FR2543128A1 - PROCESS FOR REMOVING ORGANOPLOMB IONS, EFFLUENTS CONTAINING ORGANOPLOMB - Google Patents
PROCESS FOR REMOVING ORGANOPLOMB IONS, EFFLUENTS CONTAINING ORGANOPLOMB Download PDFInfo
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Abstract
LE PROCEDE D'ELIMINATION D'IONS D'ORGANOPLOMB, DE SOLUTIONS AQUEUSES DILUEES CONTENANT CES IONS EN QUANTITES (CALCULEES EN PLOMB) JUSQU'A 100PPM, OU L'ON FAIT PASSER LA SOLUTION A TRAVERS UN LIT DE PARTICULES DE ZINC CHIMIQUEMENT NETTOYEES, PROCEDE SUIVANT LEQUEL LA SOLUTION TRAVERSE, DE FACON SENSIBLEMENT CONSTANTE, DE BAS EN HAUT LE LIT DE PARTICULES DE ZINC, TANDIS QUE CES PARTICULES SONT MAINTENUES EN ETAT DE PERMANENTE AGITATION. IL EST INUTILE DE FILTRER LES EFFLUENTS AU PREALABLE, ET, TANT LES SOLIDES ENTRAINES PAR L'EFFLUENT QUE CEUX QUI SE FORMENT PAR REACTION DES ORGANOPLOMBS SUR LE ZINC SONT ENTRAINES PAR LE COURANT ASCENDANT, POUR ETRE SEPARES ULTERIEUREMENT PAR FILTRATION OU DECANTATION.THE PROCESS FOR THE ELIMINATION OF ORGANOPLOMB IONS, FROM DILUTED AQUEOUS SOLUTIONS CONTAINING THESE IONS IN QUANTITIES (CALCULATED AS LEAD) UP TO 100PPM, WHERE THE SOLUTION IS PASSED THROUGH A BED OF CHEMICALLY CLEANED ZINC PARTICLES PROCEDURE FOLLOWING WHICH THE SOLUTION CROSSES SENSITIVELY CONSTANTLY FROM BOTTOM TO TOP THE BED OF ZINC PARTICLES, WHILE THESE PARTICLES ARE KEPT IN A STATE OF PERMANENT AGITATION. THERE IS NO NEED TO FILTER THE EFFLUENTS FIRST, AND AS SOON AS THE SOLIDS CARRIED OUT BY THE EFFLUENT THAT THOSE WHICH FORM BY REACTION OF ORGANOPLOMBS ON THE ZINC ARE TRAINED BY THE UPFLOW, TO BE SEPARATED LATER BY FILTRATION OR DECANTATION.
Description
L'invention se rapporte à l'élimination d'ions d'organo-The invention relates to the removal of organo
-plomb de milieux aqueux, notamment, mais non exclusivement, -plumb of aqueous media, including but not limited to
des effluents aqueux provenant de la fabrication d'alcoyle- aqueous effluents from the manufacture of alkyl-
-plombs. Le rejet de liqueurs résiduaires contenant des composés d'organoplomb, tels qu'elles se produisent, par exemple, dans la fabrication d'alcoyleplombs, présente un certain nombre de difficultés, à la fois du point de vue économique et du point de vue d'une pollution éventuelle de l'environnement Alors que les composés inorganiques de plomb peuvent s'éliminer -plombs. The discharge of waste liquors containing organoplomb compounds, as they occur, for example, in the manufacture of alkyl plumbs, presents a number of difficulties, both from the economic point of view and from the point of view of Environmental Pollution While Inorganic Lead Compounds Can Eliminate
sensiblement complètement, et à un coût raisonnable, par pré- substantially, and at a reasonable cost, by pre-
cipitation dans les solutions, cela n'est pas vrai des compo- cipitation in solutions, this is not true of the
sés d'organoplomb, et particulièrement des alcoyleplombs Par exemple, les effluents aqueux résultant de la fabrication d' alcoyleplomb sont généralement alcalins et contiennent des quantités notables de chlorure de sodium, et dans ces milieux des équilibres de complexes ont lieu tels que, par exemple R Pb + 2 C 1 = R 3 Pb Cl 2, For example, the aqueous effluents resulting from the manufacture of alkyl plumb are generally alkaline and contain significant amounts of sodium chloride, and in these media complex equilibria occur such as, for example R Pb + 2 C 1 = R 3 Pb Cl 2,
33 233 2
qui peuvent exercer un effet de solubilisation sur les ions d'organoplomb aux concentrations faibles considérées En outre, même lorsqu'ils précipitent de la solution, les précipités d' organoplomb sont souvent de fines suspensions ou émulsions qui traversent les filtres, ne décantent pas facilement, et which can exert a solubilizing effect on the organoplomb ions at the low concentrations considered Moreover, even when they precipitate the solution, the organoplomb precipitates are often of fine suspensions or emulsions which pass through the filters, do not decant easily , and
ne coprécipitent pas avec des composés inorganiques. do not coprecipitate with inorganic compounds.
Divers procédés ont été proposés pour résoudre le problè- Various methods have been proposed to solve the problem.
me du dégat des effluents qui contiennent des organoplombs the effluent that contains organoplombs
provenant des processus de fabrication d'alcoyleplomb, et no- from the processes of manufacturing alkyl plumb, and
tamment l'élimination des ions d'organoplomb Un tel projet, décrit en détail dans le document de brevet US 3 697 567, comporte un procédé en deux étapes ou l'effluent est d'abord mis en contact avec un métal plus électropositif que le plomb, mais sensiblement non réactif vis-à-vis de l'eau, suivi d'un This project, described in detail in US Pat. No. 3,697,567, comprises a two-step process where the effluent is first contacted with a more electropositive metal than the lead, but substantially nonreactive to water, followed by
traitement ultérieur de l'effluent, tel que filtration, sédi- further treatment of the effluent, such as filtration, sedimentation
mentation ou centrifugation, pour enlever le précipité solide, fermé à la première étape Dans un processus, on fait passer l'effluent à travers un lit de métal finement divisé Dans un autre processus, l'effluent est agité en un bain contenant le métal finement divisé Parmi les métaux dont l'usage est suggéré dans ce procédé, il est dit que le zinc et le fer In one process, the effluent is passed through a finely divided metal bed. In another process, the effluent is stirred into a bath containing the finely divided metal. divided Among the metals whose use is suggested in this process, it is said that zinc and iron
sont préférés.are preferred.
Dans le brevet GB 1 417 078, la demanderesse décrit un procédé pour l'élimination des ions d'organoplomb de milieux aqueux contenant des concentrations assez basses de ces ions, à savoir en quantités jusqu'à 100 ppm et plus généralement dans la gamme 10-100 ppm (calculées en plomb) Ce procédé comporte le passage des solutions diluées contenant de 1 ' organoplomb de haut en bas à travers une colonne de particules de zinc chimiquement nettoyées, l'interruption périodique de In GB 1 417 078, the applicant describes a process for the removal of organoplomb ions from aqueous media containing relatively low concentrations of these ions, namely in amounts up to 100 ppm and more generally in the range 10 -100 ppm (calculated as lead) This process involves the passage of dilute solutions containing organoplomb from top to bottom through a column of chemically cleaned zinc particles, the periodic interruption of
la circulation de l'effluent ou solution contenant l'organo- the circulation of the effluent or solution containing the organo-
-plomb, et le lavage en sens inverse de la colonne avec de 1 ' eau à une pression suffisante pour provoquer la fluidisation des particules de zinc tassées Par la mise en oeuvre de ce procédé on peut éliminer les ions d'organoplomb de façon très efficace en un seul passage, c'est-à-dire une élimination de plus de 80 %, souvent de plus de 90 %, et ces rendements peuvent se maintenir sur des périodes extrêmement longues, par exemple 500 700 heures d'opération continue (excepté l'interruption -plomb, and the washing in the opposite direction of the column with water at a pressure sufficient to cause the fluidization of packed zinc particles By the implementation of this method can be eliminated organoplomb ions very efficiently in a single pass, that is to say an elimination of more than 80%, often more than 90%, and these yields can be maintained over extremely long periods, for example 500 700 hours of continuous operation (except interruption
périodique pour le lavage de la colonne en sens inverse). periodic for washing the column in the opposite direction).
La présente invention propose une modification de ce pro- The present invention proposes a modification of this
cédé, qui évite plusieurs inconvénients rencontrés dans la mise en oeuvre pratique de ce procédé Ceux-ci comprennent le besoin d'une filtration soignée des effluents d'alcoyleplomb avant son passage à travers la colonne, pour enlever toute particule solide entraînée, qui sans cela pourraient causer This avoids several disadvantages encountered in the practical implementation of this process. These include the need for careful filtration of the alkyl lead effluents prior to passing through the column, to remove any entrained solid particles, which otherwise could cause
un colmatage du lit; le besoin d'une dimension uniforme soi- clogging of the bed; the need for a uniform dimension
gneusement contrôlée des particules de zinc, en sorte que les particules soient entièrement fluidisées pendant l'étape de lavage en sens inverse, mais sans le risque que des particules plus petites soient entraînées hors du lit par le liquide de lavage en sens inverse; le besoin d'une plaque percée pour supporter le lit de particules de zinc pendant la circulation thoroughly controlled zinc particles, so that the particles are fully fluidized during the washing step in the opposite direction, but without the risk that smaller particles are driven out of the bed by the washing liquid in the opposite direction; the need for a pierced plate to support the bed of zinc particles during circulation
vers le bas de l'effluent à travers le lit, que l'on doit ce- down the effluent through the bed, which one owes this
pendant enlever pour un nettoyage périodique plutôt plus fré- during removal for periodic cleaning rather
quemment qu'il ne serait nécessaire par ailleurs pour complé- that it would otherwise be necessary to complete
ter le lit de particules de zinc; et enfin le besoin d'inter- remove the bed of zinc particles; and finally the need for inter-
ruptions périodiques, quoique espacées, de l'effluent d' - periodic, albeit spaced out, effluents from -
organoplomb à travers la colonne, pour l'étape de lavage en sens inverse, toute interruption de la circulation d'effluent à travers la colonne étant un inconvénient pour le traitement organoplomb through the column, for the washing step in reverse, any interruption of the flow of effluent through the column being a disadvantage for the treatment
de grands volumes d'effluent dilué d'alcoyleplomb produits - large volumes of diluted alkyl plumb effluent -
par la fabrication en continu d'alcoyleplombs. by the continuous manufacture of alkylplombs.
Selon la présente invention, ces difficultés sont évitées ou atténuées en faisant passer l'effluent dilué d'alcoyleplomb, ou tout autre solution diluée contenant des ions d'organoplomb, sans filtration préalable de bas en haut à travers un lit de particules de zinc chimiquement nettoyées, par exemple lavées According to the present invention, these difficulties are avoided or mitigated by passing the diluted alkyl lead effluent, or any other dilute solution containing organoplomb ions, without prior filtration from bottom to top through a bed of zinc particles chemically cleaned, for example washed
à l'acide, contenues dans un récipient, en agitant les parti- with acid, contained in a container, shaking the
cules de zinc tandis que l'effluent passe au travers vers le haut, et en l'évacuant par la partie supérieure du récipient, pour un rejet ou un traitement de complément de l'effluent zinc effluent while the effluent is passed upward and discharged through the top of the vessel for further effluent discharge or treatment
appauvri en organoplomb.depleted in organoplomb.
Bien que l'agitation des particules de zinc dans le ré- Although the agitation of the zinc particles in the
cipient puisse être obtenue simplement par la circulation as- container can be obtained simply by the circulation of
cendante de l'effluent dans le récipient, c'est-à-dire par fluidisation du lit, la technique préférée est d'installer un agitateur mécanique à commande extérieure, monté sur le fond du récipient, et qui sert à agiter le lit de particules de zinc De préférence, l'agitateur prend la forme d'un rotor à pales, monté pivotant sur le socle du récipient réacteur au; As a result of the effluent flow in the vessel, ie by fluidization of the bed, the preferred technique is to install an external-controlled mechanical stirrer, mounted on the bottom of the vessel, which serves to agitate the bed of water. Zinc particles Preferably, the agitator takes the form of a rotor blade, pivotally mounted on the base of the reactor vessel au;
tour d'un axe de rotation vertical Pour empêcher l'entraine- rotation of a vertical axis of rotation To prevent the
ment des plus petites particules de zinc Dar l'effluent qui déborde, un ou plusieurs déflecteurs peuvent être disposés the smallest zinc particles in the overflowing effluent, one or more deflectors may be arranged
dans le réacteur au dessus du lit de particules de zinc. in the reactor above the bed of zinc particles.
Des essais pratiques ont montré que, avec une agitation permanente, l'activité du lit des particules de zinc peut être maintenue sur des périodes extrêmement longues, même en l'absence d'une étape de lavage en sens inverse, considérée Practical tests have shown that, with continuous agitation, the activity of the bed of zinc particles can be maintained over extremely long periods, even in the absence of a washing step in the opposite direction, considered
antérieurement comme essentielle En outre, l'agitation perma- Previously, as essential In addition, the constant agitation
nente du lit sert à prévenir un colmatage du lit par des soli- the bed serves to prevent blockage of the bed by
des contenus dans l'effluent non traité, ou qui se forment in situ dans le lit par réaction entre les particules de zinc contents in the untreated effluent, or which are formed in situ in the bed by reaction between the zinc particles
et les composés réactifs dans l'effluent Ces solides sont ba- and the reactive compounds in the effluent These solids are
layés du lit par le liquide ascendant, et évacués de la partie supérieure du récipient avec l'effluent traité, qui est alors de préférence filtré, ou traité d'autre façon pour éliminer washed from the bed by the rising liquid, and discharged from the upper part of the container with the treated effluent, which is then preferably filtered, or otherwise treated to eliminate
ces solides avant le rejet.these solids before rejection.
Le liquide traité peut être évacué de la partie supérieu- The treated liquid can be removed from the upper part
re du récipient de traitement de toute façon convenable, mais en vue de contribuer à un courant uniforme et homogène dans le récipient, le bord de ce récipient est de préférence en forme de déversoir, par dessus lequel l'effluent traité s'é- in any suitable manner, but in order to contribute to a uniform and uniform flow in the container, the edge of this container is preferably spill-shaped, over which the treated effluent is
vacue sur la totalité des 3600 de la circonférence du bord. vacant on all 3600 of the edge circumference.
En disposition préférée, l'effluent traité évacué du récipient est passé en hydrocyclone ou autrement soumis à In preferred arrangement, the treated effluent discharged from the container is converted into a hydrocyclone or otherwise subjected to
quelque forme de décantation complémentaire, la matière décan- some form of complementary settling, the material
tée étant renvoyée à la zone de réaction Ceci permet d'utili- sent back to the reaction zone This allows us to
ser des particules de zinc plus fines, avec une augmentation corollaire bénéfique de la surface des particules disponible finer zinc particles, with a beneficial corollary increase of the available particle surface
pour le contact avec l'effluent.for contact with the effluent.
Dans encore une autre disposition préférée, l'effluent traité, sortant du récipient de traitement, est soumis à une injection de gaz avant le rejet Ceci résulte d'une découverte expérimentale selon laquelle, au contact des particules de In yet another preferred embodiment, the treated effluent leaving the treatment vessel is subjected to a gas injection prior to discharge. This results from an experimental discovery that, upon contact with
zinc, une proportion notable d'ions trialcoyleplomb en solu- zinc, a significant proportion of trialkyl lead ions in
tion réagit du tétraalcoyleploirb qui s'évacue avec l'effluent reacts with tetraalkylploirb that drains with effluent
traité Le traitement préféré d'injection de gaz élimine effi- The preferred gas injection treatment effectively eliminates
cacement le tétraalcoyleplomb, laissant l'effluent sensible- tetraalkyl lead, leaving the effluent
ment sans plomb Tout gaz inerte approprié peut être utilisé unleaded Any suitable inert gas may be used
pour le traitement d'injection, mais pour des raisons d'écono- for injection treatment, but for economic reasons
mie l'air est préféré Dans le traitement d'injection, le In the injection treatment, the air is preferred.
gaz, par exemple l'air, est de préférence dispersé dans l'ef- gas, for example air, is preferably dispersed in the
fluent traité contenu dans un récipient de traitement sous agitation pour assurer une dispersion sensiblement uniforme processed fluent contained in a stirred treatment vessel to provide substantially uniform dispersion
des bulles d'air dans l'ensemble de l'effluent traité L'aéra- air bubbles throughout the treated effluent.
tion de l'effluent traité peut s'exécuter en continu avec un temps de séjour de l'effluent dans le récipient d'aération de tion of the treated effluent can be carried out continuously with a residence time of the effluent in the aeration vessel of
-15 minutes.-15 minutes.
Egalement le traitement initial de l'effluent et l'aéra- Also the initial treatment of the effluent and the aerator
tion facultative s'exécutent convenablement à température am- optional test are carried out properly at ambient temperature.
biante D'autres paramètres de traitement sont donnés ci- Other treatment parameters are given below.
après Dimensions des particules de zinc Gamme générale tamis de 5 à 150 mailles ( 3,4 à 0,1 mm) Gamme préférée tamis de 5 à 50 mailles ( 3,4 à 0, 3 mm) Débit d'effluent généralement jusqu'à 0,75 volume par unité, Bien que l'on puisse travailler à des températures modé- rément élevées, par exemple jusqu'à 50 'C, de préférence on after Zinc particle size General sieve range from 5 to 150 mesh (3.4 to 0.1 mm) Preferred sieve range from 5 to 50 mesh (3.4 to 0.3 mm) Effluent flow rate generally up to 0.75 volume per unit, although it is possible to work at moderately high temperatures, for example up to 50 ° C, preferably
travaillera vers 30 'C.will work towards 30 'C.
Volume du lit de particule de zinc par minute, de préfé- Zinc particle bed volume per minute, preferably
rence de 0,1 à 0,25 volume par minute. from 0.1 to 0.25 volumes per minute.
Le procédé suivant-l'invention est illustré par l'exemple suivant. The following method-the invention is illustrated by the following example.
EXEMPLEEXAMPLE
Un récipient vertical cylindrique de 230 mm de diamètre A cylindrical vertical container 230 mm in diameter
et 1 m de long est équipé d'un agitateur fermé de plaques pla- and 1 m long is equipped with a closed plate agitator
nes inclinées, disposé très près du fond du récipient Quatre inclined, arranged very close to the bottom of the container Four
déflecteurs de rive, chacun d'environ 250 mm de haut, sont fi- edge deflectors, each about 250 mm high, are
xés à la paroi intérieure du récipient à l'extrémité infé- attached to the inner wall of the container at the lower end
rieure. On fait passer une circulation continue d'effluents aqueux d'une usine de fabrication de tétraalcoyleplomb, à travers le récipient à partir de la base On a ajouté une charge de zinc lavé à l'acide au tamis de 5 à 50 mailles ( 3,4 pool. A continuous circulation of aqueous effluents from a tetraalkyl lead plant is passed through the vessel from the base. An acid washed zinc feed is added to the 5 to 50 mesh sieve (3). 4
à 0,3 mm), et mis en route l'agitateur. 0.3 mm), and started the agitator.
La circulation a été maintenue pendant 53 jours; pendant ce temps le débit a varié entre 2,3 et 9,1 litre/minutes, avec The circulation was maintained for 53 days; during this time the flow varied between 2.3 and 9.1 liter / minute, with
une moyenne sur l'ensemble de 3,8 1/min On a ajouté du nou- average over the whole of 3.8 1 / min We added new
veau zinc de temus en temps pour maintenir le rendement de la réaction La concentration à l'entrée d'organoplomb soluble a varié entre 5 et 20 mg/l avec une moyenne sur l'ensemble de Zinc calf in time to maintain reaction efficiency The soluble organoplomb input concentration varied between 5 and 20 mg / l with an average over the whole
9,36 mg/l.9.36 mg / l.
La concentration moyenne de sortie a varié entre 1,0 mg/i pour un débit de 2,3 1/ min à 1,5 mg/l pour un débit de 9,1 1/min, et a été maintenue à ces valeurs durant la période de fonctionnement The mean outlet concentration ranged from 1.0 mg / i for a flow rate of 2.3 l / min to 1.5 mg / l for a flow rate of 9.1 l / min, and was maintained at these values during the period of operation
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Legal Events
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