CZ297817B6 - Zpusob zpracování organického odpadního materiáluobsahujícího halogeny - Google Patents
Zpusob zpracování organického odpadního materiáluobsahujícího halogeny Download PDFInfo
- Publication number
- CZ297817B6 CZ297817B6 CZ20010807A CZ2001807A CZ297817B6 CZ 297817 B6 CZ297817 B6 CZ 297817B6 CZ 20010807 A CZ20010807 A CZ 20010807A CZ 2001807 A CZ2001807 A CZ 2001807A CZ 297817 B6 CZ297817 B6 CZ 297817B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- heating
- halogen
- hydrolysis
- organic
- carried out
- Prior art date
Links
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 34
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 title claims abstract description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 60
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 48
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 43
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 37
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000002585 base Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229910001502 inorganic halide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 24
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 24
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 22
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 16
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 15
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 3
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 229910001860 alkaline earth metal hydroxide Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 48
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 48
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 45
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 17
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 16
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 15
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 14
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 14
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 13
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical group C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 8
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N benzyl alcohol Substances OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- -1 polyvinylene chloride Polymers 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 7
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 6
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexan-1-ol Chemical compound CCCCC(CC)CO YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000010796 biological waste Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 3
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 3
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 3
- XPNGNIFUDRPBFJ-UHFFFAOYSA-N (2-methylphenyl)methanol Chemical compound CC1=CC=CC=C1CO XPNGNIFUDRPBFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N Ethylamine Chemical compound CCN QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical class 0.000 description 2
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N benzaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019445 benzyl alcohol Nutrition 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000000769 gas chromatography-flame ionisation detection Methods 0.000 description 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000002896 organic halogen compounds Chemical class 0.000 description 2
- WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N phenyl(114C)methanol Chemical compound O[14CH2]C1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 2
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical group ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KNKRKFALVUDBJE-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichloropropane Chemical compound CC(Cl)CCl KNKRKFALVUDBJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011777 Corchorus aestuans Nutrition 0.000 description 1
- 240000000491 Corchorus aestuans Species 0.000 description 1
- 235000010862 Corchorus capsularis Nutrition 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001508 alkali metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910001615 alkaline earth metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 239000006079 antiknock agent Substances 0.000 description 1
- 239000012223 aqueous fraction Substances 0.000 description 1
- 159000000032 aromatic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 150000008280 chlorinated hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- HRYZWHHZPQKTII-UHFFFAOYSA-N chloroethane Chemical compound CCCl HRYZWHHZPQKTII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 150000001923 cyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005796 dehydrofluorination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 229960003750 ethyl chloride Drugs 0.000 description 1
- 150000002221 fluorine Chemical class 0.000 description 1
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 239000012433 hydrogen halide Substances 0.000 description 1
- 229910000039 hydrogen halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000012844 infrared spectroscopy analysis Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000002649 leather substitute Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000010812 mixed waste Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N para-ethylbenzaldehyde Natural products CCC1=CC=C(C=O)C=C1 QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 238000004237 preparative chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000007363 ring formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012222 talc Nutrition 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 231100000925 very toxic Toxicity 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
- A62D3/30—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
- A62D3/34—Dehalogenation using reactive chemical agents able to degrade
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
- A62D3/30—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
- A62D3/35—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents by hydrolysis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
- A62D3/20—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by hydropyrolysis or destructive steam gasification, e.g. using water and heat or supercritical water, to effect chemical change
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D3/00—Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D3/04—Chlorides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
- C08F8/12—Hydrolysis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
- A62D2101/20—Organic substances
- A62D2101/22—Organic substances containing halogen
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
Organický, odpadní, halogeny obsahující materiál jako je PVC, je podroben hydrolytickému zpracovánísuspendováním 1 hmotnostního dílu odpadního materiálu v rozdrceném stavu v 1 az 10 hmotnostních dílech vody za prítomnosti príslusné zásady a jejich ohrevu na teplotu 250 az 280 .degree.C za tlaku postacujícího pro udrzení vody v kapalném skupenstvípo dobu postacující pro prevod v podstate veskerých prítomných organicky vázaných halogenu na anorganické halogenidy. Jako produkt rozkladu jsou získávány halogeny neobsahující organické slouceniny. Jako zásada je pouzíván napr. hydroxid alkalickéhokovu nebo kovu alkalické zeminy.
Description
Oblast techniky
Předkládaný vynález se vztahuje ke způsobu hydrolytického zpracování organického odpadního materiálu obsahujícího halogeny, a to především odpadů plastů s obsahem halogenů jako je např. PVC (polyvinylchlorid). Tímto způsobem jsou odpady převáděny na různé frakce, které jsou z hlediska životního prostředí bezpečné a/nebo které mohou být z hlediska ochrany životního prostředí bezpečně recyklovány. Kromě toho je daný způsob ekonomicky výhodný v důsledku získání hodnotných organických halogeny neobsahujících sloučenin.
Dosavadní stav techniky
Likvidace odpadního organického, halogeny obsahujícího materiálu především, včetně zejména halogeny obsahujících plastů jako jsou materiály obsahující PVC (polyvinylchlorid), polyvinylenchlorid, polyvinylchlorid, polyvinyledenfluorid nebo polytetrafluoretylén (PTFE) je obtížným úkolem obvykle zapříčiňujícím problémy s ochranou životního prostředí. Spalování organických, halogeny obsahujících odpadů má za následek vznik toxických produktů spalování. Při existenci nevhodných podmínek spalování může docházet ke vniku dioxinů, které jsou velice toxické, při spalování rovněž obvykle dochází k uvolňování halogenovodíků jako např. HC1, které znečišťují životní prostředí a mohou v důsledku koroze rovněž zapříčinit vážná poškození používaných zařízení.
V dokumentu WO 96/29118 (NKT) je popsán způsob suchého pyrolytického zpracování materiálu obsahujícího PVC, v jejím rozkladném krokuje materiál v reakční zóně uzavřeného systému zahříván bez přídavku vody na teplotu mezi 150 až 750 °C (přednostně při teplotě v rozsahu 250 až 350 °C), a to za přítomnosti sloučenin reagujících s halogeny vybranými mezi alkalickými hydroxidy, hydroxidy kovů alkalických zemin, alkalickými uhličitany a uhličitany kovů alkalických zemin a jejich směsí. V průběhu zahřívání dochází k autogenně řiditelnému vzniku tlaku významně vyššího než je atmosférický tlak. Je používán dostatečně dlouhý čas reakce, nutný pro převod veškeiých halogenů obsažených v odpadním materiálu na halogenid alkalického kovu nebo na halogenid kovu alkalických zemin. Uvedený uzavřený systém rovněž přednostně používá zónu kondenzace, ve které kondenzují vodní pára a prchavé složky uvolněné z vodné směsi. Zbytky získané v rozkladném kroku jsou promývány vodou a jsou odděleny jejich rozpustná a nerozpustná složka. Tímto způsobem jsou z odpadního materiálu odstraňovány halogeny, aniž by docházelo k neřízenému uvolňování halogenovodíků do okolního prostředí. Dokument WO 96/29119 popisuje způsob provedení pyrolýzy potřebný pro zajištění toho, aby rozklad bezchlorové části molekul PVC vyústil ve vysoké výtěžnosti organických bezchlorových sloučenin, které jsou za normálních podmínek v kapalném skupenství a které mohou být běžným způsobem separovány na řadu užitečných žádaných produktů.
Patent US 5 324 817 (Saleh et al.) popisuje postup odstraňování chloru z PVC ohřevem PVC v deoxidačním vodném prostředí při teplotách od 200 °C až po kritickou teplotu, při které může být voda udržována jako kapalná fáze. Tento pochod není zvlášť účinný vzhledem ktomu, že z PVC může být odstraněno maximální zhruba 90 % na hmotnost chloru. Zpracování je přednostně prováděno při pH do hodnoty 7 tj. v kyselé oblasti, z tohoto důvodu je požadováno použití zařízení v kyselinovzdomém provedení. Patent nezahrnuje vytváření hodnotných chlor neobsahujících organických sloučenin v průběhu pochodu rozkladu.
Patent US 5 386 055 (Lee et al.) popisuje postup depolymerizace polymerů jejich částečnou oxidací za podmínek kritických nebo téměř kritických pro vodu. Daným postupem jsou polymery rychle přiváděny na teplotu vyšší než je kritická teplota vody (374 °C), a to přímým kontaktem polymeru s vodou ohřátou na kritickou teplotu a je tak významně zvýšena teplota směsi za
- 1 CZ 297817 B6 současného zabránění zuhelnatění organických složek. Zpracování je prováděno v časovém rozsahu od 3 sekund od jedné hodiny a je tak bráněno drastičnému rozkladu za vzniku CO2 a vody. Cílem je rozklad polymerů na původní monomery pro jejich recyklaci. Za určitých podmínek rovněž dochází ke vzniku bimerů, trimerů a oligomerů. Pokud je polymerem PVC, je předmět zpracování rozložen na vinylchlorid. Z obrázků 3, 4, 7 a 8 vyplývá, že nevzniká pouze jen vinylchlorid. Z obrázků 3, 4, 7 a 8 vyplývá, že nevzniká pouze jen vinylchlorid, ale rovněž i jiné nízkovroucí chlorované uhlovodíky včetně dichloretylénu, chloretanu, dichloretanu a dichlorpropanu. Není pojednáno o přípravě hodnotných halogeny neobsahujících organických sloučenin.
Patenty US 5 315 055 a US 5 728 909 (Butcher) obsahují způsob depolymerizace polymerických materiálů a alkalickém prostředí, při které je tavená reakční směs obsahující zásaditý materiál, zdroj mědi a uvedené polymery udržovány na teplotě postačující pro refluoxování uvedené roztavené směsi po dostatečnou dobu, nutnou pro depolymerizaci výše uvedených polymerů. Tento proces je prováděn při normálním atmosférickém tlaku a bez přidání vody a probíhá v tavenině. Výše uvedené patenty nepopisují, jak získat halogeny neobsahující produkty rozkladu obsahující vysoký podíl hodnotných organických sloučenin.
Dokument WO 98/08880 obsahuje způsob dehydrofluorizace fluoropolymeru při které je vodná emulze fluoropolymeru smíchána se zásaditou složkou a poté je v průběhu 3 minut až 100 hodin ohřátá na teplotu 40 až 100 °C. Výsledný produkt je popisován jako dehydrofluorovaný polymery fluoru, což indikuje, že hlavní řetězec polymeru není zpracováním při teplotě pod 100 °C rozložen. Vzniklý materiále je polymerem a nikoliv směsí hodnotných organických sloučenin, které jsou za normálních podmínek okolního prostředí kapalinami.
IP publikoval aplikaci patentu 50 109 999 (Fujikura) zahrnujícího zpracování PVC při teplotách 100 až 300 °C v zásaditém vodném prostředí ukazovaném na příkladu 22 g PVC, 16 g NaOH, 400 ml vody a 5 ml 70% vodného roztoku etylaminu po dobu 1 hodiny při teplotě 200 °C. Tímto zpracováním nedošlo k rozkladu polymeru neobsahujícího chlor za získání vysoké výtěžnosti směsi hodnotných organických sloučenin, které jsou za normálních podmínek okolního prostředí kapalinami.
Patent US 3 826 789 (Yokohava) popisuje zpracování PVC v zásaditém vodném roztoku. Je uváděna teplota v rozsahu od cca 180 do 300 °C avšak podle údajů v odstavci 4, řádky 6 až 8 jsou přednostními podmínkami reakce ohřev směsi na teplotu 190 až 250 °C po dobu od 3 minut do cca 5 hodin. Yokohava nenahmuje nastavení podmínek pro získání hodnotných organických sloučenin, které jsou za normálních podmínek okolního prostředí kapaliny a které mohou být recyklovány - naopak, materiál zbavený chloru je spalován ve spalovací peci - viz odstavec 4, řádky 34 až 39.
Patent US 5 608 136 (Maezawa et al.) uvádí způsob pyrolytického rozkladu PVC. Zpracování je prováděno při poměrně vysoké teplotě v rozsahu od 300 do 600 °C a produkt dechlorované pyrolýzy obsahuje těžké složky, které mohou být zkondenzovány ochlazením na 200 až 350 °C a poté recyklovány následným krokem pyrolýzy. Jedna z olejových frakcí je používána jako palivo, kromě toho dochází ke vzniku cca 10 váhových dílů plynu, kteiý je po vyčištění v jednotce zpracování odplynů spalován hořákem pro následné zpracování (odstavec 22, řádky 17 až 20, odstavec 43 a 44, pokusy 98 až 99 a tabulka 7). Sloučeniny s vysokou molekulovou hmotností a plynná sloučenina s nízkou molekulovou hmotností vznikají jako výsledek pyrolýzy a měly by být dále rozděleny a zpracovány.
Jak vyplývá zvýše uvedených příkladů, byly pro životní prostředí akceptovatelné způsoby likvidace halogenového, organického odpadního materiálu, jako např. PVC, aplikovány různé postupy, které vyžadují zpracování za použití tepla a za přítomnosti zásaditých sloučenin za, popř. bez, přítomnosti vody. Ačkoliv známé způsoby mohou více či méně účinně převést obsah halogenů v odpadech na životním prostředím akceptovatelné halogenidy, jsou tyto způsoby
- 2 CZ 297817 B6 komplikované a drahé, všechny produkty reakcí nejsou bezpečné pro životní prostředí a nemohou být recyklovány způsobem bezpečným pro životní prostředí.
Nyní byl k překvapení nalezen způsob hydrolytického zpracování odpadového materiálu bez poměrně úzkého rozsahu reakčních podmínek, reakční zbytky neobsahující halogeny mohou být rozloženy pro získání směsi hodnotných a užitečných organických, halogeny neobsahujících sloučenin umožňujících snadné zacházení, snadnou separaci z reakčního média a snadné rozdělení na frakce hodnotných recyklovatelných produktů, a to vzhledem k tomu, že jejich hlavní část je za normálních podmínek (tj. např. při teplotě v rozsahu 10 až 30 °C a za normálního atmosférického tlaku) kapalinami.
Podle objektu předkládaného vynálezu je jeho předmětem způsob zpracování halogeny obsahujících organických odpadů, kterým je odpadní materiál převáděn na různé, z hlediska životního prostředí bezpečné frakce nebo na frakce, které mohou být recyklovány způsobem bezpečným z hlediska životního prostředí a kterým je obsah halogenů v odpadech účinně převáděn na anorganické halogenidy, kdy vytvořené halogenovodíkové kyseliny jsou neutralizovány příslušnou zásadou a v němž ekonomičnost způsobu může být zajištěna hodnotnými halogeny neobsahujícími organickými sloučeninami získanými jako produkt rozkladu odpadů.
Podstata vynálezu
Předmětu vynálezu bylo dosaženo způsobem hydrolytického zpracování organického, halogeny obsahujícího odpadního materiálu, podle níž je jeden váhový díl odpadního materiálu v rozdrceném stavu rozptýlený v 1 až 10 váhových dílech vodného média, za přítomnosti zásady ohřát na teplotu mezi 250 až 280 °C za tlaku umožňujícího udržení vody v kapalném skupenství po dobu postačující pro převod veškerých přítomných organicky vázaných halogenů na anorganické halogenidy.
Tím, že se udržuje hydrolytické zpracování za výše uvedených podmínek podle vynálezu, je nejenom překvapující vysoké množství organické části molekul PVC zbaveno toxických halogenů, ale je rovněž i převedeno na organické sloučeniny umožňující snadnou manipulaci a jejich obnovení na hodnotné sloučeniny a/nebo směsi a to v důsledku překvapujícího objevu, podle kterého jsou téměř všechny získané, chlor neobsahující, organické sloučeniny za normálních podmínek okolního prostředí kapalinami.
Užitečnou součástí předkládaného vynálezu obnovy výše uvedených hodnotných organických halogeny neobsahujících sloučenin je zpracování organických, halogeny obsahujících odpadních materiálů rozkladem uvedených organických, halogeny obsahujících materiálů zahrnujícím kroky:
(I) hydrolytického ohřevu suspenze 1 váhového dílu odpadního materiálu v rozdrceném stavu v 1 až 10 váhových dílech vodného média za přítomnosti příslušné zásady na teplotu mezi 250 až 280 °C, při tlaku umožňujícím udržení vody v kapalném skupenství po dobu postačující pro převod všech organicky vázaných halogenů na anorganické halogenidy, (II) separaci produktu hydrolýzy získaného v kroku (I) na pevnou a kapalnou fázi, (III) následný ohřev pevného produktu hydrolýzy získaného v kroku (II) pro uvolnění organických sloučenin s tabletou tání nižší než je pokojová teplota a s teplotou varu vyšší než pokojová teplota z výše uvedené pevné fáze.
Možnost využitelnosti vynálezu je zřejmá z následujícího podrobného popisu. Je však nutno porozumět tomu, že podrobný popis a specifické příklady jsou uváděny pouze jen pro ilustraci preferovaných příkladů a že v rámci ochrany rozsahu vynálezu je na základě podrobného popisu možná řada změna a modifikací zřejmých osobám obeznámeným v oboru.
- 3 CZ 297817 B6
Předkládaný vynález je založen na myšlence použití hydrolýzy v zásaditém prostředí pro odstranění halogenů z organického odpadního materiálu, a to především znázorňovaném na příkladě odstranění chloru z PVC za současného vzniku anorganických halogenidů jako je chlorid sodný.
Kromě nezbytné tepelné energie je podstatným nákladem pochodu rovněž spotřeba dané zásady. Na způsob odstraňování halogenů podle vynálezu je důležité, že kromě vázání halogenů způsobem bezpečným pro životní prostředí ve formě halogenidových solí rovněž dochází k tomu, že zbývající části molekul PVC jsou převáděny na hodnotné organické sloučeniny se kterými je možné snadné zacházení a které mohou být separovány na řadu hodnotných sloučenin a výrobků, což je speciální výhodnou vlastností tohoto vynálezu.
Této vlastnosti bylo u předkládaného vynálezu dosaženo v důsledku překvapující skutečnosti, podle které prakticky většina všech halogeny, neobsahujících substancí, které mohou být získány a izolovány z hydrolyzátu, který je výsledkem zpracování má takovou molekulovou hmotnost, že vzniklé sloučeniny jsou za normálních podmínek okolního prostředí v kapalném skupenství. Takto lze získat organickou, halogeny neobsahující frakci, která překvapivě za normálních podmínek prostředí neobsahuje sloučeniny v plynném skupenství a obsahuje pouze jen velice malý podíl látek, které jsou za normálních podmínek v pevném skupenství.
Výše uvedené látky v pevném skupenství budou přítomny jako zbytek uhlíku a některých anorganických sloučenin obsahujících těžké kovy. Rovněž i tyto zbytky mohou být recyklovány způsobem bezpečným pro životní prostředí jako je např. pochod Carbogrit nebo jako složka užitečná pro přípravu minerální vlny. Při použití pochodu Carbogrit jsou pevné zbytky promíchávány s břečkou získanou čištěním kapalného produktu hydrolýzy a jsou poté taveny v rotační peci. Vzniklá tavenina je granulována odpouštěním do chladicí lázně a pro získání práškového materiálu pro pískování rozmělňována na prášek.
V porovnání se známými způsoby používajícími hydrolýzu nebo pyrolýzu organických odpadů obsahujících halogeny jako např. PVC je předkládaný způsob vynikající v důsledku skutečnosti, že nedochází ke spalování žádného organického materiálu, což by mohlo vést ke znečišťování ovzduší a že žádný z materiálů, které jsou výsledkem procesu zpracování odpadu, nemusí být ukládán na skládkách odpadů.
Způsobem podle vynálezu je organický, halogeny obsahující odpad zpracován v rozmělněném stavu, obvykle ve formě částeček o velikosti max. 5 mm, přednostně o velikosti max. 3 mm (1 až 2 mm). Materiál je za silného míchání rozptýlen ve vodě. Použité množství vody musí být postačující pro udržení přítomnosti rozpuštěného NaOH stejně jako NaCl, kjehož vzniku dochází v průběhu celého procesu zpracování. Na jeden váhový díl odpadního materiálu je používán nejméně jeden váhový díl vody, přednostně však nejméně 2 váhové díly vody, obvykle 4 až 10 váhových dílů vody, nejvíce upřednostněno je však 5 až 7 váhových dílů vody, tedy cca 6 váhových dílů vody. Zpracování je prováděno pod tlakem, přednostně za autogenního tlaku postačujícího pro udržení vody v kapalném skupenství.
Pro zajištění účinného rozkladu musí být teplota hydrolýzy nejméně 250 °C. Na druhé straně vyšší teploty jako 300 °C mohou vést k silné pyrolýze jejímž výsledkem může být vyšší stupeň rozkladu za vzniku plynných materiálů a většího množství zbytků obsahujících více pevných látek včetně elementárního uhlíku. Takovými vyššími teplotami je získáváno menší množství hodnotných halogeny neobsahujících organických sloučenin které jsou za normálních podmínek okolního prostředí kapalinami.
Z uvedených důvodů musí být hydrolytické zpracování předkládaného vynálezu prováděno při teplotě ne vyšší než 280 °C, přednostně při teplotách 255 až 265 °C.
Čas hydrolytického zpracování musí být postačující pro úplné odstranění halogenů z organických sloučenin a je obvykle nejméně 30 minut, přednostně nejméně 45 minut. Hydrolytické zpracová- 4 CZ 297817 B6 ní obvykle trvá 5 hodin, upřednostňované maximum 2 hodin je postačující. Adekvátní čas hydrolytického zpracování je v rozsahu 50 až 90 minut, tj. cca 1 hodina.
Pro zabránění vzniku podmínek oxidace v průběhu zpracování je před zahájením zpracování výhodné přivádění inertního plynu zpracovávaných materiálem. Za přítomnosti kyslíku v reaktoru může dochází k reakci některých uhlovodíkových skupin polymeru s kyslíkem za současného vzniku oxidu uhličitého a může tak být zabráněno převodu těchto uhlovodíkových skupin na hodnotné chlor neobsahující, organické sloučeniny. Inertním plynem může být např. dusík nebo oxid uhličitý popř. některý jiný inertní plyn nebo jejich směs.
Výběr použité zásady není pro vynález kritický, avšak z ekonomických důvodů je zásada vybírána mezi hydroxidy alkalických kovů a hydroxidy kovů alkalických zemin, jako jsou např. hydroxid sodný, hydroxid draselný nebo hydroxid vápenatý - především jsou používány hydroxid sodný nebo hydroxid vápenatý. Zásada může být použita v čisté formě nebo ve formě směsi. Při použití hydroxidů jako zásady budou velká část popř. veškeré hydroxidové skupiny uvolňované reakcí s halogenovodíky, které jsou výsledky hydrolýzy sloučena s organickými sloučeninami přítomnými v reaktoru. V důsledku toho bude významná část hodnotných kapalných organických sloučenin získaných hydrolýzou hodnotnými alkoholy.
Příklady alkoholů, které mohou vzniknout použitím způsobu podle vynálezu, jsou: n-butanol, benzylalkohol, α-benzylalkohol a různé oktanoly jako např. 2-etylhexano. U některých aromatických alkoholů je předkládáno, že pocházejí z plastifikátorů (změkčovadel), neboť, jak je obeznámeným osobám známo, jsou plastifikátory za podmínek použité metody hydrolyzovány na alkoholy nebo podobné sloučeniny a jsou tak za všech okolností převáděny a izolovány způsobem neškodným pro životní prostředí. Podobně je předpokládáno, že hydrolýzou dlouhých uhlíkových řetězců jsou generovány molekuly s kratšími řetězci, které jsou převáděny na cyklické sloučeniny a jsou dehydrogenací převáděny na aromatické sloučeniny.
Množství použité zásady musí být postačující pro to, aby byl veškerý obsah halogenů v odpadním materiále, který je hydrolyzován na halogenovodíky, neutralizován na ve vodě rozpustné halogenové soli. V důsledku toho je používán ekvivalent nejméně jednoho mol zásady vzhledem k halogenu, přednostně s malým přebytkem. Typické množství zásady je mezi ekvivalenty 1 až 2 mol, přednostně ekvivalent 1 až 1,3 mol, více upřednostňován je ekvivalent 1,05 až 1,15 mol jako např. cca 1,1 mol.
Při určování množství zásady potřebného pro odstranění halogenů z organického odpadního materiálu musí být rovněž vzat v úvahu materiál, který má být zpracován. Typický PVC obsahující odpadní materiál obvykle obsahuje 40 až 60 % hmotn. PVC, např. cca 50 % hmotn.
Po hydrolytickém zpracování mohou být produkty hydrolýzy jednoduchým a známým způsobem za použití dobře známých fyzikálních a/nebo chemických metod separovány na některé užitečné suroviny, výrobky a pro životní prostředí neškodné materiály. Produkt hydrolýzy je tak nejdříve běžnou separační metodou, přednostně běžnou filtrací separován na kapalný vodní roztok a na pevnou fázi. Obě získané fáze produktu hydrolýzy mohou být rovněž označovány jako pevná a kapalná fáze hydrolyzátu. Pevná fáze hydrolyzátu má obvykle formu poměrně velkých částic, které jsou filtrací snadno separovatelné od kapalné fáze.
Pevná fáze hydrolyzátu, přednostně ve formě vlhkého filtračního koláče získaného běžného filtrací hydrolyzátu, může být snadno zpracována následným ohřevem, přednostně za tlaku okolního prostředí. Budou tak uvolněny různé organické sloučeniny, pravděpodobně za současného mírného stupně rozkladu největších molekul. Přednostně bude typický vlhký filtrační koláč zpracovávaný krokem následného ohřevu obsahovat určitý podíl kapalné fáze hydrolyzátu vázané na pevnou fázi hydrolyzátu s poměrem kapalné fáze k pevné fázi od 0,5:1 až 2:2, především 1:1.
- 5 CZ 297817 B6
Následným ohřevem bude vlhký filtrační koláč v reaktoru, vybaveném na horní části výstupem vedoucím do chladiče s připojeným zásobníkem, zahříván za normálního atmosférického tlaku při současném postupném zvyšování teploty až do konečné teploty 450 až 600 °C. Uvedený reaktor je zpravidla běžným destilačním zařízením.
Postupný ohřev vlhkého filtračního koláče je prováděn konstantní dodávkou tepelné energie ohřívající materiál do dosažení teploty 450 až 600 °C po dobu v rozsahu od 30 minut do 2 hodin, přednostně po dobu 45 až 90 minut, např. po dobu jedné hodiny. V průběhu následného ohřevu je z pevné fáze hydrolyzátu sublimací a/nebo odpařováním uvolňována řada hodnotných halogeny neobsahujících organických sloučenin, které jsou po vychlazení shromažďovány v zásobníku.
Následný ohřev je jinými slovy prováděn postupem běžné destilace. Je však nutno vzít v úvahu význam množství přiváděného tepla, které nesmí být příliš vysoké, neboť některé ze sloučenin jsou vzájemně vázány jedna k druhé, a to buď chemicky, nebo fyzikálně, jako např. absorpcí nebo adsorpcí a mohou být takto desorbovány a/nebo dále rozloženy. Je však nutno podotknout, že počáteční ohřev do teploty 100 °C nevyžaduje podobný pomalý ohřev.
Přesné složení pevné fáze hydrolyzátu tak, jak je získán po hydrolýze a filtraci není dosud známo, avšak důležitým a překvapujícím objevem je, že následný ohřev této pevné fáze hydrolyzátu při atmosférickém tlaku prováděný v zásadě jako běžná destilace vede k velice vysokému výtěžku halogeny neobsahujících organických sloučenin. Pokud bude k výtěžku získanému destilací pevné fáze připočítán výtěžek organických látek, které jsou rozpuštěny v kapalné fázi hydrolyzátu a které je z nich možno získat bude celkový výtěžek halogeny neobsahujících organických sloučenin velice blízký kvantitativnímu výtěžku rovnajícímu se bezhalogenové části molekul PVC. Další překvapující výhodou je, že základním podílem těchto organických sloučenin, z nichž některé mohou být použity jako směsi, jsou hodnotné sloučeniny se snadnou manipulací, neboť jsou za normálních podmínek okolního prostředí kapalinami.
Experimenty prováděnými pro vyhodnocení předkládaného vynálezu byla pro ukázku vysoké výtěžnosti frakce halogeny neobsahujících, hodnotných organických sloučenin vzhledem k teoreticky získátelnému výtěžku halogeny neobsahujících uhlovodíky zbývající části molekuly PC získány směs organických sloučenin. Při provádění postupu vynálezu v praxi mohou být pro separaci získané směsi organických sloučenin na čisté jednotlivé sloučeniny a/nebo na jejich komerčně používané směsi včetně (avšak neomezeno pouze jen na) komerčních rozpouštědel a antidetonačních prostředků (pro paliva motorových vozidel zvyšující jejich oktanové číslo) použity v praxi dobře známé způsoby.
Po následném ohřevu vlhkého filtračního koláče za odpaření a v některých případech rovněž i pravděpodobné sublimace hodnotných organických sloučenin zůstane v reaktoru zbytek. Uvedený zbytek obsahuje některé anorganické sloučeniny včetně sloučenin těžkých kovů a rovněž i malé množství uhlíku. Tento zbytek může být použit způsobem bezpečným z hlediska životního prostředí např. tzv. Carbogritovým postupem, kterým jsou zbytky, buď samostatně, nebo promíchané s břečkou získanou úpravou odpadních vod kapalné fáze hydrolýzy taveny v rotační peci, granulovány vypouštěním do chladicí lázně a poté pro získání písku pro pískování rozmělňovány na prášek. Dalším příkladem je použití zbytků a/nebo břečky po čištění odpadních vod jako komponenty pro výrobu minerální vlny. Při výrobě minerální vlny je požadován určitý podíl těžkých kovů - v některých případech jsou tyto již obsaženy v použitých surovinách avšak v některých přídavek je požadován jejich přídavek a zde mohou být využity a současně likvidovány zbytky po následném ohřevu vlhkého filtračního koláče a/nebo břečky získané úpravou odpadních vod.
V některých případech mohou být těžké kovy ve zbytcích a/nebo břečce obsaženy v poměrně vysoké koncentraci - v tomto případě z nich mohou být těžké kovy získány ekonomicky zajímavým způsobem.
- 6 CZ 297817 B6
Filtrací hydrolyzátu je ve formě filtrátu získávána kapalná fáze hydrolyzátu, která obsahuje rozpuštěné anorganické sloučeniny halogenů jako jsou chlorid sodný nebo chlorid vápenatý. Jsou v ní rovněž rozpuštěny některé ve vodě rozpustné alkoholy. Tyto alkoholy jsou hodnotnými sloučeninami a mohou být izolovány prostředky dobře známými osobám obeznámenými s chemií. Zbývající část kapalné fáze produktů hydrolýzy může být dále zpracována způsobem bezpečným pro životní prostředí.
Další podrobnosti jsou uvedeny v následujícím popise všeobecného postupu.
Obecný postup
Dále popsaný postup je všeobecným popisem použití vynálezu pro zpracování 1000 kg směsného odpadu PVC.
Zpracování PVC odpadu před hydrolýzou
Reprezentativní směs výrobků z PVC typicky obsahuje PVC trubky, odpadní kabely, syntetickou kůži, plastové fólie, díly motorových vozidel, podlahové krytiny, hračky, předměty pro jednorázové použití apod. Odpadní materiál je tříděn a čištěn ručně, a to vypíráním všech odstranitelných materiálů jako jsou písek nebo hlína, kromě toho jsou z dopadu separovány kovy. Pokud je to možné, je výhodné odstranění jiných typů plastů - tyto neškodí danému postupu, avšak z hlediska životního prostředí stejně jako z ekonomického hlediska není vhodná alkalická hydrolýza plastů neobsahujících halogeny.
Roztříděný a vyčištěný odpad PVC obsahující typicky 40 až 60 % hmotn. PVC je poté granulován na částečky o max. velikosti 3 mm a granule PVC jsou poté rozmíchány v 5 až 10 tisících kg vody, např. v 6000 kg vody. Odpadní PVC má obvykle vyšší specifickou hmotnost než voda takže je možné sesbírání (plovoucího) odpadního PVC neobsahujícího materiálu z povrchu suspenze.
Suspenze je potom v míchací nádrži promíchána za malého přebytku přidaného hydroxidu sodného, např. 1,1 až 2,0 molového ekvivalentu hydroxidu sodného vzhledem k předpokládanému obsahu chloru v odpadním PVC, např. cca 1500 kg 27,7% roztoku NaOH.
Hydrolýza
Poté je suspenze přečerpána do uzavřené tlakové nádoby a ohřívána na teplotu 250 až 280 °C, typicky na teplotu 260 °C po dobu od cca 30 minut do 5 hodin, typicky po dobu jedné hodiny. Pracovní tlak je typicky 5 až 9 MPa (50 až 90 bar).
Separace (filtrace)
Po dokončení hydrolýzy je materiál (hydrolyzát) rozdělen na pevnou a kapalnou frakci, přednostně je používána filtrace. Tato filtrace je přednostně prováděna prostřednictvím hrubého filtru zachycujícím materiál o velikosti částic větší než 0,01 mm.
Filtrace je přednostně prováděna při provozním tlaku 5 až 9 MPa.
Následný ohřev
Filtrační koláč je poté při atmosférickém tlaku postupně ohříván až po dosažení konečné teploty v reaktoru 450 až 600 °C. Postupné zvyšování teploty nesmí být příliš rychlé. Typicky není koncové teploty dosahováno dříve než po jedné hodině.
Přednostně je ohříván vlhký filtrační koláč, neboť při pokusech, při kterých byl před následným ohřevem filtrační koláč vysušen, bylo dosahováno nižší výtěžnosti halogeny neobsahujících
- 7 CZ 297817 B6 kapalných organických sloučenin. Typický obsah vlhkosti obsažené ve filtračním koláči před jeho následným ohřevem je cca 50 % hmotnostních.
Přednostně je následný ohřev prováděn jako běžný destilační proces za použití běžného destilačního zařízení. Hodnotné, halogeny neobsahující, kapalné organické sloučeniny jsou získávány jako destilát a jsou na čisté sloučeniny a/nebo jejich komerčně používané směsi separovány částečně v průběhu destilace a částečně dalšími dobře známými technikami separace a čištění.
Zbytky po následném ohřevu
Zbytek v reaktoru po následném ohřevu obsahuje uhlík a některé anorganické materiály včetně sloučenin těžkých kovů a NaCl a NaOH. Tyto zbytky mohou být zpracovány buď samotné, nebo v kombinaci s jinými zbytky obsahujícími těžké kovy jako jsou např. frakce získané při čištění hydrolyzačního filtrátu - viz následující popis.
Kapalná fáze hydrolyzátu
Kapalná fáze hydrolyzátu (tj. filtrát) obsahuje vodu, alkoholy, amoniak (kteiý může pocházet z podlahových krytin používajících jutový podklad nebo z jiných organických materiálů obsažených v odpadu), soli těžkých kovů, chlorid sodný a veškerý přebytečný hydroxid sodný. Přítomné alkoholy mohou být izolovány dále popsaným způsobem.
Filtrát je veden přes ventil omezující tlak, který redukuje pracovní tlak na hodnotu cca 0,2 až 0,5 MPa (2 až 5 bar) do první odpařovací nádrže, ve které dochází ke spontánnímu odpařování vody, alkoholů a amoniaku které jsou tak oddělovány od pevného zbytku obsahujícího sádru a jiné anorganické materiály včetně chloridu sodného, hydroxidu sodného a sloučenin obsahujících těžké kovy. Parní fáze získaná v odpařovací nádrži je přes výměník tepla, kterým je ochlazována, vedena přes ventil omezující tlak do druhé odpařovací nádrže. Teplota před druhou odpařovací nádrží je mírně vyšší než je teplota varu vody při tlaku v druhé nádrži, avšak mírně nižší než je nejnižší teplota varu přítomných alkoholů. Teplota se tak, pokud je ve druhé odpařovací nádrži udržován atmosférický tlak, pohybuje typicky v rozsahu mezi 100 a 116 °C, např. zhruba 105 °C.
V alternativním provedení je ve druhé odpařovací nádrži udržováno vakuum. V druhé odpařovací nádrži je odpařována voda obsahující amoniak, zatímco alkoholy a jiné využitelné organické sloučeniny zůstávají v nádrži jako zbytek, ze kterého mohou být separovány za použití běžně používaných separačních metod, jako jsou např. frakční destilace, preparativní chromatografie apod.
Zbytek v první odpařovací nádrže a vodná frakce oddestilovaná z druhé odpařovací nádrže mohou být zlikvidovány způsobem bezpečným pro životní prostředí. Zbytky z první odpařovací nádrže mohou být např. přeneseny do míchací nádrže a promývány vodou. Jako vodu je v tomto případě výhodné použít destilát z druhé odpařovací nádrže - tento destilát rovněž obsahuje alkoholy a zbytky amoniaku. Promývacím postupem je odstraňována většina sloučenin těžkých kovů. Po promytí v mixovací nádrži je odfiltrován veškerý nerozpuštěný materiál, filtrát po smíchání s optimálním množstvím vody pak prochází biologickou čistírnou odpadních vod, kterou jsou rozkládány veškeré zbývající množství COD (látky s požadavkem na kyslík).
Filtrát ze směšovací nádrže je rovněž veden do nádrže pro vy srážení těžkých kovů, ve které jsou běžně používaným způsobem např. prostřednictvím NaS nebo NaOH vysráženy těžké kovy rozpuštěné ve vodě jako soli. Vysrážení těžkých kovů je prováděno velice výhodným způsobem, přičemž množství pevných látek přítomných ve filtrátu před jeho vysrážením je velice malé. Vysrážený kalový koláč obsahuje těžké kovy obsahuje vysokou koncentraci těžkých kovů a může být použit pro jejich extrakci - těžké kovy tak mohou být recyklovány. Po vysrážení může být vrácena zpět do procesu.
V biologické čistírně odpadních vod jsou rozkládány zbývající organické látky, anorganické látky jsou vysráženy za použití břečky biologické čistírny odpadních vod. Břečka může být dehydra
- 8 CZ 297817 B6 tována a používána jako kompost nebo pro jiné účely. Příkladem z hlediska životního prostředí výhodné likvidace břečky odpadních vod je tzv. proces Carbogrit, kterým je břečka z čistírny odpadních vod promíchávána a poté tavena v rotační peci. Vzniklá tavenina je granulována odpouštěním do chladicí lázně a pro získání práškového materiálu pro pískování rozmělňována na prášek.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1 (hydrolýza)
Pro experimentální použití byl Evropskou radou výrobců vinuly (European Council od Vinyl Manufacturers - ECVM) definován standardní PVC odpad sestávající ze směsi komerčních výrobků z PVC včetně izolace vodičů aj. odpadů a obsahující barviva, plnidla, plastifíkátory a rovněž i jiné typy plastů. Standardní odpad ECVM obsahuje 40,7 % PVC, 29,6 % hmotn. plastifíkátorů, zbytek do 100% je tvořen plnidly a dalšími v malém množství v PVC obsaženými komponentami. TOC (celkový organický uhlík) byl v tomto standardu určen na 41,1 g ze 100 g odpadu. Standardní odpad PVC je dodáván v rozdrceném stavu s max. velikostí částic 2 až 3 mm. Tato standardní kompozice se podobá odpadnímu PVC typicky se vyskytujícímu v závodech na zpracování PVC a je určena pro porovnání při různých experimentech prováděných v Evropě.
Směs 100 g standardního PVC odpadu ECVM, 500 g vody a 100 ml 27,7 % roztoku NaOH byla v průběhu 30 minut za nepřítomnosti kyslíku v laboratorním autoklávu, vybaveném magnetickým míchadlem, zahřáta na teplotu 270 °C (proplach dusíkem) a byla na této teplotě udržována dalších 60 minut. Po vychlazení na teplotu okolního prostředí byl obsah autoklávu přefiltrována a autokláv byl propláchnut 600 ml vody. Uvedeným postupem bylo získáno 1,02 kg filtrátu a porézní, žlutošedý filtrační koláč. Hmotnost vlhkého filtračního koláče byl 191,8 g.
Příklad 2 (hydrolýza)
Za podobných podmínek byla v tomto příkladu v laboratorním autoklávu v průběhu 30 minut ohřátá směs 1100 g standardního PVC odpadu, 600 ml vody a 100 ml 27,7% roztoku NaOH na teplotu 250 °C a udržována na této teplotě dalších 60 minut. Po vychlazení na teplotu okolního prostředí byl obsah autoklávu přefiltrován a autokláv byl propláchnut 500 ml vody. Výtěžkem bylo 0,94 kg filtrátu a 182,5 g vlhkého porézního žlutošedého filtračního koláče.
Příklad 3
Byla provedena řada laboratorních zkoušek hydrolýzy s následnou filtrací za podmínek odpovídajících výše uvedenému všeobecnému postupu a následovaných extrakcí kapalné fáze hydrolyzátu.
Pro zjištění, že vznikající alkoholy nepocházejí z plastifikátorů, byly testy 1 a 2 provedeny za použití surového PVC neobsahujícího plastifíkátory.
Testy 3, 4 a 5 byly provedeny za použití autentických vzorků odpadního PVC zčásti neznámého složení.
Podmínky testů a jejich výsledky jsou uvedeny v následující tabulce:
- 9 CZ 297817 B6
| Číslo testu | PVC | Voda (ml) | NaOH 27,7% (ml) | Čas (min) | Teplota (°C) | Alkohol celkový1’ (g) | Organický chlor |
| 1. | 100 g surový | 700 | 300 | 60 | 280 | 2 - 4 | žádný |
| 2. | 100 g surový | 700 | 300 | 805 | 265 | 2 - 4 | žádný |
| 3. | 100 g odpad | 600 | 200 | 50 | 240 | 4 - 7 | žádný |
| 4. | 100 g odpad | 600 | 200 | 130 | 265 | 4 - 8 | žádný |
| 5 | 100 g odpad | 600 | 200 | 65 | 280 | 4 - 8 | žádný |
1) V průběhu testů byla část alkoholů adsorbována na pevnou fázi.
Při extrakci kapalné fáze hydrolyzátu získaného v testu 1 byla detekována přítomnost n-butanolu, benzylalkoholu, α-benzylakoholu a 2-metylbenzylalkoholu. Test 2 ukázal přítomnost n-butanolu, avšak nikoliv přítomnost zbývajících tří alkoholů.
Při extrakci kapalné fáze hydrolyzátu získaného v krocích 3, 4 a 5 byla detekována přítomnost n-butanolu a různých oktanolů obsahujících 2-etylhexanol a malé množství benzylalkoholu a a-metylenzylalkoholu.
Byla provedena infračervená spektroskopická analýza vzorku materiálu z testu č. 1, částečně u extrahovaného materiálu (A), částečně u extraktu metylenchloridu a byly shledány následující výsledky:
A (cm'1): 3440 (-OH), 3019 (-CH-, aromatické jádro), 2925 (-CH2-, alifatická část), 2858 (—CH2—, alifatická část), 1696 (může mít původ ze skupiny organických kyselin), 1635 (může mít původ vcyklizaci). 1568 (může pocházet z hlavního řetězce benzenového jádra), 1448 (-CH2, alifatická část), 1380 (-CH3), 1065 (může být C-O z éteru), 964 (dvojitá alifatická vazba, trans) a 702 (benzenové jádro).
B (cm1): 3440 (-OH), 3060 - 302 (-CH-, z aromatického jádra), 2960 (-CH3), 2925 (-CH2-, alifatická část), 2860 (—CH2—, alifatická část), 1703 (může pocházet ze skupin organických kyselin), 1602 (benzenové jádro), 1455 (_CH2_), 1374 (-CH3-), 970 (dvojitá alifatická vazba) a 702 (benzenové jádro).
Příklad 4 (následný ohřev)
Byly smíchány vlhké filtrační koláče ze příkladů 1 a 2. Smíchaný filtrační koláč (hmotnost 321,6 g odpovídající podle analýzy 146 g suché hmoty) byl za nepřítomnosti kyslíku a za atmosférického tlaku v průběhu jedné hodiny postupně zahřát na teplotu cca 550 až 600 °C. Pro ohřev byl použit reaktor vybavený chladičem připojeným k zásobníku. První část ohřevu do dosažení teploty 100 °C není nutno provádět rychle, avšak pro další postup je nutný relativně pomalý ohřev. Při teplotě cca 360 °C bylo poklesem teploty indikováno rozštěpení zbývajících polymemích sloučenin. V jímacím zásobníku byly získány dvě nemísitelné fáze; vodná fáze a viskózní organická fáze. Na konci tepelného zpracování zůstal v reaktoru zbytek. Obě kapalné fáze byly separovány a bylo získáno 168,1 g vodné fáze a 66,3 g viskózní organické fáze.
- 10CZ 297817 B6
Zbytek (79,7 g), který po následném ohřevu žlutého filtračního koláče získaného filtrací produktů hydrolýzy zůstal v reaktoru, obsahoval 32,1 g uhlíku, 7,0 g NaCl a 40,6 g jiných anorganických materiálů.
Vodná fáze získaná po následném ohřevu byla analyzována a byl zjištěn obsah 17,4 g ve vodě rozpustných organických materiálů včetně řady hodnotných alkoholů.
Celkové množství takto získaných chlor neobsahujících, kapalných organických sloučenin získaných ze smíchaných filtračních koláčů je 17,4 g + 66,3 g = 83,7 g.
Příklad 5 (hydrolýza a následný ohřev)
Za podobných podmínek jako v příkladu 1 bylo provedeno 14 pokusů, při kterých bylo vždy použito 100 g standardního odpadního PVC (ECVM), 500g vody a 100 ml 27,7% roztoku NaOH, které byly v autoklávu v průběhu 30 minut ohřátý na teplotu 260 °C a poté byly na této teplotě udržovány dalších 60 minut. Po vychlazení obsahu autoklávu na teplotu okolního prostředí byl obsah autoklávu přefiltrován a autokláv byl propláchnut 500 ml vody. Bylo tak získáno 0,9087 až 1,030 kg filtrátu (průměr 0,991 kg) a porézní, žlutošedý vlhký filtrační koláč o hmotnostech od 152,3 g do 195,2 g (průměr 166,0 g).
vlhkých filtračních koláčů tvořených vždy dvěma filtračními koláči získanými výše uvedeným postupem bylo podrobeno celkem 7mi postupům následného ohřevu podobajícím se ohřevu v příkladu 4. Těmito zkouškami bylo celkem získáno 1376 g vodné fáze, 369 g organické fáze a 453,6 g zbytku.
Získaných 1376 g vodné fáze bylo smícháno se 14 filtráty získanými výše uvedenými postupy hydrolýzy. Tato vodná složka, která neobsahovala detekovatelné organické sloučeniny halogenů, obsahovala 169,4 g organických sloučenin neobsahujících halogeny.
Získaná organická fáze neobsahovala jakákoli detekovatelné organické sloučeniny halogenů. Takto získané celkové množství hodnotných organických sloučenin neobsahujících halogeny získané z celkem 1400 g odpadního PVC obsahujícího 40,7 % hmotnostních PVC, tj. 569,8 g činí 538,4 g. Samozřejmě, že část tohoto výtěžku má pravděpodobný původ v plastifikátorech.
Podle chemické analýzy obsahovaly zbytky cca 15 % hmotnostních SiO2, 55,6 % hmotnostních CaO, 9,5 % hmotnostních TiO2, ztráty vzniklé spalováním (950 °C, karbonizace organických sloučenin) činí 4,7 % hmotn. Zbytek do 100 % je tvořen malými množstvími různých anorganických sloučenin. Hlavními komponentami zbytku se zdají být vápno, křemen, talek a kaolin mající původ v použitých plnidlech. Tyto zbytky jsou považovány jako velice užitečný výchozí materiál pro výrobu Carbogritu nebo pro použití v jiných tavících pochodech.
Na základě analýzy TOC (celkový organický uhlík) může být učiněna následující rovnováha
| hmotností: | |
| TOCg | |
| PVC odpad | 41,1 |
| smíchané vodné fáze | 6,2 |
| organická fáze | 19,2 |
| zbytek | 9,8 |
| CO2 | 0,2 |
| ztráta | 5,7 |
Výtěžek hodnotných chlor neobsahujících, organických sloučenin, které mohou být regenerovány, je
- 11 CZ 297817 B6
100 x (6,2 + 19,2) / 41,1 = 61,8 %
Je nutno poznamenat, že testy podle předkládaného příkladu byly prováděny za laboratorních podmínek s nevyhnutelnými ztrátami materiálu; např. k rozpoznané ztrátě došlo při přenášení vlhkých filtračních koláčů z filtračního papíru do reaktoru pro následný ohřev. Kdyby byl daný způsob dále optimalizován ve spojení s budoucím zvětšením pracovních úkonů, docházelo by k daleko menším ztrátám.
Ve spojených vodních fázích a v organické fázi byly nalezeny následující organické sloučeniny neobsahující chlor:
| Sloučenina | Množství ve vodních fázích (mg) | Množství v organické fázi (mg) | Celkem (mg) |
| C| . 2 alkanová kyselina | 1 489 | neanalyzováno | 1 489 |
| aromatické kyseliny | 6 880 | neanalyzováno | 6 880 |
| C».4 alkanoly | 554 | neanalyzováno | 554 |
| C3.4 ketony | 223 | neanalyzováno | 223 |
| aromatické uhlovodíky | 19 | 33 365 | 33 384 |
| styren | 1,6 | 16 811 | 16 813 |
| benzaldehyd | 8,8 | 0 | 8,8 |
| 2-ety 1 he xanol | 84 | 14 225 | 14 309 |
| benzyl alkohol | 48 | 0 | 48 |
| fenoly | 221 | 2 500 | 2 72 1 |
| jiné (GC-MSh) | 165 | 60 350 | 60 515 |
| jiné (GC-FID2) | neanalyzováno | 317 271 | 317 271 |
1) GC-MS = plynová chromatografie - hmotnostní spektrometrie
2) GC-FID = plynová chromatografie - plamenový ionisační detektor
Výše uvedený popis vynálezu ukazuje, že je zřejmé, že může být mnoha způsoby měněn. Tyto změny nejsou považovány za odchylky od rozsahu vynálezu a všechny tyto modifikace, které jsou zřejmé osobám se znalostmi v tomto oboru, jsou považovány za součást rozsahu následujících nároků.
Claims (12)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob zpracování organických odpadních materiálů, obsahujících halogeny, pro rozklad uvedených sloučenin halogenů, vyznačujících se tím, že zahrnuje kroky (I) hydrolyzačního ohřevu suspenze, tvořené jedním hmotnostním dílem odpadního materiálu v rozdrceném stavu s 1 až 10 hmotnostními díly vodného média za přítomnosti zásad při teplotách mezi 250 až 280 °C, za tlaku postačujícího pro udržení vody v kapalném stavu, po dobu postačující pro převod všech organicky vázaných halogenů na anorganické halogenidy, (II) separaci produktů hydrolýzy získaných v kroku (I) na pevnou a kapalnou fázi,- 12CZ 297817 B6 (III) následné ohřátí pevné fáze produktu hydrolýzy získaného v kroku (II) pro uvolnění organických sloučenin s teplotou tání pevné fáze pod pokojovou teplotou a teplotou varu pevné fáze nad pokojovou teplotu.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačujících se tím, že vodné médium v kroku (I) obsahuje 1 až 3, přednostně však 1,1 až 2,0 molové ekvivalenty zásady vzhledem k obsahu halogenů v organickém, halogeny obsahujícím odpadním materiálu.
- 3. Způsob podle nároku 1, vyznačujících se tím, že hydrolyzační ohřev v kroku (I) je prováděn po dobu mezi 30 minutami a 5 hodinami.
- 4. Způsob podle nároku 3, vyznačujících se tím, že hydrolyzační ohřev je prováděn po dobu mezi 50 až 90 minutami.
- 5. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačujících se tím, že jako zásada je použit hydroxid alkalických kovů, hydroxid alkalických zemin nebo jejich směs.
- 6. Způsob podle nároku 1, vyznačujících se tím, že krok (III) je prováděn s následným ohřevem pevné fáze produktu hydrolýzy z kroku (II) při normálním atmosférickém tlaku, při postupně zvyšující se teplotě až do koncové teploty 450 až 600 °C.
- 7. Způsob podle nároku 1 nebo 6, vyznačujících se tím, že pevná fáze produktů hydrolýzy z kroku (II) je vlhkým filtračním koláčem s váhovým podílem vlhkosti v rozsahu 20 až 60 %.
- 8. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1, 6 nebo 7, vyznačujících se tím, že následný ohřev v kroku (III) je prováděn v reaktoru vybaveném na jeho horní části výstupem do chladiče s připojeným zásobníkem.
- 9. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1, 6, 7 nebo 8, vyznačujících se tím, že následný ohřev v kroku (III) je prováděn za současného jímání frakcí uvolňovaných organických sloučenin.
- 10. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1, 6, 7, 8 nebo 9, vyznačujících se tím, že hydrolyzační ohřev (I) je prováděn za podmínek bez obsahu kyslíku.
- 11. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1, 6, 7, 8, 9 nebo 10, vyznačujících se tím, že následný ohřev v kroku (III) je prováděn za podmínek bez obsahu kyslíku.
- 12. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vy z n a č uj í c í c h se tím, že odpadním materiálem je PVC.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK199801248A DK173613B1 (da) | 1998-10-02 | 1998-10-02 | Fremgangsmåde til behandling af halogenholdigt organisk affaldsmateriale |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2001807A3 CZ2001807A3 (cs) | 2001-09-12 |
| CZ297817B6 true CZ297817B6 (cs) | 2007-04-04 |
Family
ID=8102687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20010807A CZ297817B6 (cs) | 1998-10-02 | 1999-10-01 | Zpusob zpracování organického odpadního materiáluobsahujícího halogeny |
Country Status (31)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6465707B1 (cs) |
| EP (1) | EP1117463B1 (cs) |
| JP (1) | JP4489956B2 (cs) |
| KR (1) | KR100709081B1 (cs) |
| CN (1) | CN1136928C (cs) |
| AT (1) | ATE220937T1 (cs) |
| AU (1) | AU751334B2 (cs) |
| BG (1) | BG65092B1 (cs) |
| BR (1) | BR9914247A (cs) |
| CA (1) | CA2346058C (cs) |
| CZ (1) | CZ297817B6 (cs) |
| DE (1) | DE69902285T2 (cs) |
| DK (2) | DK173613B1 (cs) |
| EA (1) | EA002813B1 (cs) |
| EE (1) | EE04357B1 (cs) |
| ES (1) | ES2180326T3 (cs) |
| GE (1) | GEP20053606B (cs) |
| HK (1) | HK1041229B (cs) |
| HR (1) | HRP20010246B1 (cs) |
| HU (1) | HU225561B1 (cs) |
| NO (1) | NO321055B1 (cs) |
| NZ (1) | NZ510285A (cs) |
| PL (1) | PL190471B1 (cs) |
| PT (1) | PT1117463E (cs) |
| RS (1) | RS49549B (cs) |
| SI (1) | SI1117463T1 (cs) |
| SK (1) | SK285553B6 (cs) |
| TR (1) | TR200100881T2 (cs) |
| UA (1) | UA59463C2 (cs) |
| WO (1) | WO2000020074A1 (cs) |
| ZA (1) | ZA200101655B (cs) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002363335A (ja) * | 2001-06-12 | 2002-12-18 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ポリ塩化ビニル製廃棄物の処理方法 |
| US20040087826A1 (en) * | 2002-11-04 | 2004-05-06 | Cash Alan B. | Method for treating dioxin contaminated incineration ash |
| US7179379B2 (en) * | 2003-03-28 | 2007-02-20 | Ab-Cwt, Llc | Apparatus for separating particulates from a suspension, and uses thereof |
| US8877992B2 (en) * | 2003-03-28 | 2014-11-04 | Ab-Cwt Llc | Methods and apparatus for converting waste materials into fuels and other useful products |
| US7692050B2 (en) * | 2003-03-28 | 2010-04-06 | Ab-Cwt, Llc | Apparatus and process for separation of organic materials from attached insoluble solids, and conversion into useful products |
| EP1611967A1 (en) * | 2003-03-31 | 2006-01-04 | Tama-Tlo, Ltd. | Method for treating organic material utilizing solid-liquid two phase circulation process |
| EA013159B1 (ru) * | 2005-04-18 | 2010-02-26 | Ян Просида | Способ получения чистых галогенидных солей щелочного и/или щелочно-земельного металла в результате гидролитической обработки галогенидных органических отходов |
| TW200732467A (en) * | 2005-09-28 | 2007-09-01 | Cwt Llc Ab | Process for conversion of organic, waste, or low-value materials into useful products |
| JP5095301B2 (ja) * | 2006-08-22 | 2012-12-12 | 日機装株式会社 | プラスチック廃棄物の処理方法 |
| US20110272348A1 (en) * | 2008-12-16 | 2011-11-10 | Tufts University | Iron-mediated remediation within nonaquous phase liquid |
| JP5845124B2 (ja) * | 2012-03-23 | 2016-01-20 | 太平洋セメント株式会社 | 廃棄物の処理方法 |
| CN105032889A (zh) * | 2015-07-03 | 2015-11-11 | 北京加朗传奇新能源科技有限责任公司 | 有机生鲜和餐厨垃圾蒸煮处理方法和装置 |
| CN106635115B (zh) * | 2016-12-19 | 2018-11-06 | 扬州首创投资有限公司 | 利用混合废塑料垃圾高效清洁制油的方法及水热反应系统 |
| CN108864477A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-11-23 | 遵义师范学院 | 一种废弃塑料混合水解装置及方法 |
| CN111112286A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-05-08 | 宁波巨化化工科技有限公司 | 一种有机废物的处理方法 |
| JP7501866B2 (ja) * | 2020-03-25 | 2024-06-18 | 学校法人神奈川大学 | フッ素原子含有ポリマーの分解方法、及びフッ素原子含有ポリマーの分解装置 |
| JP7658557B2 (ja) * | 2021-03-11 | 2025-04-08 | 学校法人帝京大学 | ハロゲン化アルカリ金属の製造方法及びハロゲン化物の製造方法 |
| CN113321367B (zh) * | 2021-08-04 | 2021-11-30 | 清大国华环境集团股份有限公司 | 一种含卤素废弃物的预处理资源化方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3826789A (en) * | 1971-12-09 | 1974-07-30 | Fujikura Ltd | Process for producing hydrocarbon composition |
| US5324817A (en) * | 1991-12-20 | 1994-06-28 | Exxon Research And Engineering Company | Process for improving biodegradability of PVC |
| EP0617984A1 (en) * | 1993-03-16 | 1994-10-05 | MOTODA ELECTRONICS Co., Ltd. | Methods for dechlorination disposal of polyvinyl chloride wastes and apparatus thereof |
| WO1996029118A1 (en) * | 1995-03-22 | 1996-09-26 | Nkt Research Center A/S | A method for treatment of halogen-containing waste material |
| JPH0912766A (ja) * | 1995-06-29 | 1997-01-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 廃プラスチック類の処理方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS535916B2 (cs) * | 1974-02-08 | 1978-03-02 | ||
| US5608136A (en) | 1991-12-20 | 1997-03-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and apparatus for pyrolytically decomposing waste plastic |
| US5315055A (en) | 1992-12-30 | 1994-05-24 | Ohio University | Method of cracking polymeric materials catalyzed by copper |
| US5386055A (en) | 1993-08-11 | 1995-01-31 | The University Of Akron | Depolymerization process |
| US5733981A (en) | 1996-08-26 | 1998-03-31 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Aqueous dehydrofluorination method |
-
1998
- 1998-10-02 DK DK199801248A patent/DK173613B1/da not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-01-10 UA UA2001042958A patent/UA59463C2/uk unknown
- 1999-10-01 HU HU0103531A patent/HU225561B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1999-10-01 AT AT99945963T patent/ATE220937T1/de active
- 1999-10-01 DE DE69902285T patent/DE69902285T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-01 PT PT99945963T patent/PT1117463E/pt unknown
- 1999-10-01 PL PL99346976A patent/PL190471B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1999-10-01 BR BR9914247-3A patent/BR9914247A/pt not_active IP Right Cessation
- 1999-10-01 SI SI9930094T patent/SI1117463T1/xx unknown
- 1999-10-01 HK HK02102640.8A patent/HK1041229B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-10-01 EP EP99945963A patent/EP1117463B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-01 WO PCT/DK1999/000517 patent/WO2000020074A1/en active IP Right Grant
- 1999-10-01 SK SK323-2001A patent/SK285553B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1999-10-01 NZ NZ510285A patent/NZ510285A/xx not_active IP Right Cessation
- 1999-10-01 JP JP2000573428A patent/JP4489956B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-10-01 EE EEP200100201A patent/EE04357B1/xx not_active IP Right Cessation
- 1999-10-01 EA EA200100403A patent/EA002813B1/ru not_active IP Right Cessation
- 1999-10-01 AU AU58506/99A patent/AU751334B2/en not_active Ceased
- 1999-10-01 CZ CZ20010807A patent/CZ297817B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1999-10-01 CN CNB998116971A patent/CN1136928C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1999-10-01 US US09/805,771 patent/US6465707B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-10-01 GE GE4334A patent/GEP20053606B/en unknown
- 1999-10-01 HR HR20010246A patent/HRP20010246B1/xx not_active IP Right Cessation
- 1999-10-01 TR TR2001/00881T patent/TR200100881T2/xx unknown
- 1999-10-01 CA CA002346058A patent/CA2346058C/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-10-01 DK DK99945963T patent/DK1117463T3/da active
- 1999-10-01 KR KR1020017004206A patent/KR100709081B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1999-10-01 RS YUP-241/01A patent/RS49549B/sr unknown
- 1999-10-01 ES ES99945963T patent/ES2180326T3/es not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-02-28 ZA ZA200101655A patent/ZA200101655B/en unknown
- 2001-03-08 BG BG105315A patent/BG65092B1/bg unknown
- 2001-03-22 NO NO20011487A patent/NO321055B1/no not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3826789A (en) * | 1971-12-09 | 1974-07-30 | Fujikura Ltd | Process for producing hydrocarbon composition |
| US5324817A (en) * | 1991-12-20 | 1994-06-28 | Exxon Research And Engineering Company | Process for improving biodegradability of PVC |
| EP0617984A1 (en) * | 1993-03-16 | 1994-10-05 | MOTODA ELECTRONICS Co., Ltd. | Methods for dechlorination disposal of polyvinyl chloride wastes and apparatus thereof |
| WO1996029118A1 (en) * | 1995-03-22 | 1996-09-26 | Nkt Research Center A/S | A method for treatment of halogen-containing waste material |
| JPH0912766A (ja) * | 1995-06-29 | 1997-01-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 廃プラスチック類の処理方法 |
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ297817B6 (cs) | Zpusob zpracování organického odpadního materiáluobsahujícího halogeny | |
| EP0021294B1 (en) | Chemical detoxification of toxic chlorinated aromatic compounds | |
| KR100308464B1 (ko) | 합성가스의제조방법 | |
| WO2004108656A1 (en) | Method for recovering toluene diamine from high boiling tar residue discharged from toluene diisocyanate preparation process | |
| US20250282660A1 (en) | Systems and methods of removing per- and polyfluoroalkyl substances (pfas) with calcium oxide | |
| EP3400259A1 (en) | A process for treating plastic waste | |
| JPH05245463A (ja) | 混合プラスチツク廃棄物の処理方法及び処理装置 | |
| JP2005154525A (ja) | ポリスチレン系樹脂組成物の処理方法及び処理装置 | |
| JP2013536292A (ja) | Pvcおよびハロゲン含有ポリマー廃棄物を含有する他の廃棄物の熱分解のための方法 | |
| JP2001520684A (ja) | 廃棄プラスチック物質の部分酸化 | |
| MXPA01003360A (en) | A method of treatment of halogenous, organic waste material | |
| RU2313513C1 (ru) | Способ очистки отходов хлорорганических производств от продуктов осмоления | |
| CA2641236C (en) | Cleaning and purifying compositions and associated method for purifying process water from the refinement of petroleum | |
| HU229808B1 (hu) | Eljárás és berendezés poliklórozott szénhidrogéneket tartalmazó veszélyes hulladékok megsemmisítésére | |
| JPH09290230A (ja) | プラスチックの処理方法及び熱分解装置 | |
| PL339821A1 (en) | Method of obtaining aliphatic hydrocarbons from a mixed plastic wastes | |
| JPH08239671A (ja) | 混合廃プラスチックの処理方法およびその処理装置 | |
| MXPA06007419A (es) | Recuperacion de residuos de catalizador de antimonio de mezclas de reaccion de bromacion |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20121001 |