CN1768972A - 一种含氯有机废物的脱氯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含氯有机废物的脱氯新方法，其主要特征是以碱土金属(钙、镁、钡)与铁的复合金属氧化物超细粉体作为脱氯剂的活性组分，其中碱土金属(钙、镁、钡)与铁的摩尔比为6∶1－1∶1。所述脱氯剂的制备方法为共沉淀法。脱氯反应的主要步骤是将含氯有机废物置于含有脱氯剂的密闭容器中进行充分混匀，在200℃以上的温度范围内进行反应，实现对含氯有机废物的脱氯。
Description
技术领域
本发明涉及一种对含氯有机废物脱氯的方法，具体的说，涉及一种以碱土金属(钙、镁、钡)和铁的复合金属氧化物超细粉体为脱氯剂对含氯有机废物进行脱氯处理的方法。
背景技术
有机氯化合物作为一类重要的化合物广泛地应用于医药、化工、电子、农药等各领域。其中，一些有机氯化合物对环境及人类健康具有毒害作用。某些有机氯化合物会破坏大气中的臭氧层；有些会损害人的免疫系统、中枢神经系统、生殖系统，甚至会引发癌症。近年来，国内外对有机氯化合物的降解技术进行了广泛的研究，其中氧化法和焚烧法[Lee andHuffman.，Environ prog，1989，8，190]是处理有机氯化合物废料的可行方法，但会产生不完全燃烧产物，甚至产生毒性更大的物质，因此，脱氯还原法成为被优先考虑的安全、有效的方法。
多年来，人们已对许多脱氯还原技术进行了广泛的研究，如微生物法[Chang et al.，Chemosphere，1998，36，272]、光催化氧化法[Wang et al.，Appl Catal B-Environ，1999，21，1]、催化氢化还原法[Keane et al.，Appl CatalB-Environ，2004，48，275]前两种方法的缺陷在于耗时长，不适于对高浓度含氯有机废物的快速处理。第VIII族贵金属，如Ni，Pd，Ru，作为催化氢化脱氯的催化剂得到了广泛的研究，例如，中国专利CN 1183316A描述了一种用零价铁和钯催化剂对水中多氯有机化合物快速脱氯的方法，但由于价格昂贵，不适于大规模应用。良好的脱氯剂应具有如下特征：高效、廉价、无毒、易得、脱氯条件温和、对环境无二次污染。金属氧化物作为脱氯剂的活性组分被认为是极具潜力的一种方法。其中一种思路是以金属氧化物或复合金属氧化物为载体，负载具有催化活性的金属元素[Santo et al.，J Mol Catal A-Chem，2002，182-183，157]对含氯有机废物还原脱氯；另一种思路是直接以金属氧化物或复合金属氧化物为活性组分对含氯有机废物催化氧化[Lichtenberger and Amiridis.，J Catal，2004，223，296]。klabunde等人以溶胶-凝胶法制备了纳米核/壳材料。该纳米材料在碱土金属氧化物外表面包覆了一薄层过渡金属氧化物[Decker et al.，Environ Sci Technol，2002，36，762]，具有较高的脱氯活性，不足之处是制备过程复杂，成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含氯有机废物的脱氯方法，该方法具有高效、快速、廉价、易于实现、能耗低等优点，可以通过一步处理，在较低的温度下实现对含氯有机废物的脱氯，具有重要的应用价值。
为实现上述目的，本发明以共沉淀法制得的碱土金属(钙、镁、钡)与铁的复合金属氧化物超细粉体作为脱氯剂，将该脱氯剂与含氯有机废物置于容器内，通过充分混匀，实现脱氯剂与含氯有机废物的充分接触，可以提高反应速率和脱氯效率。升高体系温度，延长反应时间，可以降低脱氯剂的用量。所述的碱土金属(钙、镁、钡)与铁的复合金属氧化物为：钙铁复合金属氧化物或镁铁复合金属氧化物或钡铁复合金属氧化物。
本发明的反应条件是：脱氯剂的质量为含氯有机废物质量的10-50倍，反应温度为200-600℃，较佳为200-400℃，反应时间为0.5-4小时，较佳为0.5-2小时。
所用的脱氯剂中，碱土金属(钙、镁、钡)与铁的摩尔比为6∶1-1∶1，该脱氯剂在使用前经200-500℃焙烧，活化处理，过80目以上的筛子，然后进行混合。
以六氯苯为对象，进行脱氯反应。鉴于六氯苯是有机氯化合物中具有代表性的物质，对其脱氯的方法也适用于其他的含氯有机废物。
将背景技术中论述的研究报告和列举的专利与本发明的技术内容相比较后，可以看出本发明与背景技术所不同之处：
1、采用共沉淀法制得碱土金属(钙、镁、钡)与铁的复合金属氧化物超细粉体作为脱氯剂的活性组分，对含氯有机废物进行脱氯。
2、在较低温度(200-400℃)，即可实现对有机废物的高效脱氯。
附图说明
图1是实施例5中脱氯效率与反应温度的关系。
具体实施方式
为更好理解本发明的内容，下面通过实施例对本发明作进一步的说明，但所举之例并不限制本发明的保护范围。
实施例1
采用共沉淀法制得钙铁复合金属氧化物超细粉体作为脱氯剂，其中钙与铁的摩尔比为3.4∶1。粉体晶粒为50nm。将上述脱氯剂经活化、过筛，取40mg与2mg的六氯苯(HCB)于密闭的容器内充分混匀，在300℃反应0.5小时，脱氯效率可达97％。
实施例2
采用共沉淀法制得钙铁复合金属氧化物超细粉体作为脱氯剂，其中钙与铁的摩尔比为1.1∶1。粉体晶粒为40nm。将上述脱氯剂经活化、过筛，取40mg与2mg的六氯苯于密闭的容器内充分混匀，在300℃反应0.5小时，脱氯效率可达84％。
实施例3
采用共沉淀法制得镁铁复合金属氧化物超细粉体作为脱氯剂，其中镁与铁的摩尔比为3.4∶1。粉体晶粒为50nm。将上述脱氯剂经活化、过筛，取40mg与2mg的六氯苯(HCB)于密闭的容器内充分混匀，在300℃反应0.5小时，脱氯效率可达97％。
实施例4
采用共沉淀法制得钡铁复合金属氧化物超细粉体作为脱氯剂，其中钡与铁的摩尔比为3.4∶1。粉体晶粒为50nm。将上述脱氯剂经活化、过筛，取40mg与2mg的六氯苯(HCB)于密闭的容器内充分混匀，在300℃反应0.5小时，脱氯效率可达97％。
实施例5
将实施例1中制得的脱氯剂40mg与2mg的HCB于密闭的容器内充分混匀，在250、300、350℃反应30分钟，脱氯效率与反应温度的关系如图1所示。
实施例6
将含氯有机废物与5倍质量以上的钙铁复合金属氧化物超细粉体(同实施例1)，加入混料器内充分混匀，将混匀后的物料引入具有搅拌装置的反应釜内，在200-600℃反应0.5-4小时，可实现对含氯有机废物的脱氯反应。
Claims (7)
1、一种含氯有机废物的脱氯方法，将脱氯剂与含氯有机废物置于容器内混合均匀，脱氯剂的加入量为含氯有机废物的重量的10-50倍，反应温度200-600℃，反应时间0.5-4小时，实现对含氯有机废物的脱氯；
所用的脱氯剂是以碱土金属和铁的复合金属氧化物为活性组分，碱土金属与铁的摩尔比为6∶1-1∶1。
2.如权利要求1的方法，其特征在于，反应温度为200-400℃。
3.如权利要求1的方法，其特征在于，反应时间为0.5-2小时。
4、如权利要求1的方法，其特征在于，碱土金属为钙、镁或钡。
5.如权利要求1的方法，其特征在于，碱土金属和铁的复合金属氧化物为：钙铁复合金属氧化物、镁铁复合金属氧化物或钡铁复合金属氧化物。
6.如权利要求1或5的方法，其特征在于，复合金属氧化物为细粉体。
7.如权利要求6的方法，其特征在于，细粉体的粒度为5-100nm。
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| CN 200410088727 CN1768972A (zh) | 2004-11-01 | 2004-11-01 | 一种含氯有机废物的脱氯方法 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN102311162A (zh) * | 2010-06-30 | 2012-01-11 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种氧化镁热催化降解多氯联苯污染物的处理方法 |
| CN114349413A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-04-15 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种钡渣无害化资源化处理方法及制备的建筑材料 |
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