DE2854489C2

DE2854489C2 - Verfahren zum Entfernen von Alkylbleiverbindungen aus Gasströmen

Info

Publication number: DE2854489C2
Application number: DE2854489A
Authority: DE
Inventors: Thorowgood Taylor Beaumont Tex. Broun jun.; William Douglas Hargett
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1977-12-22
Filing date: 1978-12-16
Publication date: 1982-02-18
Also published as: GR72998B; DE2854489A1; GB2010791B; IT1109100B; GB2010791A; IT7869925A0; US4176165A

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Alkylbleiverbindungen aus Gasströmen, insbesondere zum Reduzieren der Konzentration von Alkylbleiverbindungen, die in Gasströmen in Fabriken für die Herstellung von Tetraalkylbleiverbindungen vorhanden sind.

Bei einem im großen Umfang verwendeten Verfahren zur Herstellung von Tetraalkylbleiverbindungen wird eine Blei-Natriumlegierung in einem Autoklav mit einem Alkylhalogenid umgesetzt, wobei üblicherweise Methylchlorid oder Äthylchlorid als Alkylhalogenid verwendet wird. Ein großer Teil des Bleis verbleibt in dem Reaktionsprodukt in nicht umgesetztem Zustand in Form einer Aufschlämmung vorhanden. Zur Isolierung der Alkylbleiverbindung wird das Produkt einer Wasserdampfdestillation unterworfen und aus dem Schlammrückstand wird etwas Natriumchlorid ausgewaschen, das sich während der Reaktion gebildet hat. Der Rest des Rückstandes wird getrocknet und in einem sogenannten Bleischmelzofen gereinigt. Das gereinigte Blei wird in eine Blei-Natriumlegierung umgewandelt und zur weiteren Umsetzung mit Alkylhalogenid im Kreislauf geführt.

In dem Schmelzofen wird der gewaschene Schlammrückstand einfach heruntergeschmolzen und bildet eine Masse aus geschmolzenem Blei, die mit Schlacke bedeckt ist. In einen typischen Schmelzofen werden Flammen von einem Druckluftbrenner über die Schlacke, in der Regel bei Temperaturen zwischen etwa 590 bis etwa 810° C, geleitet.

Dadurch entstehen Flammgase, die wesentliche Mengen an Staub enthalten, der entfernt werden muß, bevor das Gas an die umgebende Atmosphäre abgegeben wird. Deshalb wird das Gas durch Sackfilter geführt, wo feinteilige Bleiverbindungen in Form eines Staubes und andere feste Teilchen aus dem Gasstrom abgeschieden werden. Es können aber auch andere Einrichtungen zur Entfernung des Staubes aus dem Gasstrom benützt werden, wie zum Beispiel Zyklone und elektrostatische Fällungseinrichtungen.

Bei der Herstellung von toxischen Stoffen, wie von Bleitetraalkylverbindungen, wird große Aufmerksamkeit dafür verwendet, daß das Personal keinen schädlichen Konzentrationen der toxischen Stoffe, die an die Umgebung abgegeben werden können, ausgesetzt ist. Deshalb werden Ventilationssysteme von sehr hoher Kapazität verwendet, um den Gehalt an Tetraalkylbleiverbindungen in der Luft der Herstellungsgebäude bei einem zulässigen Niveau zu halten. Wenn die Luft der Ventilationssysteme direkt in die Umgebung abgegeben würde, wäre die Bleikonzentration doch noch so hoch, daß eine unzulässige Menge an Blei in die Atmosphäre gelangen würde. Außerdem würde dadurch eine erhebliche Menge an Tetraalkylbleiverbindungen verlorengehen.

In den US-PS 34 03 495 und 34 13 328 ist die Rückgewinnung von Tetraalkylbleiverbindungen aus Gasströmen durch Waschen mit einer inerten organischen Flüssigkeit beschrieben. Diese Verfahren eignen sich gut für die Rückgewinnung beziehungsweise Isolierung von Tetraalkylbleiverbindungen aus Gasströmen von relativ kleinem Volumen und relativ hohen Konzentrationen an Tetraalkylbleiverbindungen, sie sind aber weniger brauchbar für Gasströme von großem Volumen und niedrigen Konzentrationen an Bleitetraalkylverbindungen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem es möglich ist, Alkylbleiverbindungen, die in niedrigen Konzentrationen in großen Gasvolumina enthalten sind, sicher und

ι ■> möglichst vollständig zu entfernen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Entfernen von Alkyürleiverbindungen aus Gasströmen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Gasstrom bei Temperaturen zwischen 60 und 225° C mit Bleidioxid kontaktiert wird.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird der Gasstrom, beispielsweise Luft, mit einem Bleidioxid enthaltenden Material, zum Beispiel Staub vom Abgas eines Bleischmelzofens, in Berührung gebracht. Es kann

2"> auch der Gasstrom mit dem unfiltrierten Abgas des Bleischmelzofens gemischt und die Mischung durch ein Filter geführt werden, auf dem sich Bleidioxid enthaltender Staub von dem Bleischmelzofen befindet.

Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich

JO insbesondere zum Reduzieren des Gehaltes an Alkylbleiverbindungen aus Strömen mit großem Volumen, wie zum Beispiel den Luftströmen von Ventilationsanlagen, um dadurch auf der einen Seite Bleiemulsionen herabzusetzen und auf der anderen Seite das sonst

Jj verlorengehende Blei für eine wirtschaftliche Nutzung zu gewinnen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft, wenn die Ventilationsluftströme weniger als 1 Teil Aikylbleiverbindung auf 100 Teile enthält.

4(i Die Erfindung wird später unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch näher erläutert, die folgendes zeigen:

F i g. 1 ist eine graphische Darstellung, die den

Prozentsatz an entferntem Tetraäthylblei gegen die Zeit aus einem 200° C-Verfahrensstrom mit einer Geschwin- > digkeit von 150 cmVmin zeigt;

F i g. 2 ist eine graphische Darstellung, die den Einfluß der Temperatur auf den Prozentsatz der Entfernung von Tetraäthylbiei aus einem Verfahrensstrom von einer Geschwindigkeit von 150 cmVmin zeigt, und

F i g. 3 ist eine graphische Darstellung, die den Einfluß der Verweilzeit auf die entfernte Menge Tetraäthylblei aus einem Verfahrensstrom bei 100° C zeigt.

Die vorliegende Erfindung stützt sich auf die Feststellung, daß Bleidioxid, zum Beispiel Bleidioxid enthaltender Staub von einem Bleischmelzofen, die Konzentration von Alkylbleiverbindungen in Gasströmen herabsetzt, wobei als derartige Gasströme insbesondere mit Alkylbleiverbindungen verunreinigte Luftströme und ganz besonders mit Tetraalkylbleiver-

bo bindungen verunreinigte Luftströme, wie mit Tetraäthylblei und Tetramethylblei verunreinigte Luftströme, in Betracht kommen.

Bevorzugt wird bei der Erfindung reines Bleidioxid benutzt. Es können jedoch auch andere Materialien, die

b5 Bleidioxid enthalten, verwendet werden. Es ist nur erforderlich, daß eine entsprechende Oberfläche von Bleidioxid von dem Bleidioxid enthaltenden Material zur Verfügung gestellt wird. Als besonders geeignet

erweist sich eine Menge, die 15-250 m² Bleidioxidoberfläche pro cm³ behandeltem Gas entspricht Als Bleidioxid enthaltendes Material hat sich insbesondere der Staub als geeignet erwiesen, der erhalten wird, wenn der gewaschene Schlackerückstand aus der Reaktion der Bleinatriumlegierung mit einem Alkylchlorid geschmolzen wird nach den eingangs geschilderten Verfahren oder ähnlichen Verfahren zur Herstellung von TetraalkylbleL Der Staub enthält Natriumchlorid, Massikot (ungeschmolzenes Bleioxid), Lithargyrum ι ο (geschmolzenes Bleioxid). Bleimetall und weitere Bestandteile. Die Zusammensetzung des Staubes schwankt in Abhängigkeit von der genommenen Probe, den Betriebsbedingungen des Ofens, der Betriebstemperatur und anderen Faktoren. So enthielten beispielswei- ι "> se Proben aus dem gleichen Ofen zu verschiedenen Zeitpunkten 10 bis 40 Gew.-°/o Natriumchlorid, 0 bis 35 Gew.-% ungeschmolzenes Bleioxid, 10 bis 50 Gew.-% geschmolzenes Bleioxid, 0 bis 5 Gew.-% Bleimetall und 15 bis 70 Gew.-% nicht identifizierte Bestandteile. Diese Analyse wurde durch Röntgenstrahlbeugung durchgeführt. Es wird angenommen, daß Bleidioxid stets in ausreichenden Mengen in dem Staub des Bleischmelzofens vorhanden ist

In einer Anlage zur Herstellung von Tetraalkylblei, r> bei der ein Schmelzofen zur Reinigung und Kreislaufführung des Bleis verwendet wird, ist die am meisten bevorzugte Einrichtung zum Inberührungbringen des Gasstroms mit dem Bleidioxid enthaltenden Material ein übliches Sackfilter, das zum Zurückhalten des so Staubes aus dem Abgas des Schmelzofens ver-vendet wird. Der Gasstrom kann in das Sackfilter direkt eingeführt werden, obwohl es vorteilhaft ist, den Gasstrom zuerst mit dem Abgas des Schmelzofens zu mischen, bevor er in die Sackfilter eintritt. Die r> Lebensdauer der Sackfilter wird verlängert, wenn die Temperatur hoch genug ist, um die Feuchtigkeit zu verdampfen, das heißt, etwa 100⁰C oder höher, und niedrig genug ist, so daß das Material des Sackfilters nicht oxydiert wird, das heißt niedriger als etwa 250⁰C. Im allgemeinen sollte das Sackfilter bei einer Temperatur von etwa 150⁰C gehalten werden.

Es können selbstverständlich auch andere übliche Einrichtungen zum Berühren des Gasstromes mit dem Bleidioxid verwendet werden, wie zum Beispiel feste 4> Betten, Fließbetten, andere poröse Träger oder eine Suspension von Material, das feinteiliges Bleidioxid enthält. In dem zuletzt angeführten Fall kann das feste Material aus dem Gasstrom in einem Zyklon für die Kreislaufführung zurückgewonnen werden. Ein Bleidi- ^r>o oxid enthaltendes Material, wie der Staub aus dem Bleischmelzofen, kann in ein Granulat oder ein ähnliches Produkt agglomeriert werden, um dann in einem Festbett oder Fließbett verwendet zu werden. Man kann auch inerte Träger mit dem Bleidioxid enthaltenden Material überziehen. Als Träger kommen übliche, bevorzugt poröse, Träger in Betracht, wie Aluminiumoxid, Attapulgitton, Titandioxid und Holzkohle. Außerdem ist es möglich, eine Schicht des Bleidioxid enthaltenden Materials auf einem porösen e>o Träger, wie einer Glasfritte, anzuordnen.

Beim Verfahren nach der Erfindung wird der Alkylbleiverbindungen enthaltende Gasstrom mit mindestens einer katalytischen und bevorzugt einer oxydierenden Menge oder noch mehr Bleidioxid in bo Berührung gebracht. Es ist nicht bekannt, durch welchen Mechanismus die Zersetzung der Alkylbleiverbindungen bei der Erfindung stattfindet; aufgrund des vorhandenen experimentellen Materials wird jedoch angenommen, daß das Biei in der Alkylbleiverbindung in Bleidioxid (PbO₂) umgewandelt wird. Die experimentellen Ergebnisse zeigen fernerhin, daß das Bleidioxid als Katalysator und/oder als Oxydiermittel wirkt, wobei möglicherweise die unterschiedliche Wirkungsweise davon abhängt, welche kristalline Form von Bleidioxid mit dem Gasstrom in Berührung gebracht worden ist Es ist jedenfalls nicht bekannt, woher der Sauerstoff stammt, das heißt aus der Luft, aus Bleioxiden, die reduziert werden oder aus anderen Quellen. Bei dem Verfahren nach der Erfindung ist es jedoch wünschenswert, daß das Bleidioxid in einen innigen Kontakt mit dem zu reinigenden Luftstrom kommt, wobei die Bleidioxid enthaltende Verbindung eine große Oberfläche haben sollte, die von ihrer physikalischen Form abhängt Bevorzugt sollte das Bleidioxid in einer solchen Menge vorhanden sein, daß etwa 15 bis etwa 350 m² Bleidioxidoberfläche pro cm³ des zu behandelnden Gases zur Verfügung steht. Das zuvor charakterisierte feinverteilte Material aus einem Bleischmelzofen liegt innerhalb dieses Bereiches, es hat zum Beispiel »BET«-Oberflächen von etwa 1,6 bis etwa 6,6 m²/g, Teilchengrößen von 0,3 bis 6,4 μπι und eine mttlere Teilchengröße von 0,8 bis 1,1 μπι. Der Anteil an Bleidioxid in dem Material und die Oberfläche des Bleidioxids kann in Abhängigkeit von dem zu behandelnden Gasvolumen, dem Gehalt an Alkylbleiverbindungen des Gases und den Berührungszeiten schwanken. Zur Behandlung von Luftströmen, wie sie bei der Herstellung von Tetraalkylblei auftreten, ist es bevorzugt, daß die exponierte »BET«-Oberfläche des Bleidioxids bei etwa 0,5 bis etwa 3,5 m²/g, und insbesondere bei 1,7 bis 3,3 m²/g liegt.

Gasströme, die mit dem Verfahren nach der Erfindung behandelt werden können, enthalten in der Regel weniger als 1 ppm und bevorzugt weniger als 1000 ppm Alkylbleiverbindungen, insbesondere Tetraalkylblei, wie Tetraäthylblei, Tetramethylblei, gemischte Alkylbleiverbindung, wie sie zum Beispiel bei der Umsetzung von Tetramethylblei und Tetraäthylblei entstehen, und Mischungen davon. Derartige Ströme können bei dem Spülen von Autoklaven, Destillationsanlagen und anderen Einrichtungen, wie Vorratsbehälter, entstehen. In der Regel stammen sie aber von den Ventilationseinrichtungen aus Fabrikationsgebäuden für die Herstellung von Tetraäthylblei. Der Alkylbleigehalt in Fabrikationsgebäuden für die Herstellung von Tetraäthylblei liegt typischerweise zwischen 0,35 bis 3500 mg/m³, insbesondere bei 17 bis 1700 mg/m³. Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich jedoch auch zur Behandlung von Gasströmen mit einem höheren Gehalt an Tetraalkylblei, zum Beispiel 1 ppm Tetraalkylblei.

Unter Berücksichtigung der Ausführungen über den angenommenen Mechanismus der Zersetzung der Alkylbleiverbindungen ist es in solchen Fällen, bei denen das Bleidioxid ais Katalysator wirkt, sinnvoll, daß das verunreinigte Gas mindestens die stöchiometrische Menge an Sauerstoff enthäl·, um die Alkylbleiverbindung in Bleidioxid umzuwandeln. Es sollte jedoch in einem derartigen Fall ein stöchiometrischer Überschuß an Sauerstoff vorhanden sein. Falls in dem zu behandelnden Gas Sauerstoff nicht in ausreichenden Mengen vorhanden ist, kann er durch Mischen mit Luft, Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereichter Luft zugeführt werden. Dieses Zumischen kann vor oder während der Berührung mit dem Bleidioxid erfolgen.

Die Menge des Sauerstoffs in dem zu behandelnden Gas ist nicht erfindungswesentlich, da auch das Bleidioxid als Oxydationsmittel wirken kann. In einem derartigen Fall kann sehr wenig und sicher geringere Mengen an Sauerstoff vorhanden sein als dem stöchiometrischen ^ri Bedarf entspricht.

Die Temperatur für die Behandlung des Bleialkylverbindungen enthaltenden Gases mit Bleidioxid liegt im Bereich von 60 bis 225° C, bevorzugt 100 bis 225° C. Bei Temperaturen oberhalb von 220°C nimmt die Zerset- in zungstemperatur von Bleialkylverbindungen zu. Daraus ergibt sich, daß je höher die Temperatur ist, desto stärker die Zersetzung der Bleialkylverbindungen ist, und desto geringer der Bedarf an Bleidioxid ist. Andererseits sind aber niedrigere Temperaturen sehr ;o erwünscht, um Energie einzusparen. Wenn ein mit Bleialkyl verunreinigter Luftstrom mit einem Abgasstrom vom Schmelzofen verwendet wird, kann ein Teil der Wärmeenergie aus dem Abgasstrom stammen und dazu dienen, die Temperatur der Gasmischung auf 100° C zu erhöhen. Die restliche Wärmeenergie des Abgasstromes kann für andere Zwecke benutzt werden. Es ist zweckmäßig, die Temperatur des zu reinigenden Gases, beziehungsweise der Gasmischung, nicht unterhalb 100°C zu senken, weil einerseits die Zersetzung der Tetraalkylbleiverbindung wesentlich reduziert wird und andererseits sich unerwünschte Feuchtigkeit auf dem Filter ansammelt.

Der Druck, bei dem das Verfahren durchgeführt wird, ist nicht erfindungswesentlich. Falls zur Berührung und als Quelle für das Bleidioxid ein Sackfilter von der Filtration des Abgases des Bleischmelzofens verwendet wird, sollte darauf geachtet werden, daß das mit Alkylblei verunreinigte Gas in das Sackfilter erst eingeleitet wird, nachdem eine angemessene Staub- J5 schicht auf dem Sackfilter vorhanden ist. Andererseits sollte die Staubschicht nicht so groß sein, daß ein derartiger Druckabfall eintritt, daß ein Pumpen erforderlich wird oder daß die Strömungsgeschwindigkeit durch das Filter unter eine gewünschte Höhe fällt.

Die Berührungszeiten zwischen dem verunreinigten Gas und dem Bleidioxid können sehr kurz sein. Beispielsweise wird bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,2 Standard-m³/min/m² und einer mittleren Dicke der Bleidioxidschicht von etwa 0,11cm die Berührungszeit auf 0,01 bis 0,8 Sekunden geschätzt Längere Berührungszeiten sind selbstverständlich auch brauchbar, aber nicht erforderlich. Typische Sackfilter in Tetraalkyl-Fabriken erlauben Strömungsgeschwindigkeiten zwischen etwa 30 und 200 Standard-cm³ Gas/min/em², wenn die Staubschicht auf dem Gewehe zwischen etwa 0,08 und 0,14 cm dick ist. Zweitens hängt die Fließgeschwindigkeit durch das Filter von der Konzentration an Alkylblei in den Gasströmen, der Zusammensetzung des Staubs aus dem Bleischmelzofen und der Dicke der Staubschicht ab. Es ist deshalb nicht möglich, die beste Strömungsgeschwindigkeit und die beste Dicke der Staubschicht für jeden Fall vorauszusagen, doch wird bevorzugt eine Strömungsgeschwindigkeit verwendet, daß eine Berührungszeit zwischen dem m> zu reinigenden Gasstrom und dem Bleidioxid von nicht weniger als 0,01 Sekunden vorhanden ist Außerdem wird die Dicke der Staubschicht durch den maximal über das Filter zulässigen Druckabfall begrenzt Diese Variablen können in sehr einfacher Weise optimiert werden, indem man den Alkylbleigehalt des Abgases von der Berührung des Gasstromes mit dem Bleidioxid mißt und entsprechende Einstelhingen vornimmt

Der Staub von den Abgasen des Schmelzofens von Tetraalkylblei-Fabriken kann in manchen Fällen eine Induktionsperiode vor der Berührung mit den Alkylblei enthaltenden Gasen verlangen. Es wird angenommen, daß in dem Staub der Sackfilter alpha-Bleidioxid (eine kristalline Form von Bleidioxid) entweder durch Kristallwachstum oder durch Modifizierung von einigen in dem Staub bereits vorhandenen Bleiverbindungen, oder durch Zersetzung von Bleitetraäthyl oder durch mehrere dieser Vorgänge, entsteht. In jedem Fall kann es bis zu drei Stunden nach der Berührung dauern, um eine Aktivierung des grauen Staubes in den Sackfiltern zu bewirken, um eine etwa 98%ige Entfernung von Tetraäthylblei, zum Beispiel aus einem Luftstrom, zu erreichen. Nach dieser !nduktionsperiode zeigt der graue Staub des Sackfilters seine volle Wirksamkeit.

Die Kapazität des Bleidioxids zur Entfernung von Alkylblei aus Gasströmen läßt sich auch nur schwer vorhersagen. Durch periodische Analysen des Gases auf Alkylbleiverbindungen nach dem Kontakt mit dem Bleidioxid kann aber leicht festgestellt werden, wenn das Bleidioxidmaterial ersetzt werden muß. Wenn Sackfilter von der Reinigung des Abgases des Bleischmelzofens verwendet werden, müssen diese Filter nicht wegen des Verlustes ihrer Aktivität ersetzt oder regeneriert werden, da auf der Filteroberfläche während der Zersetzung von Alkylblei Bleidioxid gebildet und abgelagert wird, das bei der weiteren Entfernung von Alkylblei aus dem Gasstrom mitwirkt. Es liegt deshalb im Rahmen der Erfindung, daß das Blei des Bleidioxids zunächst durch thermische Zersetzung des Alkylbleis aus dem verunreinigten Gasstrom erzeugt wird und dann nachher zur Entfernung von Alkylbleiverbindungen bei niedrigeren Temperaturen dient. Nachdem die Aktivität des Bleidioxids begonnen hat und sich auf der Oberfläche des Filters Staub angesammelt hat, so daß eine Reinigung des Filters erforderlich wird, sollte der Staub bevorzugt von dem Filter nur in einem solchen Umfang entfernt werden, daß eine Restschicht an Staub vorhanden ist die beim weiteren Betrieb des Filters die Zersetzung der Alkylbleiverbindung initiiert.

Das aus dem behandelten Gasstrom entfernte Blei wird als Bleidioxid zurückgehalten und kann durch übliche Arbeitsweisen mit dem anderen Blei in dem zur Behandlung dienenden Material in üblicher Weise zurückgewonnen werden.

In den folgenden Beispielen wird die Erfindung noch näher erläutert

Beispiel 1

Ein Apparat wurde für die Prüfung der Entfernung von Tetraalkylblei aus einem Luftstrom eingestellt Es wurden 5 ml Tetraäthylblei in einen Kolben pipettiert und die Temperatur wurde so eingestellt, daß die gewünschte Menge verdampft wurde. Es wurde dann Druckluft, die abgemessen worden war und durch ein Kohlefilter filtriert worden war, in den das Tetraäthylblei enthaltenden Kolben eingeleitet Der Tetraäthylblei enthaltende Luftstrom wurde in einen anderen Kolben geleitet, um die Konzentration an Tetraäthylblei in dem Luftstrom auszugleichen. Ein Ofen mit einer Temperaturkontrolle war mit einem Filterhalter für eine Gasprobe ausgerüstet und konnte den Filterhalter auf eine gewünschte Temperatur erwärmen. Der Filter bestand aus einem handelsüblichen Polyester-Filtergewebe, zwischen dem das zu prüfende Material in einer gleichförmigen Dicke eingeschlossen war. Das Filter

hatte eine freie Fläche von 1,76 cm². Das sandwichartige Filter wurde durch einen Edelstahlschirm und eine Abschlußschraube festgehalten. Es waren an dem Filterhalter Einrichtungen vorhanden, um eine kleine Gasprobe des Tetraäthylblei enthaltenden Luftstroms unmittelbar vor und unmittelbar nach dem Filter zu entnehmen. Der Tetraäthylblei-Luftstrom wurde durch das Filter geleitet und nachher gemessen, um Undichtigkeiten zu erkennen. Der filtrierte Strom trat durch ein in Wasser eingetauchtes Rohr aus, um einen Rückdruck für die Probeentnahme zu haben. Nachdem der Tetraäthylblei-Gasstrom lang genug durch das Filter geführt worden war, um einen stabilen Zustand zu erreichen, wurde der Ofen angestellt, um das Filter auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Die Gasproben, die vor und nach dem Filter genommen wurden, wurden durch eine kalibrierte Schleife geleitet, die an einen Gas-Chromatographen angeschlossen war. Die Proben konnten innerhalb von 20 Minuten untersucht werden. In den F i g. 1 bis 3 und in den Tabellen I bis IV werden Mittelwerte von zahlreichen Untersuchungen über eine Betriebsperiode gezeigt.

In dem beschriebenen Apparat wurden 362 mg Bleidioxid von analytischer Reinheit in dem Filtertuch zur Prüfung seiner katalytischen Aktivität bei der Zersetzung von Tetraäthylblei in dem Gasstrom verwendet. Das Röntgendiagramm hatte bestätigt, daß das Bleidioxid nur aus dieser Verbindung bestand. Beim Durchgang durch dieses Filter bei 100⁰C wurde in einem Gasstrom der Gehalt an Tetraäthylblei von 2000 ppm auf 240 ppm reduziert.

Beispiel 2

In dem Apparat gemäß Beispiel 1 wurden 100 mg eines grauen Sackstaubes aus dem Abgas eines Bleischmelzofens, in dem durch Röntgenanalyse keine Verbindungen, die gemäß der Erfindung verwendet werden sollen, identifiziert werden konnten, wie in Beispiel 1 geprüft. Dabei wurde bei 20O⁰C in einem Luftstrom der Gehalt an Tetraäthylblei von 1200 ppm auf 180 ppm reduziert. Nach dem Prüfen wurde der graue Sackstaub einer Röntgenuntersuchung unterworfen, wobei festgestellt wurde, daß er einen Hauptanteil an alpha-Bleidioxid (PbO2) enthielt

Beispiel 3

In der Vorrichtung von Beispiel 1 wurden 145 mg des grauen Sackstaubes von Beispiel 2, wie in Beispiel 1, geprüft Der Tetraäthylblei-Gehalt des Gasstromes wurde von 6000 ppm bei 200° C auf 2700 ppm reduziert Auch in diesem Fall wurde nach der Prüfung durch Röntgenuntersuchung festgestellt, daß der graue Staub einen Hauptanteil an alpha-Bleidioxid (PbCh) enthielt

Beispiel 4

In dem Apparat von Beispiel 1 wurden 60 mg eines gelben Sackstaubes geprüft, dessen Röntgenuntersuchung zeigte, daß er Blei(II)-Oxid (PbO) und Bleioxidchlorid (3 PbO · PbCfe ■ π H2O) zusammen mit weiteren nicht identifizierbaren Materialien enthielt wie in Beispiel 1 geprüft Diese Prüfung ergab, daß nur eine nominelle Menge an Tetraäthylblei aus einem Gasstrom mit einem Gehalt von 2000 ppm Tetraäthylblei beim Durchgang durch das Filter bei 20O⁰C entfernt wurden.

Beispiel 5

In dem Apparat von Beispiel 1 wurden 46JS mg des gleichen grauen Sackstaubes, wie in Beispiel 1, geprüft, mit der Ausnahme, daß der Gasstrom nur 100 ppm freien Sauerstoff enthielt. In drei getrennten Proben wurde festgestellt, daß der Gehalt des verunreinigten Gases, das 10 000 ppm Tetraäthylblei enthielt, um 22% reduziert worden war und in drei anderen Proben um 27%. Nach der Prüfung des grauen Sackstaubes wurde auch in diesem Fall eine Röntgenuntersuchung durchgeführt, die zeigte, daß ein Hauptanteil aus alpha-Bleidioxid («-PbO2) bestand. Es ergibt sich somit, daß die Reduzierung des Gehaltes an Tetraäthylblei in Gegenwart von einer geringeren Menge an freiem Sauerstoff als der stöchiometrischen Menge erreicht worden war. Wenn dem freien Sauerstoffstrom Gas im Überschuß zugesetzt wurde, konnte dadurch die Reduzierung des Gehaltes an Tetraäthylblei nur auf 34% erhöht werden, was wahrscheinlich auf die sehr hohe Konzentration auf Tetraäthylblei in dem Gasstrom zurückzuführen ist. Weitere Einzelheiten über die Beispiele und weitere Versuche sind aus den nun folgenden Tabellen und den graphischen Darstellungen ersichtlich.

Tabelle I

Einfluß von Bleihaltigen Materialien auf die Entfernung von Tetraäthylblei (TAB) aus Luftströmen Bedingungen:

15Ocm³/min, 200 C

Tabelle II

Einfluß der Zeit der Katalysatoraktivierung Bedingungen:

150 cmVmin, 200 C

grauer Sackstaub

Material	TÄB-Ent-	TAB ppm
	fernung, %	Vorbehandlung
gelber Sackstaub	5,3	2000
grauer Sackstaub	55,0	6000
grauer Sackstaub	85,0	1200
PbO₂	88,0	2000
PbO	0,8	1600
Pb₃O₄	2,8	1900

TÄB-Entfernung, %

Zeit, h

6
51

100
77
69
88

100

0,5

1,0

1,25

1,5

1,0

2,0

8,5

Tabelle III

Einfluß der Temperatur auf die TÄB-Entfernung Bedingungen:

Strömungsgeschwindigkeit - 150 cm³/min grauer Sackstaub

TAB-Entfernung, % Temperatur

15

- 50

96

100

50"C

6O⁰C

100⁰C

200°C

10

Tabelle IV

Einfluß der Verweilzeit auf die TAB-Entfernung

Bedingungen: 100 C

Anfangsgehalt TÄB - 2000 ppm 0,36 PbO₂ im Filter

TÄB nach	Filtern (ppm)	Strömungsgeschwindigkeit durch Filter (cm³/min)
40 200 600		60 150 279
	Hierzu 2 Blatt	Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Entfernen von Alkylbleiverbindungen aus Gasströmen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom bei Temperaturen zwischen 60 und 225° C mit Bleidioxid kontaktiert wird.