DE3941813C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3941813C2 DE3941813C2 DE19893941813 DE3941813A DE3941813C2 DE 3941813 C2 DE3941813 C2 DE 3941813C2 DE 19893941813 DE19893941813 DE 19893941813 DE 3941813 A DE3941813 A DE 3941813A DE 3941813 C2 DE3941813 C2 DE 3941813C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- metals
- hydrocarbons
- electrode
- deposited
- electrodes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46133—Electrodes characterised by the material
- C02F2001/46138—Electrodes comprising a substrate and a coating
- C02F2001/46142—Catalytic coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46152—Electrodes characterised by the shape or form
- C02F2001/46157—Perforated or foraminous electrodes
- C02F2001/46161—Porous electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/36—Organic compounds containing halogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
- C02F2201/461—Electrolysis apparatus
- C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
- C02F2201/4612—Controlling or monitoring
- C02F2201/46125—Electrical variables
- C02F2201/4613—Inversing polarity
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbau halogenierter organischer Verbindungen,
insbesondere von chlorierten Kohlenwasserstoffen mit einer elektrochemischen Zelle und
an sich bekannten Elektroden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung sei zunächst auf ei
nige Grundlagen kurz eingegangen.
Zur Vorbehandlung von Beschichtungsverfahren in der Ober
flächentechnik wie Lackieren, Galvanisieren und physikali
schen Beschichtungstechniken wurden und werden in erhebli
chem Umfang halogenierte organische Verbindungen, insbeson
dere Chlorkohlenwasserstoffe (CKW) wie zum Beispiel Trich
lorethylen, Perchlorethylen und Methylenchlorid eingesetzt.
Aber auch bei chemischen Reinigungen, als Löse-, Extrations-
und Verdünnungsmittel finden CKW-Verbindungen einen weitver
breiteten Einsatz.
Da diese Stoffe neben der toxischen Wirkung auf den Menschen
(Resorption über die Haut und Atmungswege) auch eine erheb
liche Belastung des industriellen Abwassers mit sich brach
ten, wurden die Vorbehandlungsverfahren auf Chlorkohlenwas
serstoffbasis durch alternative Entfettungsverfahren wie
alkalische, wäßrige Reinigungsschritte und insbesondere
durch den Einsatz der Dampfentfettung mit fluorierten
Chlorkohlenwasserstoffen (FCKW) teilweise substituiert.
Zwar gelten diese Fluorchlorkohlenwasserstoffe als relativ
wenig toxisch für den Menschen (MAK-Wert vergleichbar mit
Alkohol, ca. 1000 ppm in Luft), ihre Umweltverträglichkeit
ist jedoch wegen der möglichen Zerstörung der Ozonschicht in
der Atmosphäre sehr umstritten.
Da weitere substituierende Oberflächenvorbehandlungsverfah
ren wie z. B. die Gasphasen-Aktivierung mit Schwefeltrioxid
(SO3) erst für eine technisch mögliche Handhabung entwickelt
werden müssen, besteht nunmehr verstärkt wiederum die Not
wendigkeit, chlorierte Kohlenwasserstoffe zur Vorbehandlung
von Metallen und Kunststoffen einzusetzen.
Es ist technisch jedoch nicht in jedem Fall realisierbar
gekapselte, emissionsfreie CKW-Reinigungsanlagen zu instal
lieren, so daß die Notwendigkeit besteht, Aufbereitungsan
lagen für chlorkohlenwasserstoff-haltige Abwässer zu ent
wickeln. Die Notwendigkeit hierfür wird noch dadurch ver
stärkt, daß aufgrund der aktuellen Umweltgesetzgebung die
Grenzkonzentrationen für Abwässer und damit die Grenzkon
zentrationen für CKW im Abwasser nach dem emittierenden
Prozeß gemessen werden und nicht erst in der Verdünnung des
Gesamtabwasserstroms erfaßt werden.
Die üblicherweise in den Kläranlagen eingesetzten Aufberei
tungsstufen ermöglichen nur den sicheren Abbau von wenigen
CKW-Verbindungen, nicht jedoch eine gesicherte Behandlung
und damit Entsorgung der tatsächlich technisch eingesetzten
halogenierten organischen Verbindungen.
Ein weiterer, sehr stark wachsender Bedarf für vollautoma
tisch arbeitende, möglichst wartungsfreie Anlagen, die keine
Chemikalien für den laufenden Betrieb benötigen, ist die
Aufbereitung von Grund- und Oberflächenwässern bei der Sa
nierung von Umweltschäden durch sog. "Altlasten".
Durch Chlorkohlenwasserstoffe und anderer halogenierten
organischen Verbindungen ist an bestehenden und aufgelas
senen Betrieben (bevorzugt der metallverarbeitenden Indu
strie), sowie an ehemaligen Standorten von Kokereien, Zechen
und Kohlekraftwerken eine erhebliche Kontamination des Erd
reiches mit CKW und anderen organischen Schadstoffen vor
handen und infolgedessen eine zukünftige Verseuchung des
Grundwassers zu erwarten.
Zusätzliche Anwendungsmöglichkeiten zur Entsorgung von CKW-
haltigen Verbindungen sind bei der Aufarbeitung und Behand
lung von Deponieabwässern gegeben.
In der Literatur sind eine Reihe von Arten beschrieben, die
die elektrolytische Behandlung von organischen Abwässern
betreffen. Neben den bekannten Elektrolyseverfahren zur
Chlor- bzw. Hypochloridproduktion, die vorwiegend zur Ab
wasseraufbereitung eingesetzt werden, werden einige
elektrochemische Systeme zum Abbau organischer Komponenten
beschrieben. Den Abbau von Cyanid, Phenolen, Thiocyanaten
beschreiben Dart et al. in J. Appl. Chem. 13, S. 55 (1963).
Wabner berichtet über den Abbau von Phenolen, Chlorphenolen,
Lignin und Huminstoffen (D. Wabner, Vortrag bei der Dechema
Jahrestagung 1983).
Einen Überblick über die periodische Oxidation von organi
schen Wasserinhaltstoffen mit verschiedenen Elektrodenma
terialien gibt Wabner in "Ozonanwendung in der Wasseraufbe
reitung", herausgegeben von G. E. Kurzmann, Expertverlag 1984.
Die EP 1 99 554 beschreibt ein elektrochemisches Verfahren zur
Gewinnung von Halogenen aus halogenierten organischen
Chlorkohlenwasserstoffen. Bei dieser Methode wird eine
elektrochemische Zelle mit einer Anode, ausgewählt aus der
Gruppe der Übergangsmetalle Lithium, Kalium, Natrium,
Indium, Titan, Gallium oder Mischungen davon, verwendet.
Beim Stromdurchgang durch diese Zelle bilden sich dann aus
den halogenierten Verbindungen durch Reaktion mit den Me
tallen Metallhalogenide. Weiterhin sind die genauen Verfah
rensparameter angegeben.
Aus der DE-OS 36 00 772 ist außerdem ein chemisches Verfahren
zum Abbau von chlorierten Wasserstoffen bekannt. Danach wird
Abwasser, in dem chlorierte Kohlenwasserstoffe vorhanden
sind, mit einer geringen Menge Wasserstoffsuperoxid ver
setzt. Dadurch sollen die Kohlenwasserstoffe zerstört wer
den.
Aus der DE-OS 33 39 835 ist ein Verfahren zur katalytischen Aktivierung von Elektroden be
kannt, wobei die katalytische Schicht unmittelbar im Elektrolyseur aufgebracht wird.
Allen diesen Verfahren ist jedoch gemein, daß sich beim Ab
bau chemische Zwischenstufen ausbilden. Dies hat dann zur
Folge, daß eine geringe Abbaurate und damit ein uneffektiver
Abbau erreicht wird. Alle diese Verfahren zeigen somit keine
direkte Reaktion der chlorierten Kohlenwasserstoffe.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Abbau
von halogenierten organischen Verbindungen anzugeben, bei
dem eine hohe Abbaurate erreicht wird und das eine direkte
Reaktion der halogenierten organischen Verbindungen ermög
licht. Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, die geeigne
ten Elektrodenmaterialien dazu anzugeben.
Die Aufgabe wir durch das Kennzeichen des Anspruches 1 ge
löst. Danach wird die Oberfläche der Elektroden während des
elektrochemischen Prozesses in situ kontinuierlich bzw. in
Intervallen aktiviert. Durch diese erfindungsgemäßen Merk
male ist zum ersten Mal gewährleistet, daß eine direkte Re
aktion der halogenierten organischen Verbindungen ermöglicht
wird. Erfindungsgemäß wird dafür Sorge getragen, daß während
des elektrochemischen Prozesses, also in situ, kontinuier
lich Metalle auf der Oberfläche abgeschieden werden.
Diese Metallkeime wirken dann als Katalysator bei der
Abbaureaktion. Die abgeschiedenen Metalle müssen dabei nicht
zwangsläufig die gesamte Elektrode bedecken, es genügt für
einen katalytischen Effekt, daß dies teilweise erfolgt.
Diese Metalle wirken katalytisch und ermöglichen somit eine
direkte Reaktion. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, daß
durch diese in situ Bildung der Metallkeime auf der Elek
trodenoberfläche eine hohe Aktivität erreicht wird. Die Ab
scheidung der Metalle kann hierbei kontinuierlich bzw. in
Intervallen in bestimmten Taktzeiten erfolgen. Eine Inter
vall-Abscheidung der Metalle kann z. B. durch ein mehrfaches
wiederholtes Umpolen mit Reaktivierungsströmen erfolgen.
Erfindungsgemäß ist es genauso möglich, daß statt einer Ab
scheidung von Metallen auf der Oberfläche ein teilweises Ab-
oder Anlösen der Elektrodenoberfläche vorgenommen wird. Hier
durch wird erfindungsgemäß ebenfalls eine aktive Oberfläche
erreicht, die eine direkte Reaktion der chlorierten Kohlen
wasserstoffe ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird ein Metall, oder eine Mischung davon,
ausgewählt aus der Gruppe Au, Ag, Cu, Ni, Co, Fe, Pd, Pt,
Zn, Sn, Hg, V, Cr, Mn, Rh, Cd, In oder Ce abgeschieden (An
spruch 2). Eine bevorzugte Ausführungsform ist die Abschei
dung der Metalle, ausgewählt aus der Gruppe Au, Ag, Cu, Ni,
Co, Fe, Pd oder Pt. Diese Metalle haben sich in bezug auf
die katalytische Aktivität als besonders geeignet erwiesen.
Die Abscheidung dieser Metalle oder Mischungen kann auf ver
schiedene Art erfolgen. Sie kann erstens aus den Salzlösun
gen vorgenommen werden (Anspruch 7), aus den dispergierten
Lösungen der Metalle (Anspruch 9) oder aus den Komplexsalz
lösungen (Anspruch 8). Es ist aber auch jede andere Ausgangs
verbindung geeignet, die es ermöglicht, Metallkeime abzu
scheiden. Die Metalle können auch aus dem Abwasser selbst
stammen. Es genügt, wenn z. B. geringe Mengen Kupfer
ionen im Abwasser enthalten sind. Es ist ausreichend für
einen katalytischen Effekt, wenn die abgeschiedene Menge im
ppm-Bereich liegt. Die Erfindung ist weiterhin nicht auf die
im Anspruch 2, 3, 4, 5 und 6 angegebenen Metalle beschränkt.
Genausogut können andere Übergangsmetalle, wie zum Beispiel
die der 8 Nebengruppen des Periodensystems eingesetzt wer
den. Bei den Metallen, bzw. Mischungen und Legierungen der
Ansprüche 2, 3, 4, 5, 6 handelt es sich nur um bevorzugte
Ausführungsformen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform lehrt die Abschei
dung von Metallhalogeniden auf der Oberfläche, wobei wie
derum Metallhalogenide ausgewählt aus der Gruppe Au, Ag, Cu,
Ni, Co, Fe, Pd, Pt, Zn, Sn, Hg, V, Cr, Mn, Rh, Cd, In oder
Ce bevorzugt sind.
Wird eine Aktivierung der Oberfläche durch teilweises Ab-
oder Anlösen der Elektrodenoberfläche vorgenommen, so be
steht erfindungsgemäß die Elektrode aus einem Metall, eben
falls ausgewählt aus der Gruppe Au, Ag, Cu, Ni, Co, Fe, Pd,
Pt, Zn, Sn, Hg, V, Cr, Mn, Rh, Cd, In oder Ce. Auch hier ist
die Erfindung nicht auf diese Gruppe beschränkt, sondern es
sind auch andere Übergangsmetalle und deren Legierungen ge
eignet. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch
gekennzeichnet, daß Legierungen mit Nichtmetallen, wie
Phosphor oder Bor verwendet werden.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung kennzeichnen auch
die Gestaltung der elektrolytischen Zelle. Erfindungsgemäß
wird danach eine Zelle verwendet, wobei sich eine Elektrode
ganz oder teilweise am Boden des Elektrolysegerätes befin
det. Dies hat den Vorteil, daß Stoffe, die ein höheres spez.
Gewicht als Wasser haben, wie zum Beispiel die Chlorkohlen
wasserstoffe immer in höheren Konzentrationen mit der Elek
trode in Kontakt sind.
Erfindungsgemäß wird weiterhin eine Zelle vorgeschlagen,
wobei der Anoden- und der Kathodenraum getrennt ist. Eine
besonders bevorzugte Ausführungsform ist in Anspruch 14 ge
kennzeichnet. Danach besitzt zumindest die Kathode eine
Schwamm- oder Porenstruktur, so daß eine möglichst große
Oberfläche erreicht wird. Dadurch wird eine große aktive
Oberfläche erzielt und der Prozeß kann somit noch be
schleunigt werden und eine höhere Abbaurate erreicht werden.
Demnach schließt die Erfindung auch alle Maßnahmen ein, die
eine große Oberfläche der Elektroden bewirken.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist in Anspruch 16
gekennzeichnet. Danach wird das Stromspannungsverhältnis so
gewählt, daß eine möglichst geringe Elektrolytzersetzung
erfolgt und damit ein hoher Wirkungsgrad erreicht wird. Die
Ansprüche 7-16 kennzeichnen verfahrenstechnische Maßnahmen
für die bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens.
Demnach wird zum Abbau der halogenierten organischen
Verbindungen der Kathodenraum benutzt (Anspruch
16). Das erfindungsgemäße Verfahren ist aber mit jeder gän
gigen Elektrolysezelle durchzuführen.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung des
Verfahrens für den Abbau von chlorierten
Kohlenwasserstoffen, insbesondere zur Entsorgung von Abwäs
sern (Anspruch 17). Solche Abwässer sind insbesondere die,
die beim Lackieren, Galvanisieren oder sonstigen physi
kalischen Beschichtungstechniken entstehen. Wie in der Ein
leitung geschildet, besteht gerade beim Abbau von CKW in
Abwässern ein großer Bedarf. Gerade hierin liegt die große
Bedeutung der Erfindung. Mit diesem Verfahren steht nun
erstmalig eine Methode zur Verfügung, die einen
umweltunschädlichen Abbau von CKW gewährleistet. Hinzu kommt
noch die hohe Abbaurate.
Die Erfindung wird anhand von Beispielen näher erläutert.
Elektrolyt: Spülwasser aus der metallverarbeitenden Indu
strie
Temperatur: Raumtemperatur (ca. 25°C)
el. Leitfähigkeit: 2000 µS/cm
Elektrolytbewegung: Mechanisches Rühren
Puffer: -
pH-Wert: 4,9
CKW-Gehalt (summarisch): 88 mg/kg
Elektroden: Kupfer, platiniertes Titan
Mittlerer Elektrodenabstand: 4 mm
Zellspannung: 1,9 V
Mittlerer Elektrolysestrom: 20-45 mA
Abbaurate für Tetrachlorethylen: 30 mg/kg · h
Temperatur: Raumtemperatur (ca. 25°C)
el. Leitfähigkeit: 2000 µS/cm
Elektrolytbewegung: Mechanisches Rühren
Puffer: -
pH-Wert: 4,9
CKW-Gehalt (summarisch): 88 mg/kg
Elektroden: Kupfer, platiniertes Titan
Mittlerer Elektrodenabstand: 4 mm
Zellspannung: 1,9 V
Mittlerer Elektrolysestrom: 20-45 mA
Abbaurate für Tetrachlorethylen: 30 mg/kg · h
Voraussetzung für die angeführte CKW-Abbaurate war die In
situ-Aktivierung, die in diesem Fall durch wiederholtes mehr
faches Umpolen mit Reaktivierungsströmen (Taktverhältnis
50 : 1, 20 ms lang den anodischen Stromanteil) an der Kupfer
elektrode erfolgte.
Der anodische Anteil an der Kupferkathode führt kurzzeitig
zu Kupferionen, die sofort wieder zu Kupferatomen entladen
werden. Auf diese Weise wird die Zahl der reaktiven Zentren
drastisch erhöht (Voraussetzung ist die abgestimmte Zeit
dauer des anodischen Stromes).
Die Detektion der CKW-Abnahme erfolgte zum einen direkt
durch eine gaschromatographische CKW-Bestimmung, zum anderen
indirekt durch quantitative ionenchromatographische Analyse
des Chlorids.
Elektrolyt: Spülwasser aus der metallverarbeitenden
Industrie
Temperatur: Raumtemperatur (ca. 25°C)
el. Leitfähigkeit: 2000 µS/cm
Elektrolytbewegung: Mechanisches Rühren
Puffer: -
pH-Wert: 4,7
CKW-Gehalt (summarisch): 105 mg/kg
Elektroden: platiniertes Titan, platiniertes Titan
Mittlerer Elektrodenabstand: 4 mm
Zellspannung: 2,1 V
Mittlerer Elektrolysestrom: 30-40 mA
Abbaurate für Tetrachlorethylen: 28 mg/kg · h.
Temperatur: Raumtemperatur (ca. 25°C)
el. Leitfähigkeit: 2000 µS/cm
Elektrolytbewegung: Mechanisches Rühren
Puffer: -
pH-Wert: 4,7
CKW-Gehalt (summarisch): 105 mg/kg
Elektroden: platiniertes Titan, platiniertes Titan
Mittlerer Elektrodenabstand: 4 mm
Zellspannung: 2,1 V
Mittlerer Elektrolysestrom: 30-40 mA
Abbaurate für Tetrachlorethylen: 28 mg/kg · h.
Voraussetzung für die angeführte CKW-Abbaurate war die In-si
tu-Aktivierung, die in diesem Fall durch die Mitabscheidung
von geringen Mengen Kupfer (im ppm-Bereich) erfolgte. Das
Kupfer kommt aus dem geringen Anteil von Kupferionen, die im
Abwasser enthalten waren.
Die Detektion der CKW-Abnahme erfolgte zum einen direkt durch
eine gaschromatographische CKW-Bestimmung, zum anderen indi
rekt durch quantitative ionenchromatographische Analyse des
Chlorids.
Elektrolyt: Spülwasser aus der lackverarbeitenden Industrie
Temperatur: Raumtemperatur (ca. 22°C)
el. Leitfähigkeit: 3000 µS/cm
Elektrolytbewegung: Mechanisches Umpumpen
Puffer: -
pH-Wert: 5,2
CKW-Gehalt (summarisch): 200 mg/kg
Elektroden: Kupfer (als Bodenelektrode), platiniertes Titan
Mittlerer Elektrodenabstand: 4 mm
Zellspannung: 1,7 V
Mittlerer Elektrolysestrom: 15-30 mA
Abbaurate für Methylenchlorid: 80 mg/kg · h
Temperatur: Raumtemperatur (ca. 22°C)
el. Leitfähigkeit: 3000 µS/cm
Elektrolytbewegung: Mechanisches Umpumpen
Puffer: -
pH-Wert: 5,2
CKW-Gehalt (summarisch): 200 mg/kg
Elektroden: Kupfer (als Bodenelektrode), platiniertes Titan
Mittlerer Elektrodenabstand: 4 mm
Zellspannung: 1,7 V
Mittlerer Elektrolysestrom: 15-30 mA
Abbaurate für Methylenchlorid: 80 mg/kg · h
Voraussetzung für die angeführte CKW-Abbaurate war die In-si
tu-Aktivierung, die in diesem Fall durch ein Anlösen der
Kupferkathode durch Spannungsumkehr erfolgte.
Die Detektion der CKW-Abnahme erfolgte zum einen direkt durch
eine gaschromatographische CKW-Bestimmung, zum anderen indi
rekt durch quantitative ionenchromatographische Analyse des
Chlorids.
Claims (17)
1. Elektrochemisches Verfahren zum Abbau halogenierter organischer Verbindungen,
insbesondere von chlorierten Kohlenwasserstoffen, mit einer elektrochemischen Zelle
und an sich bekannten Elektroden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberflächen der Elektroden während des elektrochemischen Prozesses in
situ, kontinuierlich oder in Intervallen, aktiviert wird, wobei zum Abbau der haloge
nierten organischen Verbindungen der Kathodenraum genutzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Oberfläche der Elektroden ein Metall, oder eine Mischung von zwei oder
mehreren von Metallen, ausgewählt aus der Gruppe Au, Ag, Cu, Ni, Co, Fe, Pd, Pt,
Zn, Sn, Hg, V, Cr, Mn, Rh, Cd, In oder Ce abgeschieden wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Oberfläche der Elektrode bevorzugt ein Metall, oder eine Mischung von
zwei oder mehreren der Metalle, ausgewählt aus der Gruppe Au, Ag, Cu, Ni, Co, Fe,
Pd oder Pt abgeschieden wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektrodenoberfläche teilweise ab- oder aufgelöst wird und die Elektrode
selbst aus einem Metall, oder einer Legierung von zwei oder mehreren Metallen,
ausgewählt aus der Gruppe Au, Ag, Cu, Ni, Co, Fe, Pd, Pt, Zn, Sn, Hg, V, Cr, Mn, Rh,
Cd, In oder Ce ausgewählt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektrodenoberfläche teilweise ab- oder aufgelöst wird und die Elektrode
selbst bevorzugt aus einem Metall, oder einer Legierung von zwei oder mehreren von
Metallen, ausgewählt aus der Gruppe Au, Ag, Cu, Ni, Co, Fe, Pd oder Pt ausgewählt
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektrode aus Legierungen mit Nichtmetallen, wie P oder B, ausgewählt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Metalle oder Legierungen aus deren Salzlösungen abgeschieden werden.
8. Verfahren nach Anspruch 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Metalle oder Legierungen aus deren Komplexsalzlösungen abgeschieden
werden.
9. Verfahren nach Anspruch 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Metalle oder Legierungen aus ihrer dispergierten Lösung abgeschieden wer
den.
10. Verfahren nach Anspruch 2 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Metalle oder Legierungen aus aprotischen Lösungen abgeschieden werden.
11. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die aktivierte Oberfläche durch Abscheiden einer Halogenverbindung
ausgewählt aus der Gruppe Au, Ag, Cu, Ni, Co, Fe, Pd, Pt, Zn, Sn, Hg, V, Cr, Mn, Rh,
Cd, In oder Ce hergestellt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1-11,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Elektrode ganz oder teilweise am Boden des Elektrolysegefäßes angeord
net wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1-12,
dadurch gekennzeichnet,
daß Anoden- und Kathodenraum getrennt angeordnet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1-13,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine oder beide Elektroden, vorzugsweise die Kathode in Schwamm- und/oder
Porenstruktur so ausgebildet wird, daß ein möglichst großes Verhältnis von aktiver
Oberfläche zu Volumen erzielt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 1-14,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine oder beide Elektroden als Röhrensystem ausgebildet ist und der Elek
trolyt durch dieses System gepumpt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 1-15,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch eine geeignete Wahl des Strom-Spannungsverhältnisses eine möglichst
geringe Elektrolytzersetzung (Elektrolyse) und damit ein hoher Wirkungsgrad bei der
Zersetzung der chlorierten organischen Verbindung erreicht wird.
17. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1-16 zum Abbau von in Abwässern ty
pisch auftretenden halogenierten organischen Verbindungen, insbesondere Chlor-
Kohlenwasserstoffen wie Tetrachlorethylen, Trichlorethylen, Methylenchlorid, Fluor-
Kohlenwasserstoffe, Brom-Kohlenwasserstoffe, Yod-Kohlenwasserstoffe, Fluor-Chlor-
Kohlenwasserstoffe und anderer gemischt halogenierter Halogen-Kohlenwasserstoffe
sowie aromatischer Halogen-Kohlenwasserstoffe.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893941813 DE3941813A1 (de) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | Verfahren zum elektrochemischen abbau von chlorierten organischen verbindungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893941813 DE3941813A1 (de) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | Verfahren zum elektrochemischen abbau von chlorierten organischen verbindungen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3941813A1 DE3941813A1 (de) | 1991-06-20 |
DE3941813C2 true DE3941813C2 (de) | 1992-01-30 |
Family
ID=6395734
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893941813 Granted DE3941813A1 (de) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | Verfahren zum elektrochemischen abbau von chlorierten organischen verbindungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3941813A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19806001A1 (de) * | 1998-02-16 | 1999-08-19 | Berger Johann | Verfahren zur Dehalogenierung von in Wasser gelösten Halogenkohlenwasserstoffen (HKW) mit Hilfe von vernickeltem Zink |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5611936A (en) * | 1994-12-23 | 1997-03-18 | Research Corporation Technologies, Inc. | Dechlorination of TCE with palladized iron |
ES2103207B1 (es) * | 1995-12-28 | 1998-04-01 | Espan Carburos Metal | Procedimiento para la reduccion de clorofluorocarbonos en una celda electrolitica, celda para llevar a cabo dicha reduccion y procedimiento para la eliminacion de los subproductos formados en dicha celda. |
DE19624023B9 (de) * | 1996-06-17 | 2009-05-20 | Verein für Kernverfahrenstechnik und Analytik Rossendorf e.V. | Verfahren zur Sanierung saurer, eisenhaltiger Tagebaurestlochgewässer |
CN1081083C (zh) * | 1996-11-22 | 2002-03-20 | 大连理工大学 | 用零价铁和钯催化剂对水中多氯有机化合物快速催化脱氯 |
DE10002927A1 (de) * | 2000-01-25 | 2001-08-02 | Ver Fuer Kernverfahrenstechnik | Verfahren zur Reinigung von strömenden Wässern |
CN108435165B (zh) * | 2018-02-12 | 2021-03-26 | 浙江工业大学 | 一种铑钯合金的制备方法、保存方法及其应用 |
CN110902799A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-03-24 | 西南交通大学 | 降解六价铬离子的Fe/Cu/Ag三金属降解剂及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2209981A (en) * | 1936-09-01 | 1940-08-06 | Dow Chemical Co | Treatment of ethyl chloride catalyst |
US4072596A (en) * | 1975-04-30 | 1978-02-07 | Westinghouse Electric Corporation | Apparatus for removal of contaminants from water |
DE3069071D1 (en) * | 1979-10-23 | 1984-10-04 | Creconsult Ltd | A process for the electrochemical degradation of persistent organic compounds, with harmful or potentially harmful properties |
LU84466A1 (de) * | 1982-11-12 | 1983-06-13 | Euratom | Verfahren zur katalytischen aktivierung von anoden und kathoden durch"in-situ"-formierung von elektrokatalysatoren unter prozessgleichen oder prozessnahen bedingungen |
US4585533A (en) * | 1985-04-19 | 1986-04-29 | Exxon Research And Engineering Co. | Removal of halogen from polyhalogenated compounds by electrolysis |
DE3600772A1 (de) * | 1986-01-14 | 1987-07-16 | Karlheinz Duerr | Verfahren zur beseitigung chlorierter kohlenwasserstoffe |
-
1989
- 1989-12-19 DE DE19893941813 patent/DE3941813A1/de active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19806001A1 (de) * | 1998-02-16 | 1999-08-19 | Berger Johann | Verfahren zur Dehalogenierung von in Wasser gelösten Halogenkohlenwasserstoffen (HKW) mit Hilfe von vernickeltem Zink |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3941813A1 (de) | 1991-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2749969C3 (de) | Elektrolysezelle | |
EP2406186B1 (de) | Verfahren zum abbau von teilfluorierten und perfluorierten tensiden | |
DE10216860A1 (de) | Elektrolysezelle für die Herstellung von Wasserstoffperoxid und Verfahren zur Herstelung von Wasserstoffperoxid | |
DE69200595T2 (de) | Methode zur kombinierten Entfernung und Zerstörung von Nitrationen. | |
DE3941813C2 (de) | ||
DE3001614C2 (de) | Verfahren zum elektrolytischen Zersetzen von Chlorwasserstoffsäure in einer Elektrolysiervorrichtung | |
DD140262A5 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von chlor | |
DE2818601A1 (de) | Verfahren zur entfernung der elektrodenansaetze bei der elektrolyse von mangan-haltigen salzloesungen | |
DE69303266T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regenerierung eines Reduktionsmittel | |
DE19739493A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von organischen Halogenverbindungen aus Wasser | |
DE69905101T2 (de) | Verfahren zur Zersetzung endokriner organischer Substanzen mit elektrolysiertem Wasser | |
EP0238975B1 (de) | Verfahren zur Aktivierung von Wasserstoffperoxid zur Oxidationsbehandlung von schwer abbaubaren toxischen Substanzen | |
DE2901577C2 (de) | ||
DE2922275C2 (de) | Verfahren zum Chlorieren und Bromieren von Wasser in einer Elektrolysezelle und Vorrichtung dafür | |
EP0241685A1 (de) | Verfahren zur Enthalogenierung von Chlor- und von Bromessigsäuren | |
DE2011610C3 (de) | Verfahren zur Gewinnung eines Metalls aus einer Spuren des Metallions enthaltenden Lösung mittels Elektrolyse | |
DE102004038650B4 (de) | Verfahren zur Auflösung von Zink in Laugen | |
WO1995007374A1 (de) | Electrolysezelle mit teilelektroden und zumindest einer gegenpoligen gegenelektrode | |
DE2316238A1 (de) | Verfahren zum entfernen von schwermetallen aus waessriger loesung | |
DE69327051T2 (de) | System zum Verlöten unter Verwendung einer reduzierenden Atmosphäre, die Wasserstoff enthält | |
DE60121337T2 (de) | Verfahren zur verbesserung einer elektrode | |
DE4218916C2 (de) | Verwendung einer Gitteranode zur elektrolytische Entgiftung oder Regeneration einer Cyanid enthaltenden wäßrigen Lösung | |
DE19953056B4 (de) | Elektrochemisches Verfahren zum Abbau von Organometallverbindungen in Baggergut und Anlage zur Durchführung des Verfahrens | |
DE19646049C2 (de) | Verfahren zur elektrochemischen Mineralisierung von organischen, insbesondere C-14-markierten Abfallstoffen | |
EP0229312A2 (de) | Verfahren zur Speicherung von elektrischer Energie in einem photochemischen Element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |