FR2609652A1 - PROCESS FOR DESTRUCTION OF LOW TEMPERATURE CHLORINATED PRODUCTS - Google Patents
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Abstract
Description
ii
PROCEDE DE DESTRUCTION DE PRODUITS CHLORES PROCESS FOR DESTRUCTION OF CHLORINATED PRODUCTS
A BASSE TEMPERATURELOW TEMPERATURE
La présente invention concerne un procédé de destruction The present invention relates to a method of destruction
des produits organiques chlorés et plus particulièrement des pro- chlorinated organic products and more particularly
duits aromatiques et des polychlorobiphényles. Certains liquides diélectriques contiennent des produits organiques chlorés et après un certain temps de fonctionnement se dégradent et doivent être remplacés. On peut parfois les régénérer totalement ou partiellement. On est souvent obligé de détruire une aromatic and polychlorinated biphenyls. Some dielectric liquids contain chlorinated organic products and after some time of operation degrade and need to be replaced. We can sometimes regenerate them totally or partially. We often have to destroy a
partie de ces liquides.part of these liquids.
Les produits organiques chlorés ainsi que certains pesti- Chlorinated organic products and certain pesticides
cides, des aromatiques chlorés comme l'héxachlorobenzène, ou des polychlorobiphényles (PCB) peuvent générer des produits toxiques acids, chlorinated aromatics such as hexachlorobenzene, or polychlorinated biphenyls (PCBs)
quand ils sont brulés comme un produit inflammable ordinaire. when they are burned as an ordinary flammable product.
Pour éviter de générer des produits toxiques on détruit ces produits chlorés à haute température et dans des conditions spécifiques. Un article de SCI. TOTAL ENVIRON. 1978, 10 (1) 51-9 décrit la destruction des polychlorobiphényles (PCB) par incinération avec To avoid generating toxic products, these chlorinated products are destroyed at high temperature and under specific conditions. An article from SCI. TOTAL ABOUT. 1978, 10 (1) 51-9 describes the destruction of polychlorinated biphenyls (PCBs) by incineration with
un temps de séjour supérieur à 2 secondes. a residence time greater than 2 seconds.
Un autre article PROC. ANNU. MEET - AIR POLLUT. CONTROL ASSOC. 1977 (Vol 2) paper N 33 décrit une destruction à 99,9995 Z Another article PROC. CANCEL. MEET - AIR POLLUT. CONTROL ASSOC. 1977 (Vol 2) paper N 33 describes a destruction at 99.9995 Z
des PCB à 1000 C avec un temps de séjour de 2 secondes. PCBs at 1000 C with a residence time of 2 seconds.
Le brevet européen EP 170 714 décrit la destruction des PCB par réaction avec de l'aluminium fondu ou un eutectique à base European patent EP 170 714 describes the destruction of PCBs by reaction with molten aluminum or a eutectic based on
d'aluminium, la réaction a lieu au dessus de 382 C. of aluminum, the reaction takes place above 382 C.
On a maintenant trouvé un procédé beaucoup plus simple pour détruire ces produits et qui peut fonctionner en dessous de We have now found a much simpler process for destroying these products that can work below
300 C.300 C.
La présente invention est un procédé de destruction des produits organiques chlorés ayant plus de 2 atomes de carbone caractérisé en ce qu'on met en contact ces produits avec un bain The present invention is a method for destroying chlorinated organic products having more than 2 carbon atoms, characterized in that these products are brought into contact with a bath
d'au moins un chloroaluminate.at least one chloroaluminate.
On peut utiliser différents chloroaluminates ou leurs mélanges. Par exemple les chloroaluminates de potassium, de lithium, Different chloroaluminates or their mixtures can be used. For example potassium chloroaluminates, lithium,
de sodium, de calcium, de strontium ou d'ammonium. sodium, calcium, strontium or ammonium.
Dans ce texte on appelle chloroaluminate un mélange quelconque de chlorure d'aluminium anhydre et d'un ou plusieurs In this text is called chloroaluminate any mixture of anhydrous aluminum chloride and one or more
chlorures métalliques.metal chlorides.
Le chloroaluminate de sodium, qui est utilisé de préfé- rence, désigne un mélange de chlorure d'aluminium et de chlorure de sodium dans des proportions quelconques et non pas seulement le mélange équimoléculaire. Le chloroaluminate de sodium peut contenir aussi du chlorure de lithium et/ou de potassium. On peut donc avoir un mélange quelconque de chlorure d'aluminium, de chlorure de sodium et de chlorure de lithium qu'on appelle chloroaluminate de sodium et Sodium chloroaluminate, which is preferably used, refers to a mixture of aluminum chloride and sodium chloride in any proportions and not just the equimolar mixture. Sodium chloroaluminate may also contain lithium chloride and / or potassium chloride. It can therefore have any mixture of aluminum chloride, sodium chloride and lithium chloride called sodium chloroaluminate and
de lithium.of lithium.
On préfère aussi que le chloroaluminate de sodium contien- It is also preferred that the sodium chloroaluminate contain
ne au moins 50 % molaire de chlorure d'aluminium et présente un not less than 50 mol% of aluminum chloride and has a
point de fusion inférieur à 200 C. melting point below 200 C.
L'invention s'intéresse A tous les produits organiques chlorés ayant plus de 2 atomes de carbone mais elle est surtout The invention is concerned with all chlorinated organic products having more than 2 carbon atoms but it is especially
utile pour les produits aliphatiques, cycliques, aromatiques mono- useful for aliphatic, cyclic, aromatic mono-
ou polycycliques, hétérocycliques. L'invention concerne tout parti- or polycyclic, heterocyclic. The invention relates to any
culièrement les produits aliphatiques perchlorés et parmi les especially perchlorinated aliphatic products and among the
produits aromatiques, les polychlorobiphényles. aromatic products, polychlorinated biphenyls.
Ces produits peuvent être sous une forme quelconque. Ils peuvent notamment se trouver dans une phase solide par exemple These products can be in any form. In particular, they may be in a solid phase, for example
absorbés sur du charbon actif.absorbed on activated carbon.
Le procédé conforme A l'invention consiste à mettre le The process according to the invention consists in putting the
produit chloré en contact avec le bain de chloroaluminate. chlorinated product in contact with the chloroaluminate bath.
Lorsque le produit chloré se trouve dans une phase solide on peut verser cette phase solide dans le bain de chloroaluminate When the chlorinated product is in a solid phase this solid phase can be poured into the chloroaluminate bath
de préférence agité. On veille à maintenir le bain fondu éventuelle- preferably stirred. We take care to keep the melted bath
ment par chauffage. On procède de même si les produits chlorés sont dans une phase liquide. Le plus souvent les produits chlorés qu'on cherche à détruire sont dans une phase gazeuse seuls ou en mélange avec des produits chlorés légers et/ou des gaz porteurs. Par exemple ce peut être un gaz résultant d'une combustion, on a donc de l'azote contenant du gaz carbonique, de l'oxyde de carbone, des produits chlorés et éventuellement de l'oxygène. Mais ce peut être un mélange by heating. The procedure is the same if the chlorinated products are in a liquid phase. Most often the chlorinated products that are to be destroyed are in a gaseous phase alone or mixed with light chlorinated products and / or carrier gases. For example it may be a gas resulting from combustion, so there is nitrogen containing carbon dioxide, carbon monoxide, chlorinated products and possibly oxygen. But it can be a mixture
gazeux quelconque pris dans un procédé quelconque. any gas taken in any process.
On préfère que les produits chlorés soient dans une phase anhydre. Le gaz contenant les produits chlorés peut être séché par It is preferred that the chlorinated products be in an anhydrous phase. The gas containing the chlorinated products can be dried by
contact avec un absorbant par exemple de l'alumine ou du glycol. contact with an absorbent for example alumina or glycol.
Puis on met en contact cette phase gazeuse contenant les produits chlorés à détruire avec le chloroaluminate par tout moyen de mise en contact d'une phase liquide avec une phase gazeuse. Ce peut être une colonne A plateaux ou à garnissage. On peut aussi dans un bac agité de chloroaluminate introduire la phase gazeuse par un This gaseous phase containing the chlorine products to be destroyed is then brought into contact with the chloroaluminate by any means for bringing a liquid phase into contact with a gaseous phase. It can be a column A trays or packed. It is also possible in a stirred tank of chloroaluminate to introduce the gas phase by a
tuyau plongeur ou par un tuyau arrivant par le fond du bac. plunger pipe or pipe coming through the bottom of the tank.
Les différents produits organiques chlorés peuvent se The different chlorinated organic products can be
répartir entre les phases liquide et vapeur du bain de chloroalumi- partition between the liquid and vapor phases of the chloroaluminum bath.
nate. De même pour les produits qui accompagnent ces produits chlorés. On peut utiliser une colonne à plateaux ou A garnissage pour assurer une circulation et un brassage continus des phases liquide et gazeuse et une bonne mise en contact des produits gazeux avec le bain de chloroaluminate. On peut aussi opérer avec une cascade de réacteurs agités. On maintient les produits organiques nate. The same goes for the products that accompany these chlorinated products. A packed or packed column can be used to ensure continuous circulation and stirring of the liquid and gaseous phases and good contact of the gaseous products with the chloroaluminate bath. One can also operate with a cascade of agitated reactors. We maintain organic products
chlorés en contact avec le bain de chloroaluminate le temps néces- in contact with the chloroaluminate bath the time required
saire à leur destruction. Le temps de séjour peut varier dans de larges limites mais est généralement compris entre quelques minutes to their destruction. The residence time may vary within wide limits but is generally between a few minutes
et quelques heures.and a few hours.
Bien qu'on puisse opérer à toute température pourvu que le chloroaluminate soit liquide, on préfère se placer au dessous de Although it is possible to operate at any temperature provided that the chloroaluminate is liquid, it is preferable to place it under
300 C et de préférence entre 200 et 300 C. 300 C and preferably between 200 and 300 C.
La vitesse de destruction des produits chlorés, en parti- The rate of destruction of chlorinated products, particularly
culier les aromatiques, augmente avec la température du chloroalumi- aromatics, increases with the temperature of the chloroaluminum
nate.nate.
On peut trouver dans la phase gazeuse du bain de chloroa- It is possible to find in the gaseous phase of the chloro
luminate, des produits légers de décomposition des produits chlorés qu'on cherchait à détruire; par exemple du tétrachlorure de carbone et/ou de l'hexachloroéthane. On ne retrouve pas dans la phase vapeur du bain de chloroaluminate les produits organiques chlorés qu'on cherchait à détruire. Quand on analyse le bain de chloroaluminate après avoir respecté le temps de contact entre les produits chlorés et le chloroaluminate, on ne retrouve pas les produits organiques luminate, light products of decomposition of chlorinated products which were sought to destroy; for example carbon tetrachloride and / or hexachloroethane. In the vapor phase of the chloroaluminate bath, we do not find the chlorinated organic products that we sought to destroy. When the chloroaluminate bath is analyzed after respecting the contact time between chlorinated products and chloroaluminate, organic products are not found
qu'on cherchait à détruire.that we sought to destroy.
On peut aussi purger périodiquement le bain de chloroalu- It is also possible to periodically purge the chloroalcohol bath.
minate pour éviter l'accumulation de produits insolubles ou qui ne peuvent rester en suspension dans le bain. Dans cette purge on ne retrouve aussi aucune trace des produits organiques chlorés. On constate donc la disparition des produits chlorés qu'on cherchait à détruire. Dans une mise en oeuvre préférée de l'invention on ajoute au bain de chloroaluminate un ou plusieurs métaux en poudre choisis parmi les métaux réducteurs tels que, par exemple, l'aluminium ou le zinc. On préfère utiliser une poudre dont la granulométrie moyenne to avoid the accumulation of insoluble products or that can not remain suspended in the bath. In this purge there is also no trace of chlorinated organic products. So we see the disappearance of chlorinated products that were trying to destroy. In a preferred embodiment of the invention is added to the chloroaluminate bath one or more powdered metals selected from reducing metals such as, for example, aluminum or zinc. It is preferred to use a powder whose average particle size
est inférieure à 500 p. Si on utilise des métaux, on élimine complè- is less than 500 p. If metals are used, it eliminates completely
tement les produits organiques chlorés comme précédemment mais avec une vitesse nettement supérieure, de l'ordre de plusieurs fois à chlorinated organic products as before but with a much higher speed, of the order of several times
plusieurs dizaines de fois la vitesse précédente. dozens of times the previous speed.
On constate une consommation de poudre du métal (ou des métaux) ce qui peut signifier que du chlorure s'est formé en prenant There is a consumption of powder of the metal (or metals) which can mean that chloride has formed while taking
du chlore aux produits organiques chlorés lors de leur destruction. chlorine to chlorinated organic products when they are destroyed.
Il n'y a pas de limite à la quantité de poudre métallique à intro- There is no limit to the amount of metal powder
duire dans le chloroaluminate. On préfère utiliser l'aluminium en in chloroaluminate. It is preferred to use aluminum in
poudre; on peut mettre jusqu'à 5 ou 10 % en poids de poudre d'alu- powder; up to 5 or 10% by weight of aluminum powder can be
minium dans le bain de chloroaluminate. On constate que la vitesse de destruction des produits chlorés augmente avec la quantité de minium in the chloroaluminate bath. It is found that the rate of destruction of chlorinated products increases with the amount of
poudre d'aluminium et avec la température du bain de chloroalumi- aluminum powder and with the temperature of the chloroaluminum bath
nate. On préfère agiter le bain pour que la poudre de métal soit bien dispersée dans le bain. Le ou les chlorures métalliques qui ont été produits peuvent se mélanger au bain de chloroaluminate et se nate. It is preferred to stir the bath so that the metal powder is well dispersed in the bath. The metal chloride (s) that have been produced can mix with the chloroaluminate bath and
partager entre les phases liquides et gazeuses. On peut si nécessai- share between the liquid and gaseous phases. We can if necessary
re éliminer les chlorures métalliques de la phase gazeuse en la eliminate metal chlorides from the gas phase by
traitant par un hydroxyde, tel que de la soude ou de la potasse. treating with a hydroxide, such as soda or potash.
Les exemples suivants illustrent l'invention: The following examples illustrate the invention:
EXEMPLE 1EXAMPLE 1
Dans un ballon en pyrex de 1 litre chauffé électriquement, muni d'un agitateur à hélice tournant à 300 t/mn, on introduit 500 g In a 1-liter pyrex flask heated electrically, equipped with a propeller stirrer rotating at 300 rpm, 500 g
de chloroaluminate de sodium dont le rapport AC3 = 1. of sodium chloroaluminate whose ratio AC3 = 1.
NaCl1 Le produit est chauffé à 200 C, agité, puis on introduit 0,2 g d'hexachlorobenzène et 0,1 g de décachlorobiphényle. Après 1 heure à C, on balaie le bain fondu pendant 15 minutes par un débit de nealqeu al suep saou quos siellnsai sal s a-2KuaNdTqoaolqzap-ap Sui oo NaCl1 The product is heated to 200 ° C., stirred, then 0.2 g of hexachlorobenzene and 0.1 g of decachlorobiphenyl are introduced. After 1 hour at C, the melt is swept for 15 minutes by a flow of water at the same time.
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