do not introduce large amounts of certain non-toxic water-soluble substances such as salt and lime. Because such materials react with the refractory lining to form a glassy coating which can reduce the thermal efficiency of the casing 12. If liquid or solid waste is to be treated by heating and / or evaporation, it may also be desirable to introduce the compound in the vapor phase into conduit 36.
ハロゲン化水素に加えて、反応ゾーン１４から流出する
主要成分には、その中に導入された脱ハロゲン化化合物
が含まれる。また点火した少量の化合物および要素も混
在する。例えば、水蒸気および炭素の酸化物が燃焼過程
の結果として形成されることがある。さらにイオウが化
合物に含まれていたりまたは何らかの原因でゾーン１４
に導入されれば、イオウの酸化物が形成されるであろ
う。もし酸素源として空気が使用されるとなると、非可
燃性の化合物が、例えば窒素の酸化物に酸化されるであ
ろう。これら酸化物のすべては、水に溶け水溶中で本来
酸性を示すので、前記の洗浄分離装置６０によって流出
から除去され得る。塩化水素も同時に除去される。In addition to hydrogen halide, the major components exiting reaction zone 14 include dehalogenated compounds introduced therein. There is also a small amount of compounds and elements ignited. For example, water vapor and oxides of carbon may be formed as a result of the combustion process. In addition, sulfur may be contained in the compound, or due to some reason, zone 14
If incorporated into the, sulfur oxides will be formed. If air is used as the oxygen source, non-flammable compounds will be oxidized, for example to nitrogen oxides. All of these oxides are soluble in water and inherently acidic in water so that they can be removed from the effluent by the wash separator 60 described above. Hydrogen chloride is also removed at the same time.
上記の反応生成物に加えて、炭素化合物が、脱ハロゲン
化された炭素化合物の分解からまたは夾雑している不純
物から形成されることがある。例えば、すす状の炭素を
含み、エチレン、アセチレンおよびより高分子量の炭化
水素が生成する。反応容器の中に蓄積するいかなる炭素
でも、６７５℃以上の温度で反応容器に空気を通すこと
によって定期的に酸化され、除去され得る。In addition to the above reaction products, carbon compounds may be formed from the decomposition of dehalogenated carbon compounds or from contaminating impurities. For example, ethylene, acetylene and higher molecular weight hydrocarbons containing soot-like carbon are produced. Any carbon that accumulates in the reaction vessel can be periodically oxidized and removed by passing air through the reaction vessel at temperatures above 675 ° C.
上述の方法によれば、反応は非常に速く、一般に数秒間
で完了する。反応容器中の高温ゾーンでの滞留時間は２
ないし１０秒とするのが好ましい。According to the method described above, the reaction is very fast and is generally complete in a few seconds. The residence time in the high temperature zone in the reaction vessel is 2
It is preferably from 10 to 10 seconds.
上に述べたように、反応生成物は洗浄分離装置６０で分
離、回収される。炭化水素から塩化水素および他の水に
溶ける気体を分離する方法および装置は公知である。例
えば、米国特許第2,488,083号（ゴリンら）を参照する
ことができる。反応生成物から軽い気体を除去するため
に分留装置を使用してもよい。As described above, the reaction products are separated and collected by the washing separation device 60. Methods and devices for separating hydrogen chloride and other water-soluble gases from hydrocarbons are known. See, for example, US Pat. No. 2,488,083 (Gorin et al.). A fractionator may be used to remove light gases from the reaction product.
反応は、還元雰囲気中にて炭素−ハロゲン間の結合を開
裂させることによって進み、結果としてハロゲン化水素
および脱ハロゲン化炭化水素が生じる。ここに記載した
反応では、特定な塩素化炭化水素、四塩化炭素およびク
ロロベンゼンの分解により塩化水素が生じる。これらの
化合物は、上記方法に対する適当な例として選ばれたも
のである、他のハロゲン化炭化水素の炭素−ハロゲン結
合は、ここで特に取上げた化合物より弱いので、その脱
ハロゲン化に必要となる活性化エネルギーは、ここで取
上げた化合物に必要とされるものより低い。The reaction proceeds by cleaving the carbon-halogen bond in a reducing atmosphere, resulting in hydrogen halide and dehalogenated hydrocarbon. In the reaction described here, hydrogen chloride is produced by decomposition of specific chlorinated hydrocarbons, carbon tetrachloride and chlorobenzene. These compounds have been chosen as suitable examples for the above process, because the carbon-halogen bonds of other halogenated hydrocarbons are weaker than the compounds specifically mentioned here and are therefore necessary for their dehalogenation. The activation energy is lower than that required for the compounds discussed here.
ベンソンの「化学反応速度概論」（マグローヒル：１９
６０）に記載された複雑な連鎖反応を回析する方法およ
びベンソンらの「気相単分子反応に関する反応速度デー
タ」（NSRD,NBS,21,1970）で要約されている反応速度の
データに基づくと、四塩化炭素は最も熱分解されやすい
化合物であり、クロロベンゼンは最も熱分解が困難な化
合物である。クロロホルム、トリクロロエタン、テトラ
クロロエタン、塩化メチレン、ポリ塩化ビフェニルおよ
びジオキシンのような他の塩素化化合物の炭素−ハロゲ
ン結合エネルギーは、上の２つの化合物のそれの中間に
あたる。したがってこれらの化合物も上記例と同じ範囲
に属する。尚さらに、ヨウ素化炭化水素および臭素化炭
化水素は、より低い温度で分解され、塩素化有機化合物
に関して述べた温度より低いそれぞれ約２００℃および
１００℃の温度で、非ハロゲン化炭化水素とヨウ化水素
および非ハロゲン化炭化水素と臭化水素に変換される。Benson's "Introduction to Chemical Kinetics" (Maglow Hill: 19
60) based on the method for diffracting a complex chain reaction and the kinetic data summarized in Benson et al., "Kinetics data for gas phase single molecule reactions" (NSRD, NBS, 21, 1970). Thus, carbon tetrachloride is the compound that is most susceptible to thermal decomposition, and chlorobenzene is the most difficult compound to thermally decompose. The carbon-halogen bond energies of other chlorinated compounds such as chloroform, trichloroethane, tetrachloroethane, methylene chloride, polychlorinated biphenyls and dioxins fall between those of the above two compounds. Therefore, these compounds also belong to the same range as the above example. Still further, iodinated hydrocarbons and brominated hydrocarbons are decomposed at lower temperatures, at temperatures of about 200 ° C. and 100 ° C., respectively, which are lower than those mentioned for chlorinated organic compounds, respectively, and non-halogenated hydrocarbons and iodinated hydrocarbons. Converted to hydrogen and non-halogenated hydrocarbons and hydrogen bromide.
次の実施例によって、この発明をさらに説明する。The invention is further described by the following examples.
添付の図面で模式的に示した装置を使用すると、四塩化
炭素は、メタンと酸素の燃焼により加熱された反応ゾー
ン中でメタンと共に熱分解された。メタンと酸素は、化
学量論的にメタンの方が過剰となるように加えられ、四
塩化炭素とメタンの比は、約３対１に保たれた。四塩化
炭素は約２５重量パーセントであった。反応容器は約１
０２５℃に保たれ、一定時間に処理される原料は滞留時
間が約３秒によるように維持された。排出流には、エチ
レン、アセチレン、ベンゼン、水素およびそれより高分
子量の炭化水素が含まれていた。同様に、すす状の炭素
もいくらか含まれていた。その排出流は塩化水素の状態
で、はじめに四塩化炭素として導入された塩素すべてを
含んでいた。すなわち、塩素ガスの総量は、排出気体の
約６０モルパーセントであった。Using the apparatus shown schematically in the accompanying drawings, carbon tetrachloride was pyrolyzed with methane in a reaction zone heated by the combustion of methane and oxygen. Methane and oxygen were added stoichiometrically in excess of methane, and the carbon tetrachloride to methane ratio was maintained at about 3: 1. Carbon tetrachloride was about 25 weight percent. Reaction container is about 1
The feed, kept at 025 ° C. and treated for a period of time, was maintained so that the residence time was about 3 seconds. The effluent stream contained ethylene, acetylene, benzene, hydrogen and higher molecular weight hydrocarbons. Similarly, it also contained some soot-like carbon. The effluent, in the form of hydrogen chloride, contained all the chlorine initially introduced as carbon tetrachloride. That is, the total amount of chlorine gas was about 60 mole percent of the exhaust gas.
〔実施例２〕 この実施例では、芳香族の塩素を含む化合物の典型例と
して、クロロベンゼンが選ばれた。ところが、その化合
物は塩素を含む有機化合物すべての中で最も熱分解され
にくいものとして知られている。クロロベンゼン各１モ
ルに対してメタン２モル（約２１重量パーセント）が使
われた。そしてそれら気体を１１２５℃の温度で反応ゾ
ーンを通過させた。滞留時間は約３秒であった。この排
出流には、ベンゼンとエチレン並びに塩化水素に転化さ
れた塩素がもっぱら含まれていた。副産物には、アセチ
レン、水素、より高分子の不飽和炭化水素および炭素が
あった。Example 2 In this example, chlorobenzene was chosen as a typical example of a compound containing aromatic chlorine. However, the compound is known to be the most resistant to thermal decomposition among all organic compounds containing chlorine. Two moles of methane (about 21 weight percent) were used for each mole of chlorobenzene. The gases were then passed through the reaction zone at a temperature of 1125 ° C. The residence time was about 3 seconds. The effluent stream contained exclusively benzene and ethylene as well as chlorine converted to hydrogen chloride. By-products included acetylene, hydrogen, higher molecular weight unsaturated hydrocarbons and carbon.
以上述べたように、この発明のハロゲンを含む化合物の
分解法は操作が簡便で、経済的で、効率がよい。またこ
の発明の方法では、すべての塩素は容易に分離され、中
和される塩化水素に転化された。As described above, the decomposition method of the halogen-containing compound of the present invention is simple in operation, economical, and efficient. Also, in the process of this invention, all chlorine was readily separated and converted to neutralized hydrogen chloride.
添付の図面は、この発明の方法を実施するのに適した装
置の概略図である。 １０：反応容器、１２：ケーシング、１６，２０，３
６，４０，４２：導管、２２，２４，４４，４６，４
８，６８：流量測定バルブ、３４：抵抗線、５８：熱交
換装置、６０：洗浄分離装置。The accompanying drawings are schematic illustrations of apparatus suitable for carrying out the method of the present invention. 10: reaction vessel, 12: casing, 16, 20, 3
6,40,42: conduit, 22,24,44,46,4
8, 68: Flow rate measuring valve, 34: Resistance wire, 58: Heat exchange device, 60: Washing / separating device.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイア・エー・バイスマン アメリカ合衆国，カリフオルニア州 90004，ロサンゼルス，ビルデイング ３ ―209，エス・ジユアニタ・アベニユー 204 (56)参考文献 特公 昭56−39290（ＪＰ，Ｂ２) 国際公開822001（ＷＯ，Ａ) 国際公開834244（ＷＯ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Maia A. Bisman, California, United States 90004, Los Angeles, Building 3-209, S. Giuanita Avenyu 204 (56) References Japanese Patent Publication No. 56-39290 (JP, B2) International publication 822001 (WO, A) International publication 834244 (WO, A)
Claims (9)
２５℃の温度の還元雰囲気中にて熱分解し、流出物質と
してハロゲン化炭化水素を実質的に含まないハロゲン化
水素を生じさせるに際し、前記還元雰囲気は単一の反応
容器の中でメタンと酸素の混合物により形成され、前記
メタンは反応式ＣＨ4＋２Ｏ2→ＣＯ2＋２Ｈ2に従う前記
酸素との反応に必要とされる量よりも化学量論的に過剰
量存在することを特徴とするハロゲン含有化合物の転化
方法。1. An organic compound containing at least 8 halogen.
When thermally decomposing in a reducing atmosphere at a temperature of 25 ° C. to produce hydrogen halide substantially free of halogenated hydrocarbon as an effluent, the reducing atmosphere contains methane and oxygen in a single reaction vessel. Halogen-containing methane, wherein the methane is present in a stoichiometric excess over that required for reaction with oxygen according to the reaction formula CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2. Methods of converting compounds.
ム、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、塩化メチ
レン、ポリ塩素化ビフェニル、およびジオキシンからな
る群より選ばれ、形成された流出物質には塩素化炭化水
素の実質的に存在しない塩化水素が含まれる特許請求の
範囲第１項記載の方法。2. The compound is selected from the group consisting of carbon tetrachloride, chloroform, trichloroethane, tetrachloroethane, methylene chloride, polychlorinated biphenyls, and dioxins, and the effluent formed is a substance of chlorinated hydrocarbons. The method of claim 1 including hydrogen chloride that is absent in nature.
である特許請求の範囲第１項記載の方法。3. The temperature is about 1025 ° C. to 1125 ° C.
The method of claim 1 wherein:
ンゼンからなる群より選ばれる特許請求の範囲第１項記
載の方法。4. The method of claim 1 wherein said compound is selected from the group consisting of carbon tetrachloride and chlorobenzene.
である特許請求の範囲第２項記載の方法。5. The temperature is about 1025 ° C. to 1125 ° C.
The method of claim 2 wherein:
度約８２５℃ないし１１２５℃の単一反応容器の一端に
導入し、かつ酸素および燃焼可能な気体を前記温度に達
するに足りる量で前記反応容器の中に導入して燃焼させ
ると共に、前記酸素の量を前記反応容器の中での前記気
体の化学量論的酸化に要する量より少なくして還元雰囲
気を維持し、前記有機化合物中のハロゲンをハロゲン化
水素に転化し、転化した気体を前記反応容器の他端から
導出することからなり、前記転化した気体にはハロゲン
化炭化水素の実質的に存在しないハロゲン化水素が含ま
れることを特許請求の範囲第１項記載の方法。6. An organic compound containing halogen in a gas phase is introduced into one end of a single reaction vessel having a temperature of about 825 ° C. to 1125 ° C., and oxygen and combustible gas are added in an amount sufficient to reach the temperature. While introducing into the reaction vessel and burning, the amount of oxygen is made smaller than the amount required for stoichiometric oxidation of the gas in the reaction vessel to maintain a reducing atmosphere, Converting halogen to hydrogen halide, and discharging the converted gas from the other end of the reaction vessel, wherein the converted gas contains hydrogen halide substantially free of halogenated hydrocarbons. The method according to claim 1.
出された気体には塩素化炭化水素の実質的に存在しない
塩化水素が含まれる特許請求の範囲第６項記載の方法。7. The method according to claim 6, wherein the compound is a chlorinated organic compound, and the derived gas contains hydrogen chloride substantially free of chlorinated hydrocarbons.
ム、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、塩化メチ
レン、ポリ塩素化ビフェニル、およびジオキシンからな
る群より選ばれ、形成された導出物質には塩素化炭化水
素の実質的に存在しない塩化水素が含まれる特許請求の
範囲第７項記載の方法。8. The compound is selected from the group consisting of carbon tetrachloride, chloroform, trichloroethane, tetrachloroethane, methylene chloride, polychlorinated biphenyls, and dioxins, and the derived substance formed is a substance of chlorinated hydrocarbon. The method of claim 7 including hydrogen chloride that is absent in nature.
ンゼンである特許請求の範囲第７項記載の方法。9. The method according to claim 7, wherein the compound is carbon tetrachloride or chlorobenzene.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US61220284A | 1984-05-21 | 1984-05-21 | |
| US612202 | 1984-05-21 | ||
| CN85106220.2A CN1003372B (en) | 1984-05-21 | 1985-08-19 | Inversion of poisonous halogenide |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6182767A JPS6182767A (en) | 1986-04-26 |
| JPH0638862B2 true JPH0638862B2 (en) | 1994-05-25 |
Family
ID=76224749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60104896A Expired - Lifetime JPH0638862B2 (en) | 1984-05-21 | 1985-05-16 | Method for converting halogen-containing compounds |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0638862B2 (en) |
| KR (1) | KR850008452A (en) |
| CN (1) | CN1003372B (en) |
| AU (1) | AU4247385A (en) |
| CA (1) | CA1260959A (en) |
| DE (1) | DE3517864C2 (en) |
| DK (1) | DK214085A (en) |
| FR (1) | FR2564324B1 (en) |
| GB (1) | GB2159137B (en) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1294111C (en) * | 1986-08-08 | 1992-01-14 | Douglas J. Hallett | Process for the destruction of organic waste material |
| DE3719824C1 (en) * | 1987-06-13 | 1989-03-09 | Felten & Guilleaume Energie | Method and device for the targeted decomposition (cracking) of halogenated hydrocarbons with subsequent environmentally friendly preparation of the cracked substances |
| JPH0759970B2 (en) * | 1989-07-19 | 1995-06-28 | 工業技術院長 | CFC decomposition method |
| JPH0649086B2 (en) * | 1989-08-05 | 1994-06-29 | 三井・デュポンフロロケミカル株式会社 | Catalytic decomposition of chlorofluoroalkanes |
| DE3942962A1 (en) * | 1989-12-23 | 1991-06-27 | Kammerer F Gmbh | METHOD FOR DISPOSAL OF SUBSTANCES CONTAINING HALOGENED HYDROCARBON COMPOUNDS OR MIXTURES THEREOF, AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD |
| EP0558606B1 (en) * | 1990-11-13 | 1996-06-05 | Cabot Corporation | A process for reducing free halogens in residual gases |
| JP2591325Y2 (en) * | 1991-07-19 | 1999-03-03 | セイレイ工業株式会社 | Threshing equipment of suction and dust extraction type threshing machine |
| NL9520020A (en) * | 1994-03-15 | 1997-03-03 | Eskom | Treatment of undesirable halogenated organic compounds. |
| US5704557A (en) * | 1995-03-06 | 1998-01-06 | Eli Eco Logic Inc. | Method and apparatus for treatment of organic waste material |
| DE19939951C2 (en) * | 1999-08-23 | 2002-10-24 | Sgl Acotec Gmbh | Method for a burner and a corresponding device |
| WO2008106346A2 (en) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Albemarle Corporation | Processes for producing and using bromine products suitable for reducing mercury emissions during coal combustion |
| CN107519748B (en) * | 2017-09-27 | 2020-08-25 | 徐州工程学院 | Flash mixer |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2403735A (en) * | 1942-11-26 | 1946-07-09 | Standard Oil Dev Co | Hydrogen chloride manufacture |
| GB1350727A (en) * | 1972-06-12 | 1974-04-24 | Shell Int Research | Process and apparatus for the disposal of halogenated organic material |
| DE2261795C3 (en) * | 1972-12-16 | 1975-05-28 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Process for the production of hydrogen chloride by thermal cleavage of organic substances containing chlorine |
| JPS5149164A (en) * | 1974-07-27 | 1976-04-28 | Bayer Ag | JUKIKAGOBUTSUNOTENKAHO |
| US4301137A (en) * | 1977-12-21 | 1981-11-17 | Occidental Research Corporation | Removal of chlorine from pyrolysis vapors |
| JPS5639290A (en) * | 1979-09-05 | 1981-04-14 | Yuuichi Takahashi | Method of picking up manganese ball on sea bottom |
| US4464351A (en) * | 1980-12-08 | 1984-08-07 | Ici Australia Limited | Process for the thermal destruction of solid metable halogenated waste with resultant production of hydrogen halide therefrom |
| US4400936A (en) * | 1980-12-24 | 1983-08-30 | Chemical Waste Management Ltd. | Method of PCB disposal and apparatus therefor |
-
1985
- 1985-05-10 CA CA000481317A patent/CA1260959A/en not_active Expired
- 1985-05-14 DK DK214085A patent/DK214085A/en not_active Application Discontinuation
- 1985-05-14 AU AU42473/85A patent/AU4247385A/en not_active Abandoned
- 1985-05-14 GB GB08512160A patent/GB2159137B/en not_active Expired
- 1985-05-15 KR KR1019850003311A patent/KR850008452A/en not_active Application Discontinuation
- 1985-05-16 JP JP60104896A patent/JPH0638862B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-05-17 DE DE3517864A patent/DE3517864C2/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-05-21 FR FR8507639A patent/FR2564324B1/en not_active Expired
- 1985-08-19 CN CN85106220.2A patent/CN1003372B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK214085A (en) | 1985-11-22 |
| CN85106220A (en) | 1987-03-18 |
| DK214085D0 (en) | 1985-05-14 |
| GB2159137B (en) | 1988-01-27 |
| CA1260959A (en) | 1989-09-26 |
| JPS6182767A (en) | 1986-04-26 |
| FR2564324B1 (en) | 1988-07-08 |
| GB2159137A (en) | 1985-11-27 |
| FR2564324A1 (en) | 1985-11-22 |
| GB8512160D0 (en) | 1985-06-19 |
| KR850008452A (en) | 1985-12-18 |
| AU4247385A (en) | 1985-11-28 |
| CN1003372B (en) | 1989-02-22 |
| DE3517864A1 (en) | 1985-11-21 |
| DE3517864C2 (en) | 1996-04-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4582004A (en) | Electric arc heater process and apparatus for the decomposition of hazardous materials | |
| RU2096686C1 (en) | Method and device for reclamation of wastes | |
| CA1186357A (en) | Procedure and equipment for destroying waste by applying plasma technique | |
| US4886001A (en) | Method and apparatus for plasma pyrolysis of liquid waste | |
| JP6416804B2 (en) | Equipment for thermal destruction of organic compounds by induction plasma | |
| US4479443A (en) | Method and apparatus for thermal decomposition of stable compounds | |
| CN1023192C (en) | Method for annihilating toxical waste and plasma chemical reactor | |
| JPH11501864A (en) | Feed processing using dispersed melt droplets. | |
| JP2755946B2 (en) | Organic waste decomposition method and apparatus | |
| RU2095131C1 (en) | Method for rendering harmless of effluent gases of waste burning units and device for its embodiment | |
| JPH0638862B2 (en) | Method for converting halogen-containing compounds | |
| US4982039A (en) | Conversion of halogenated toxic substances | |
| FI80832C (en) | AVGASRENING. | |
| US5050511A (en) | Process for the destruction of organic waste material | |
| EP0354731B1 (en) | Method and apparatus for plasma pyrolysis of liquid waste | |
| JPH0215225B2 (en) | ||
| CA1282083C (en) | Method of combustion neutralization of liquid waste products | |
| EP0392727A1 (en) | Process for the destruction of organic waste material | |
| KR0139224B1 (en) | Apparatus of treating poisonous dust by using plasma | |
| JPH03103271A (en) | Chemical pyrolysis process of halogenated hydrocarbon under air isolation | |
| JPS6332210A (en) | Waste combustion system | |
| JPH03295569A (en) | Method and apparatus for separaiting and treating organic waste | |
| Steinbach | An electrothermal fluidized-bed photochemical carbon-particle plasma reactor for hazardous waste treatment | |
| JPH11226548A (en) | Method and apparatus for treating halogen-containing substance |