PHOENIX Solutions Co.

Plasma Energy Corporation

& Plasma Energy Corporation

双日マシナリー株式会社

The Power OF PLASMAプラズマ熱分解システム

プラズマ

プラズマは自然界で一般的に見られる現象で、稲妻もそのひとつです。

1960年代には、プラズマ･ヒーターがNASAによって宇宙船再突入状況を再現するために使われました。今日

ではさまざまな製品が、プラズマ加熱テクノロジーを利用して作られています。

プラズマ･トーチは燃料燃焼バーナーで到達可能な高温度域をはるかに超えた温度帯でも効率的に動作し、

4,000℃から20,000℃までの温度を容易に発生させることが可能です(炉内温度は1400～2000℃)。この高温

度帯は瞬時に実現でき、その出力も容易に制御することができます。

The Power OF PLASMA

フェニックス・ソリューションズ社　のプラズマ高温加熱技術は、製鉄・特殊金属加工処理、焼却灰や低レベル放射性廃棄物の減容化、種々の廃棄物の熱分解処理等で確固たる地位を築き、その製品は14カ国67以上の顧客

に使用され厳しい条件下で高い評価を得るに至っています。

プラズマジェット温度分布PT250

非移行型プラズマトーチ窒素ガスプラズマ　入力１MW

温度(K)

0

0

50

-50

100

-100

-150

150

200

500 1000 1500

5000

100015002000250030003500400045005000550060006500700075008000850090009500100001050011000

中心から半径方向への距離(mm)

トーチ出口からの距離(mm)

マイクロトーチ

PT 255 TR/NTR 　2MW以上

1 kW 10 kW 100 kW 1 MW 10+ MW

試験用システム

PT 250 TR/NTR ～2MWプラズマトーチ

フェニックス・ソリューションズ社プラズマ熱分解システムの特長

フェニックス･ソリューションズ社は高度なプラズマ加熱技術を開発し更に特許化しています。この技術によ

り、灰溶融（主灰，飛灰）及び有害廃棄物処理等に対し最適なシステム設計を提供します。

システム設計への適合性

移行型TR，非移行型NTRいずれも対応可能。

移行・非移行型(両用)の場合、現場で容易に非移行型から移行型へスイッチ操作一つで瞬断なしに切換可能。

前部電極組み立て部は要求仕様に合わせて容易に変更可能。

( 例：飛灰処理時のダブルアーク発生の回避）

固有のプロセスハード (炉設計) 及び 既設設備にも容易に対応可能。

冷却水系統も備え、装置全体がコンパクト

電極交換（特に後部電極）が容易。 -- 20 分以下で交換可能

効率・経済性

逆極性型設計のため、プラズマ柱のエンタルピーが大きくプロセス効率が高くなります。

熱効率はNTR モードで >約75% 、 TR モードで >約85% です。

電極寿命についてはすでに国内で実証済みです。

（灰溶融：TRの陽極側後部電極で800 ～ 2000 時間及びNTRの陰極側前部電極でほぼ 500 時間以上の実績）

全電気式アークスターター

機械的接点を使用していないため致命的短絡現象・損傷がありません。

灰溶融処理

焼却灰をプラズマ溶融によりガラス化し減容・再資源化を実現するのは

早くから実用化され、経済的で商業的にも成り立つことが証明されてい

ます。

プラズマ熱分解システムの超高温熱分解処理は以下の特長が挙げられ、

灰溶融処理には理想的な方法です。フェニックス･ソリューションズ社

は日本でも多くの実績を有しています。

発生する排ガスが少ない。

リサイクルに適した良質なスラグを得ることができます。

電気式のため制御など管理が容易です。

後部電極寿命2000時間を達成しています。

装置全体をコンパクト化できます。

他方式に比べ経済性にすぐれています。

灰溶融炉

スラグ/ブリック/陶器

灰溶融処理以外の有害廃棄物処理においてもプラズマヒーティングシステムは多くの実績を有しています。フェニックス･ソ

リューションズ社は、廃棄物処理の問題を解決するいくつかのプラズマ熱分解（無害化）処理システムを有しています。

基本原理　プラズマトーチで作られた高温プラズマ領域（中心部20,000℃)を還元雰囲気で照射することにより、熱分解炉を1,400～1,850℃の高温としPCB汚染物をベン

ゼン環が分解した後の分子レベルまでばらばらに分解します。炉内にスチームを噴霧

し、PCBの分解で生成する炭素は一酸化炭素に、塩素は塩化水素とし、後工程にて水酸

化ナトリウムを用いて塩化ナトリウムとして中和排出します。

プラズマ熱分解システム（PPD = Plasma Pyrolysis Destruction system)

プラズマトーチ

リサイクル　金属類は溶融され再生金属として利用可能で、その

他残渣はスラグとして道路の舗装などに利用できます。プラス

チック容器なども水素と一酸化炭素を多く含むガスとして回収で

き燃料ガスとして再生可能です。

処理能力 液体の廃PCB等液状物質のみを150kWのプラズマトーチを用いたPPDシステムで処理する場合は、数秒（熱分解時間はミリ秒以下のオーダー）で処理可能です。固形物を含むPCB含有廃棄物、例えば有機性廃棄物17%、無機性廃棄物83%

を150kWのプラズマトーチを用いたTDRシステムで処理する場合は、約50kg/hの処理能力があります。

連続処理もプラズマ灰溶融システムとして多数の納入実績があり、対応可能です。

無害化　熱分解ガスは熱分解炉の後段

のガス冷却装置で約50℃まで急冷し、直

後の工程にて塩素を除去することにより

ダイオキシン類の再合成を防いでいます

プラズマ熱分解（PPD)システムの優位性

他の方式が前処理としてPCB液・容器・汚染物の分別が必要な

のに対し、PPDシステムは原理的には液体のPCB類を容器・汚染

物質等と同時に混合状態で処理が可能です。（例えば脱塩素化

分解法、水熱酸化分解法、還元熱化学分解法等化学方式は液状

のPCB類のみを単一で処理し、液状以外の容器・汚染物などは

別の技術･装置で処理します。）

液状廃PCBと容器・汚染物等を分別する必要が無いので、被処

理物の受入れと前処理工程を簡便にできます。

作業者がPCBに暴露される可能性が減る等作業環境の安全性を

高めることができます。

PCB及びその汚染物を熱分解するので薬剤を使用する必要があ

りません。

処理量の変化に対応するための熱エネルギーの制御が、プラズ

マトーチに流れる電流あるいはプラズマガス流量を変化させる

ことにより容易に行うことができます。

プラズマは電気制御方式なので、非常時あるいは異常時の対応

が早く、安全なシステムです。

中和薬剤タンク(NaOH)

下水処理

埋立処分/ﾘｻｲｸﾙ

ガス冷却装置/湿式集塵装置

熱分解炉

脱水装置

排水

排水ケーキ

乾式有害ガス除去装置

蒸気

PCBタンク油抜き装置

固形物供給装置

PCB使用電気機器

液

固形物

ジャンクションボックス

プラズマトーチ

マニホールド水ガス

汚水処理システム

ガス分析ガス分析

HH22 COCO COCO22 CHCH44

湿式有害ｶﾞｽ除去装置

循環水槽

冷却水

天然ガス

プラズマ電源

スラグ

プレヒートシステム

プラズマガス