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ハロゲン化合物の処理方法及びその装置 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P08P005488
整理番号 06028P
掲載日 2008年5月30日
出願番号 特願2006-304118
公開番号 特開2008-119572
登録番号 特許第4654445号
出願日 平成18年11月9日(2006.11.9)
公開日 平成20年5月29日(2008.5.29)
登録日 平成23年1月7日(2011.1.7)
発明者
  • 金 煕濬
  • 南 亘
出願人
  • 国立大学法人豊橋技術科学大学
発明の名称 ハロゲン化合物の処理方法及びその装置 コモンズ 新技術説明会
発明の概要

【課題】ハロゲン化合物からハロゲンを回収し、無害化処理するために高純度のハロゲン化合物を提供し、耐久性があり、効率良く処理する方法及び装置を提供する。
【解決手段】ハロゲン化合物を燃焼分解し、その燃焼ガスを溶解させた水溶液と塩化カルシウムを含む水溶液とを反応させ、難溶性カルシウム化合物として沈殿させるハロゲン化合物の処理方法である。難溶性カルシウム化合物の沈殿は、一方の反応槽にはハロゲン化合物が反応するに必要な化学当量よりも少ない量の塩化カルシウムの水溶液を導入して反応させ、他方の反応槽にはハロゲン化合物が反応するに必要な化学当量よりも多い量の塩化カルシウムの水溶液を導入して反応させ処理する、又はスタティックミキサーの内部で燃焼ガスを溶解させた水溶液と塩化カルシウムを含む水溶液とハロゲン化合物の処理方法及び装置である。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


近年オゾン層を破壊する物質、かつ地球温暖化効果の大きい物質として、フロンが注目され、フロンガスを熱分解して処理する技術が研究開発されてきている。
これらの物質を分解して処理する場合は、これらの物質がフッ素、塩素等のハロゲンを含むため、分解ガスとしてフッ化水素(HF)、塩化水素(HCl)等のハロゲン化合物が発生し、これらを処理する過程でハロゲン化合物水溶液や酸性水溶液が発生する。この有毒なハロゲン化合物水溶液からハロゲンを回収し、酸性水溶液を処理して無害化する技術が注目されている。



従来の技術において、これら分解ガスを無害化処理するために、水酸化カルシウム(Ca(OH))の水溶液又は懸濁液にこれら分解ガスを導入して、中和してフッ化カルシウム(CaF)として回収することが試みられている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、この分解ガスを直接水酸化カルシウム(Ca(OH))の水溶液又は懸濁液に導入すると、水酸化カルシウム(Ca(OH))の溶解度が低いため、分解ガス中のフッ化水素(HF)の反応処理速度が低く、さらに分解ガス中には炭酸ガス(CO)が含まれるため、炭酸カルシウム(CaCO)やフッ化カルシウム(CaF)が生成して、装置中のパイプの壁等に析出してパイプが詰まってしまったり、ポンプに異常負荷がかかったりする場合があった。



また、図5に示すように、水酸化カルシウム(Ca(OH))を201を収納する溶解槽202に塩化水素(HCl)を含む水溶液を導入し、この水溶液を塩化カルシウム(CaCl)を含む水溶液に変換し、この水溶液を沈殿槽203に供給する。一方フロンガス等を分解して発生する分解ガス204を反応槽205に導入し、ハロゲン化合物を含む水溶液を生成する。このハロゲン化合物を含む水溶液を沈殿槽203に供給して、塩化カルシウム(CaCl)と反応させ、ハロゲン化合物を難溶性カルシウムとして沈殿させ取出す技術も開示されている(例えば、特許文献2参照。)。




【特許文献1】特開平10-156105号公報

【特許文献2】特許第3672301号公報

産業上の利用分野


本発明は、ハロゲン化合物からハロゲンを回収し、無害化する処理方法及びその処理に使用する装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
フッ素(F)と塩素(Cl)を含有するハロゲン化合物を燃焼分解し、その燃焼ガスを溶解させた水溶液と反応液槽から導入するカルシウムイオンを含む水溶液とを反応槽で反応させ、難溶性カルシウム化合物として沈殿させて取出すハロゲン化合物の処理方法において、
上記燃焼ガスは、フッ化水素(HF)及び塩化水素(HCl)を含有し、上記燃焼ガス中のフッ化水素(HF)及び塩化水素(HCl)は、水中に吸収されて、上記燃焼ガスを溶解させた水溶液として吸収槽中に貯水され、
上記カルシウムイオンを含む水溶液は、上記反応槽へ上記吸収槽中の上記フッ化水素(HF)及び塩化水素(HCl)を含有する上記燃焼ガスを溶解させた水溶液を導入し、水溶液中のフッ化水素(HF)をカルシウムイオンを含む水溶液と反応させ難溶性カルシウム化合物として沈殿させて除去して生じた塩化水素(HCl)と上記燃焼ガスに含まれた塩化水素(HCl)を溶解させた水溶液を上記反応液槽に導入するとともに、水酸化カルシウム(Ca(OH))又は炭酸カルシウム(CaCO)を含む水溶液又は懸濁液を上記反応液槽中に導入し、上記反応液槽中で塩化水素(HCl)を溶解させた水溶液を塩化カルシウム(CaCl)を含む水溶液に変換したものであり、上記カルシウムイオンを含む水溶液は、塩化カルシウム(CaCl)を含む水溶液として反応液槽中に貯水し、
上記難溶性カルシウム化合物の沈殿は、上記反応槽を複数個使用し、上記反応槽を2つのグループに分け、一方のグループの反応槽には上記フッ化水素(HF)が反応するに必要な塩化カルシウム(CaCl)の化学当量よりも少ない量の上記塩化カルシウム(CaCl)を含む水溶液を上記反応液槽から導入して反応させ、その反応液の難溶性カルシウム化合物を除去した後に、上記フッ化水素(HF)及び塩化水素(HCl)を含有する上記燃焼ガスを溶解させた水溶液を保存する上記吸収槽に循環させるとともに、他方のグループの反応槽には上記フッ化水素(HF)が反応するに必要な塩化カルシウム(CaCl)の化学当量よりも多い量の上記塩化カルシウム(CaCl)を含む水溶液を上記反応液槽から導入して反応させ、その反応液の難溶性カルシウム化合物を除去した後に、塩化カルシウム(CaCl)の水溶液を保存する反応液槽に循環させ処理することを特徴とするハロゲン化合物の処理方法。

【請求項2】
上記反応槽は、いずれもスタティックミキサーである請求項1に記載のハロゲン化合物の処理方法。

【請求項3】
上記難溶性カルシウム化合物の除去は、遠心分離器を使用し、除去する上記難溶性カルシウム化合物の粒径を上記遠心分離機の回転数で制御する請求項1又は請求項2に記載のハロゲン化合物の処理方法。

【請求項4】
フッ素(F)と塩素(Cl)を含有するハロゲン化合物を燃焼分解し、その燃焼ガスを溶解させた水溶液と反応液槽から導入するカルシウムイオンを含む水溶液とを反応槽で反応させ、難溶性カルシウム化合物として沈殿させて取出すハロゲン化合物の処理装置において、
フッ化水素(HF)及び塩化水素(HCl)を含有する上記燃焼ガス中のフッ化水素(HF)及び塩化水素(HCl)を、水中に吸収して上記燃焼ガスを溶解させた水溶液を貯水する吸収槽を設け、
上記カルシウムイオンを含む水溶液は、上記反応槽へ上記吸収槽中の上記フッ化水素(HF)及び塩化水素(HCl)を含有する上記燃焼ガスを溶解させた水溶液を導入し、水溶液中のフッ化水素(HF)をカルシウムイオンを含む水溶液と反応させ難溶性カルシウム化合物として沈殿させて除去して生じた塩化水素(HCl)と上記燃焼ガスに含まれた塩化水素(HCl)を溶解させた水溶液を上記反応液槽に導入するとともに、水酸化カルシウム(Ca(OH))又は炭酸カルシウム(CaCO)を含む水溶液又は懸濁液を上記反応液槽中に導入し、上記反応液槽中で塩化水素(HCl)を溶解させた水溶液を塩化カルシウム(CaCl)を含む水溶液に変換したものであり、上記カルシウムイオンを含む水溶液は、塩化カルシウム(CaCl)を含む水溶液として反応液槽中に貯水し、
上記フッ化水素(HF)を含む水溶液が反応するに必要な塩化カルシウム(CaCl)の化学当量よりも少ない量の上記塩化カルシウム(CaCl)を含む水溶液を上記反応液槽から導入して反応させる第1の反応槽と、上記第1の反応槽から取出した難溶性カルシウム化合物を除去する分離器と、該分離器から取出した水溶液を上記フッ化水素(HF)及び塩化水素(HCl)を含有する上記燃焼ガスを溶解させた水溶液を保存する上記吸収槽に循環させるパイプを有し、
上記フッ化水素(HF)を含む水溶液が反応するに必要な塩化カルシウム(CaCl)の化学当量よりも多い量の上記塩化カルシウム(CaCl)を含む水溶液を上記反応液槽から導入して反応させる第2の反応槽と、上記第2の反応槽から取出した難溶性カルシウム化合物を除去する分離器と、該分離器から取出した水溶液を上記反応液槽に循環させるパイプを有することを特徴とするハロゲン化合物の処理装置。

【請求項5】
上記第1の反応槽と上記第2の反応槽は、いずれもスタティックミキサーである請求項4に記載のハロゲン化合物の処理装置。

【請求項6】
上記難溶性カルシウム化合物を除去する分離器は、遠心分離器であり、除去する難溶性カルシウム化合物の粒径を上記遠心分離器の回転数で制御する請求項4又は請求項5に記載のハロゲン化合物の処理装置。
産業区分
  • 処理操作
  • 排気処理
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006304118thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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