BE1005267A5

BE1005267A5 - Procede de destruction oxydante pour l'elimination de substances organiques toxiques.

Info

Publication number: BE1005267A5
Application number: BE9200232A
Authority: BE
Inventors: Alberto Villanti; Vittorio Messori
Original assignee: Enichem Sintesi
Priority date: 1991-03-08
Filing date: 1992-03-09
Publication date: 1993-06-15
Also published as: IT1244763B; ITMI910638A1; ITMI910638A0

Abstract

Un procédé de destruction oxydante pour l'élimination de substances organiques solides ou liquides qui sont toxiques ou nuisibles, comprend les étapes suivntes: -dissolution desdites substances organiques dans l'acide surfurique concentrée; -addition à la solution de peroxyde d'hydrogène, maintien de la solution à une température élevée jusqu'à destruction complète des substances organiques et transformation de celles-ci en produits normalement gazeux.

Description


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   "Procédé de destruction oxydante pour l'élimination de substances organiques toxiques"
La présente invention concerne un procédé de destruction oxydante pour l'élimination des substances organiques solides ou liquides, qui sont toxiques ou nuisibles. 



   A l'heure actuelle, la méthode la plus radicale pour l'élimination des substances organiques toxiques est la combustion de celles-ci à température élevée. Toutefois, il n'est pas toujours possible de recourir à l'utilisation d'installations d'incinération, principalement à cause de la possibilité du rejet de produits de combustion partielle ou de produits toxiques résultant des réactions qui ont lieu dans les incinérateurs. 



   On sait, par exemple, que certains chlorophénols peuvent produire des dioxines à température élevée. Par conséquent, tant les chlorophénols que les produits organiques pouvant former des dioxines par hydrolyse et recombinaison ultérieure des fragments provenant de la pyrolyse sont généralement exclus des procédés d'élimination impliquant une combustion. 



   On a découvert maintenant un procédé simple pour la destruction oxydante, soit complète soit presque complète, de tous les résidus organiques nuisibles, tant liquides que solides, qui sont solubles ou solubles de manière limitée dans l'acide sulfurique chaud et concentré. 



   Conformément à ce procédé, la présente invention concerne une méthode de destruction oxydante pour l'élimination des substances organiques solides ou liquides qui sont toxiques ou essentiellement nuisibles, cette méthode comprenant : - la dissolution desdites substances organiques dans l'acide sulfurique ayant une concentration d'au moins 70% en poids ; et - l'addition de peroxyde d'hydrogène ayant une concentration 

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 d'au moins 35% en poids à la solution et le maintien de la solution à une température d'au moins   600C   jusqu'à ce que les substances organiques aient été complètement ou presque complètement détruites et transformées en produits normalement gazeux. 



   Le procédé de la présente invention a recours à la capacité oxydante du système constitué d'acide sulfurique et de peroxyde d'hydrogène à concentration élevée pour détruire par oxydation les substances organiques en les transformant en produits normalement gazeux et principa- lement en dioxyde de carbone et, dans une moindre mesure, en d'autres produits gazeux tels que le monoxyde de carbone, le chlore, etc. qui sont des produits facilement transformables ou inoffensifs, tels que l'azote, suivant la nature des substances organiques soumises au traitement. On a découvert également que plus la teneur en eau du système fonctionnel est limitée, et plus efficace est le traitement oxydant. 



   Les mélanges liquides utilisés contiennent donc moins de 30% d'eau en poids et, de préférence, moins de 10% d'eau en poids. 



   Le procédé de la présente invention peut être appliqué pratiquement à toute substance organique, liquide ou solide, de nature essentiellement aliphatique ou aromatique, soit monomère, soit polymère, et également halogénée ou encore à des mélanges de ces substances, à condition qu'elles soient solubles, au moins dans une mesure limitée, dans l'acide sulfurique concentré. 



   Comme exemples de substances organiques pouvant être soumises à la destruction oxydante, on peut citer les phénols halogénés, les triazines, les hydrocarbures organiques aromatiques, soit monocycliques, soit polycycliques, ainsi que les produits halogénés ou les nitrates, les substances organiques hétéroaromatiques et les produits goudronneux même halogénés. 



   On prépare généralement des solutions contenant 

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 une à deux parties en poids de la substance organique à détruire pour 100 parties en poids d'acide sulfurique ayant une concentration supérieure à 70% en poids et, de préférence, supérieure à 95% en poids. Il est également possible d'opérer avec la substance organique partiellement en suspension dans l'acide sulfurique au début de la destruction oxydante. 



  Pendant le traitement, cette fraction en suspension sera dissoute dans l'acide sulfurique et sera soumise à la destruction oxydante. 



   Le peroxyde d'hydrogène, ayant une concentration allant de 35 à 90% en poids et, de préférence, égale à 60% en poids, est ajouté progressivement à la solution, qui est chauffée à une température variant de 60 à 1600C et comprise, de préférence, entre 120 et   130oC,   jusqu'à ce que les substances organiques présentes aient été complètement ou presque complètement détruites et transformées en produits normalement gazeux. La quantité de peroxyde d'hydrogène appropriée à cet effet dépend de la concentration et du type de la substance organique présente et peut atteindre des valeurs d'environ 30 parties en poids pour 100 parties en poids de la solution sulfurique. 



   Le procédé de la présente invention peut être mis en oeuvre de manière continue, semi-continue ou discontinue et on récupère dans chaque cas de l'acide sulfurique limpide à une concentration qui est inférieure à celle de l'acide initialement introduit et qui peut être soumis à une concentration afin de le recycler pour le traitement de destruction oxydante. 



   Plus particulièrement, le procédé peut être réalisé en utilisant un circuit fermé pour la circulation de l'acide sulfurique dans lequel le produit à détruire et le peroxyde d'hydrogène sont introduits tandis que celui-ci, après avoir passé dans une section particulière pour y être concentré, revient au début du cycle. Des purges périodiques peuvent être également effectuées, mais uniquement si les 

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 substances organiques à traiter contiennent des sels ou des métaux ou des éléments qui ne peuvent pas être transformés en produits gazeux au cours du traitement. 



   Les exemples expérimentaux décrits ci-après ne présentent qu'un caractère d'illustration, mais n'ont aucun caractère limitatif. Dans ces exemples, différentes molécules sont soumises à la destruction oxydante, certaines d'entre elles étant extrêmement stables et résistantes, comme certains résidus goudronneux et des produits de composition inconnue provenant du fond des chaudières de distillation. A titre d'indication de l'efficacité du traitement dans ces exemples, on utilise la valeur DOC des solutions sulfuriques avant et après destruction oxydante. On peut constater que cette valeur est réduite d'un facteur 100 ou davantage à la fin du traitement.

   En pratique, aucune des substances traitées ne présente une résistance au traitement et la masse d'acide sulfurique initialement brun noir ou colorée avec une teinte très foncée revient limpide et incolore à chaque fois. 



  Exemple 1
On dissout à chaud 1,0 g de 2, 6-dichlorophénol dans 100 g d'acide sulfurique à 96% en poids et la température de la solution est portée à 125 C. 



   On ajoute lentement 12 g de peroxyde d'hydrogène à 60% à la solution brun foncé maintenue sous agitation. La solution est complètement décolorée et la DOC passe de sa valeur initiale de 23 000 mg par l à 145 mg/l. 



  Exemple 2
On dissout à chaud 1,0 g de 2,4, 6-triiodophénol dans 100 g d'acide sulfurique à 96% en poids et la température de la solution est portée à 1300C. 



   On ajoute lentement 15,5 g de peroxyde d'hydrogène à 60% à la solution brun foncé maintenue sous agitation. La solution est complètement décolorée et la DOC passe de sa valeur initiale de 9 520 mg/1 à 67   mg/1.   



  Exemple 3 

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On dissout à chaud 1,0 g de 2,4, 6-tris (4-   chlorphénol)   tria2ine dans 100 g d'acide sulfurique à 96% en poids et la température de la solution est portée à   130 C.   



   On ajoute lentement 24,2 g de peroxyde d'hydrogène à 60% à la solution vert brun foncé maintenue sous agitation. La solution est complètement décolorée et la DOC passe de sa valeur initiale de 34 950 mg/l à 315 mg/l. 



  Exemple 4
On dissout à chaud 1,0 g de biphényle dans 100 g d'acide sulfurique à 96% en poids et la température de la solution est portée à 135 C. 



   On ajoute lentement 15,7 g de peroxyde d'hydrogène à 60% à la solution brun foncé maintenue sous agitation. La solution est complètement décolorée et la DOC passe de sa valeur initiale de 57 100   mg/1   à 142 mg/1. 



  Exemple 5
On dissout 1,0 g de 1, 4-dicéto-2, 6-bis (4chlorophényl) pyrrole- (3, 4-c) pyrrole dans 100 g d'acide sulfurique à 96% en poids et la température de la solution est 
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 portée à 130 C. 



   On ajoute lentement 14,7 g de peroxyde d'hydrogène à 60% à la solution d'un vert foncé intense maintenue sous agitation. La solution est complètement décolorée et la DOC passe de sa valeur initiale de 31 900 mg/l à 215   mg/l.   



  Exemple 6
On dissout à chaud 1,0 g de 4-chloronitrobenzène dans 100 g d'acide sulfurique à 96% en poids et la température de la solution est portée à   130oC.   



   On ajoute lentement 9,5 g de peroxyde d'hydrogène à 60% à la solution brun foncé maintenue sous agitation. La solution est complètement décolorée et la DOC passe de sa valeur initiale de 2 000 950   mg/1   à 197 mg/l. 



  Exemple 7
On dissout à chaud 1,0 g de 1,2, 4-trichlorobenzène 

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 dans 100 g d'acide sulfurique à 96% en poids et la température de la solution est portée à 1200C. 



   On ajoute lentement 13,2 g de peroxyde d'hydrogène à 60% à la solution brun foncé maintenue sous agitation. La solution est complètement décolorée et la DOC passe de sa valeur initiale de 21 900 mg/l à 170   mg/1.   



  Exemple 8
On dissout à chaud 1,0 g de 1,2-dichlorobenzène dans 100 g d'acide sulfurique à 96% en poids et la température de la solution est portée à   135OC.   



   On ajoute lentement 16,9 g de peroxyde d'hydrogène à 60% à la solution brun foncé maintenue sous agitation. La solution est complètement décolorée et la DOC passe de sa valeur initiale de 20 150   mg/1   à 173   mg/1.   



  Exemple 9
On dissout dans 90 g d'acide sulfurique à 98% en poids, 0,9 g de goudrons chlorés provenant des résidus de distillation d'une masse d'isomérisation du dichlorobenzène et la température de la solution est portée à   1300C.   



   On ajoute lentement 14,4 g de peroxyde d'hydrogène à 60% à la solution brun noir maintenue sous agitation. La solution est complètement décolorée et la DOC passe de sa valeur initiale de 43 200   mg/1   à 147 mg/l.

Claims

REVENDICATIONS.

1. Procédé de destruction oxydante pour l'élimination de substances organiques solides ou liquides, qui sont toxiques ou essentiellement nuisibles comprenant l'oxydation des substances organiques en les mettant en contact avec un mélange formé de peroxyde d'hydrogène et d'acide sulfurique caractérisé en ce que 1-2 parties en poids de ladite substance organique est dissoute dans 100 parties en poids d'acide sulfurique à une concentration supérieure à 70% en poids et ultérieurement du peroxyde d'hydrogène ayant une concentration d'au moins 35% en poids est ajouté à la solution acide, maintien de la solution à une température d'au moins 600 C jusqu'à ce que la substance organique ait été complètement détruite et transformée en produit normalement gazeux.

2. Procédé selon la revendication l, dans lequel les substances organiques soumises au traitement sont des phénols halogénés, des triazines, des hydrocarbures organiques aromatiques, soit monocycliques, soit polycycliques, et également des produits halogénés ou des nitrates, des substances organiques hétéroaromatiques et des produits goudronneux également halogénés.

3. Procédé selon ia revendication l, dans lequel la température de fonctionnement varie de 60 à 160 C et, de EMI7.1 préférence, de 120 à 1300 C. re e a p

4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le peroxyde d'hydrogène est utilisé à une concentration variant de 35 à 90% en poids et égale, de préférence, à 60% en poids.

5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'acide sulfurique récupéré à la fin du traitement est soumis à concentration et recyclage.