Development of dry-processing technology for reconverted-resources of Chlorofluorocarbon

京都議定書目標達成計画において冷媒用廃フロン類の回収量が益々増加する一方で、これら回収フロン類の適正処分が重要な課題となっている。本研究では、廃フロンに含まれるフッ素を再度フッ素資源としての蛍石に乾式で転換する研究開発を行った。代表的な廃フロンであるHCFC, HFCを水蒸気とともに熱分解し、その分解ガスをカルシウム系吸収材と400℃以下の低温度で気固反応させた。カルシウム吸収材として炭酸カルシウムを用いた場合、HCFC分解ガスを反応させるとHFが選択的に反応し、高純度のフッ化カルシウムが生成する。この場合の反応は気固反応における未反応核モデルにより進行し、粒径が小さい試料ほど高純度のフッ化物を短時間で生成できる。しかし、塩素も最大約3%吸収され、塩素を除去することが高純度化に向けた課題である。一方、HFC分解ガスでは塩素が含まれず、実用的な粒径である2~4mmの炭酸カルシウムを用いた場合でも97%以上と高純度のフッ化物が短時間で生成できた。カルシウム系吸収剤として酸化カルシウムを用いた場合では、フッ素回収率は粒径に依存せず、反応温度に強く依存する。しかし反応温度を400℃と高くした場合でもフッ素回収率は80%程度でありフッ素資源としては利用できない。HCFCおよびHFC分解がスと炭酸カルシウムとの気固反応における時間特性、破過特性を解析し、再資源化処理実用プラントの設計を行い、経済性および環境性を評価した。廃棄物を発生させることなく、有価品としてのフッ化物が得られ、環境性はもちろん経済性にも優れるシステムを構築できる。

京都議定書目標達成計画において冷媒用廃フロン類の回収量が益々増加する一方で、これら回収フロン類の適正処分が重要な課題となっている。本研究では、廃フロンに含まれるフッ素を再度フッ素資源としての蛍石に乾式で転換する研究開発を行った。代表的な廃フロンであるHCFC, HFCを水蒸気とともに熱分解し、その分解ガスをカルシウム系吸収材と400℃以下の低温度で気固反応させた。カルシウム吸収材として炭酸カルシウムを用いた場合、HCFC分解ガスを反応させるとHFが選択的に反応し、高純度のフッ化カルシウムが生成する。この場合の反応は気固反応における未反応核モデルにより進行し、粒径が小さい試料ほど高純度のフッ化物を短時間で生成できる。しかし、塩素も最大約3%吸収され、塩素を除去することが高純度化に向けた課題である。一方、HFC分解ガスでは塩素が含まれず、実用的な粒径である2~4mmの炭酸カルシウムを用いた場合でも97%以上と高純度のフッ化物が短時間で生成できた。カルシウム系吸収剤として酸化カルシウムを用いた場合では、フッ素回収率は粒径に依存せず、反応温度に強く依存する。しかし反応温度を400℃と高くした場合でもフッ素回収率は80%程度でありフッ素資源としては利用できない。HCFCおよびHFC分解がスと炭酸カルシウムとの気固反応における時間特性、破過特性を解析し、再資源化処理実用プラントの設計を行い、経済性および環境性を評価した。廃棄物を発生させることなく、有価品としてのフッ化物が得られ、環境性はもちろん経済性にも優れるシステムを構築できる。