FR2750976A1 - Treatment of aqueous solution or suspension of organic compounds - Google Patents

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    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/725Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation

Abstract

Process for treating an aqueous solution or suspension of organic compounds at elevated temperature and pressure by oxidation of the organic compounds by an oxygen-containing gas in the presence of an oxidation catalyst to reduce the chemical oxygen demand of the solution/suspension to a predetermined level, where the catalyst comprises a catalytically active phase on a support comprising a composition of a cerium oxide and a zirconium oxide in atomic ratio Ce/Zr \-1, having a specific surface area after calcination for 6 hours at 900 deg C of at least 35 m<2>/g and oxygen storage capacity at 400 deg C of at least 1.5ml O2/g.

Description

PROCEDE DE TRAITEMENT D'UNE SOLUTION OU SUSPENSION DE COMPOSES
ORGANIQUES PAR OXYDATION EN VOIE HUMIDE
La présente invention concerne un procédé d'oxydation en voie humide d'une solution ou suspension de composés organiques pour diminuer la demande chimique en oxygène (DCO ) à un niveau déterminé.
PROCESS FOR TREATING A SOLUTION OR SUSPENSION OF COMPOUNDS
ORGANIC BY WET OXIDATION
The present invention relates to a process for the wet oxidation of a solution or suspension of organic compounds to reduce the chemical oxygen demand (COD) to a determined level.

Elle conceme plus particulièrement l'utilisation d'un système catalytique particulier pour la mise en oeuvre de cette oxydation en voie humide. It relates more particularly to the use of a particular catalytic system for carrying out this wet oxidation.

L'oxydation en voie humide des composés organiques contenus dans un milieu aqueux a été utilisé pour réduire à un niveau acceptable pour l'environnement la demande chimique en oxygène (DCO ) des effluents aqueux. Wet oxidation of organic compounds in an aqueous medium has been used to reduce the chemical oxygen demand (COD) of aqueous effluents to an environmentally acceptable level.

Différents procédés sont exploités. On peut citer à titre d'exemple le procédé
ZIMPRO qui utilise un gaz oxydant (air ou oxygène ) avec une température comprise entre 175-320 "C sous une pression de 20-210 bars. Dans ce procédé la réaction est réalisée en absence de catalyseur.
Different processes are used. By way of example, we can cite the process
ZIMPRO which uses an oxidizing gas (air or oxygen) with a temperature between 175-320 "C under a pressure of 20-210 bar. In this process the reaction is carried out in the absence of catalyst.

La société CIBA-GEIGY a développé un procédé d'oxydation en voie humide en utilisant comme oxydant de l'air, le domaine de température est de 250-300 "C, la pression étant comprise entre 50 et 200 bars. Cette oxydation est réalisée en présence d'un catalyseur composé de sels de cuivre. The company CIBA-GEIGY has developed a wet oxidation process using air as oxidant, the temperature range is 250-300 "C, the pressure being between 50 and 200 bars. This oxidation is carried out. in the presence of a catalyst composed of copper salts.

Sur la base de ce procédé catalysé, de nombreuses sociétés ont proposées de nouveaux systèmes catalytiques permettant de diminuer les temps de réaction et'ou d'abaisser les conditions de température ou de pression.On the basis of this catalyzed process, many companies have proposed new catalytic systems making it possible to decrease the reaction times and 'or to lower the temperature or pressure conditions.

Ainsi, la société OSAKA GAS décrit dans le brevet français 2361308 I'utilisation d'oxyde de ruthénium comme phase catalytiquement active. Cette phase active est déposée sur un support classiquement utilisé en catalyse hétérogène, tel que alumine silice ou charbon actif. La réaction est conduite sous une pression comprise entre 70 et 90 bars et une température comprise entre 250-280 "C, les durées de réaction sont alors compris entre 1 et 3 heures. Thus, the company OSAKA GAS describes in French patent 2361308 the use of ruthenium oxide as the catalytically active phase. This active phase is deposited on a support conventionally used in heterogeneous catalysis, such as alumina silica or activated carbon. The reaction is carried out under a pressure of between 70 and 90 bars and a temperature of between 250-280 ° C., the reaction times are then between 1 and 3 hours.

La société NIPPON SHOKUBAI a également proposé des catalyseurs comprenant comme phase active des métaux tels que le palladium ou le platine supportés sur des supports comprenant notamment des oxydes de terres rares comme l'oxyde de cérium. The company NIPPON SHOKUBAI has also proposed catalysts comprising as active phase metals such as palladium or platinum supported on supports comprising in particular rare earth oxides such as cerium oxide.

Dans le brevet japonais J4100595 cette société décrit un catalyseur comprenant un support constitué par un mélange d'oxyde de zirconium et d'un oxyde de terres rares tels que l'oxyde de cérium en association avec une phase catalytiquement active constitué par un métal choisi dans le groupe comprenant Mn, Fe, Co, Ni, W, Cu, Ag, Au,
Pt, Pd, Rh, Ru, et Ir. Les conditions de réaction sont pour la pression comprises entre 30 et 70 bars, pour la température entre 200 et 250"C, la durée de réaction étant comprise entre 10 minutes et une heure.
In Japanese patent J4100595 this company describes a catalyst comprising a support consisting of a mixture of zirconium oxide and a rare earth oxide such as cerium oxide in combination with a catalytically active phase consisting of a metal chosen from the group comprising Mn, Fe, Co, Ni, W, Cu, Ag, Au,
Pt, Pd, Rh, Ru, and Ir. The reaction conditions are for the pressure between 30 and 70 bars, for the temperature between 200 and 250 ° C., the reaction time being between 10 minutes and one hour.

Ces procédés sont utilisés industriellement dans le monde entier. Toutefois,
I'amélioration des conditions de réaction est un problème constant qui demande la mise au point de nouveaux dispositifs pour favoriser la réaction gaz/liquide, ou diminuer les temps de réaction.
These processes are used industrially all over the world. However,
The improvement of the reaction conditions is a constant problem which requires the development of new devices to promote the gas / liquid reaction, or to reduce the reaction times.

Un des buts de la présente invention est de proposer un nouveau système catalytique permettant d'accélérer la réaction à des conditions de pression et de température semblables à celles utilisées dans les procédés connus. One of the aims of the present invention is to provide a novel catalytic system making it possible to accelerate the reaction under pressure and temperature conditions similar to those used in the known processes.

A cet effet, I'invention propose un procédé de traitement de solution ou suspension aqueuse de composés organiques à une température et pression élevée par oxydation des composés organiques par un gaz contenant de l'oxygène en présence d'un catalyseur d'oxydation pour réduire la demande chimique en oxygène de ladite solution ou suspension à un niveau prédéterminé caractérisé en ce que le catalyseur comprend une phase catalytiquement active présente sur un support constitué par une composition à base d'un oxyde de cérium et d'un oxyde de zirconium dans une proportion atomique cérium/zirconium d'au moins 1, présentant une surface spécifique après calcination pendant 6 heures à 900"C d'au moins 35m2/g et une capacité de stockage de l'oxygène à 400"C d'au moins 1,5 ml d'O2/g. To this end, the invention provides a process for treating an aqueous solution or suspension of organic compounds at an elevated temperature and pressure by oxidation of the organic compounds with a gas containing oxygen in the presence of an oxidation catalyst in order to reduce. the chemical oxygen demand of said solution or suspension at a predetermined level characterized in that the catalyst comprises a catalytically active phase present on a support consisting of a composition based on a cerium oxide and a zirconium oxide in a atomic cerium / zirconium ratio of at least 1, exhibiting a specific surface area after calcination for 6 hours at 900 "C of at least 35m2 / g and an oxygen storage capacity at 400" C of at least 1, 5 ml of O2 / g.

Les caractéristiques particulières du support cériumlzirconium conduisent à réaliser un catalyseur d'oxydation en voie humide présentant une activité nettement supérieure aux catalyseurs connus comprenant des phases catalytiquement active semblables. The particular characteristics of the ceriumlzirconium support lead to the production of a wet oxidation catalyst exhibiting an activity markedly greater than the known catalysts comprising similar catalytically active phases.

Selon une caractéristiques préférentielle de l'invention, la phase catalytiquement active est constituée par du ruthénium ou de l'iridium sous forme métal ou sous forme oxyde. According to a preferred characteristic of the invention, the catalytically active phase consists of ruthenium or iridium in metal form or in oxide form.

La réaction d'oxydation est réalisée en mettant en oeuvre comme gaz oxydant un gaz contenant de l'oxygène, tel que par exemple de l'oxygène pur, l'air, l'air enrichi en oxygène, des gaz résiduaires contenant de l'oxygène. The oxidation reaction is carried out by using, as oxidizing gas, a gas containing oxygen, such as, for example, pure oxygen, air, air enriched with oxygen, waste gases containing oxygen. oxygen.

La quantité de gaz alimenté est déterminée à partir de la DCO de la solution à traiter. Généralement, le gaz contenant l'oxygène est utilisé à une quantité 1 à 1,5 fois la quantité théorique en oxygène. The quantity of gas supplied is determined from the COD of the solution to be treated. Usually, the oxygen-containing gas is used in an amount 1 to 1.5 times the theoretical amount of oxygen.

Avantageusement la pression en oxygène est comprise entre 1 et 50 bars, la pression totale des gaz étant suffisamment élevée pour maintenir la solution ou suspension à l'état liquide à la température de la réaction. Advantageously, the oxygen pressure is between 1 and 50 bars, the total pressure of the gases being sufficiently high to maintain the solution or suspension in the liquid state at the reaction temperature.

Cette température de réaction est avantageusement comprise entre 100"C et 400"C, de préférence entre 1200C et 200"C. Cette température dépend notamment de la nature des composés organiques présents dans les effluents à traiter. This reaction temperature is advantageously between 100 ° C. and 400 "C, preferably between 1200 ° C. and 200" C. This temperature depends in particular on the nature of the organic compounds present in the effluents to be treated.

Les solutions ou suspensions aqueuses pouvant être traitées par le procédé de l'invention sont des eaux qui contiennent préférentiellement des substances organiques oxydables telles que des effluents aqueux présentant une demande chimique en oxygène moyennement concentrée, avantageusement inférieure à 200 girl. The aqueous solutions or suspensions which can be treated by the process of the invention are waters which preferably contain oxidizable organic substances such as aqueous effluents exhibiting a moderately concentrated chemical oxygen demand, advantageously less than 200 girls.

Des exemples d'eaux résiduelles sont, par exemple, des eaux résiduelles provenant d'installations industrielles telles que les industries chimiques ou pétrolières, les effluents municipaux, les eaux résiduelles contenant des huiles, des eaux résiduelles provenant de procédé d'épuration de gaz ou de procédé à boue activée. Examples of waste water are, for example, waste water from industrial installations such as chemical or petroleum industries, municipal effluents, waste water containing oils, waste water from gas purification processes or activated sludge process.

Avantageusement, pour éviter un encrassage des installations et du catalyseur, ces eaux peuvent être filtrées avant d'être traitées par le procédé de l'invention.Advantageously, to avoid clogging of the installations and of the catalyst, this water can be filtered before being treated by the process of the invention.

Le catalyseur de l'invention peut être sous différentes formes telles que cylindre en forme de nid d'abeille, billes, pastilles, granulés extrudés ou poudres. The catalyst of the invention can be in various forms such as a cylinder in the shape of a honeycomb, balls, pellets, extruded granules or powders.

Généralement, le catalyseur est utilisé sous forme de lit fixe dans un réacteur de capacité suffisante pour assurer un contact solution/gaz pendant une durée déterminée de l'ordre de quelques minutes à plusieurs heures. Generally, the catalyst is used in the form of a fixed bed in a reactor of sufficient capacity to ensure a solution / gas contact for a determined period of time of the order of a few minutes to several hours.

II est également possible d'utiliser le catalyseur sous forme de lit fluidisé, ou d'introduire le catalyseur en suspension dans la solution à traiter. Le catalyseur est récupéré en fin de réaction par tout moyen connu de séparation solide/liquide. It is also possible to use the catalyst in the form of a fluidized bed, or to introduce the catalyst in suspension in the solution to be treated. The catalyst is recovered at the end of the reaction by any known means of solid / liquid separation.

Le support de catalyseur conforme à l'invention est décrit dans la demande de brevet français n" 96 document inclus par référence dans la présente demande. The catalyst support in accordance with the invention is described in French patent application No. 96, a document included by reference in the present application.

La composition de ce support peut varier dans des limites très larges. Ainsi, la concentration molaire exprimé en Ce par rapport au mélange Ce+Zr est comprise entre 0,5 et 0,9, de préférence entre 0,6 et 0,8, la concentration en Zr étant le complément à 1, en absence d'autres composés. En présence d'autres composés, le rapport Ce/Zr sera avantageusement compris entre 1 et 19, de préférence entre 1 et 9. The composition of this support can vary within very wide limits. Thus, the molar concentration expressed in Ce relative to the Ce + Zr mixture is between 0.5 and 0.9, preferably between 0.6 and 0.8, the Zr concentration being the complement to 1, in the absence of 'other compounds. In the presence of other compounds, the Ce / Zr ratio will advantageously be between 1 and 19, preferably between 1 and 9.

Ainsi, ce support est préparé selon un procédé du type dans lequel on prépare un mélange en milieu liquide contenant un composé du cérium, un composé du zirconium; on chauffe ledit mélange; on récupère le précipité obtenu et on calcine ce précipité, et il est caractérisé en ce qu'on prépare le mélange précité en utilisant une solution de zirconium qui est telle que la quantité de base nécessaire pour atteindre le point équivalent lors d'un dosage acide-base de cette solution vérifie la condition rapport molaire OH-/Zr < 1,65. Thus, this support is prepared according to a process of the type in which a mixture is prepared in a liquid medium containing a cerium compound, a zirconium compound; said mixture is heated; the precipitate obtained is recovered and this precipitate is calcined, and it is characterized in that the aforementioned mixture is prepared using a zirconium solution which is such that the amount of base necessary to reach the equivalent point during an acid determination -base of this solution verifies the condition OH- / Zr molar ratio <1.65.

La phase catalytiquement active est ensuite déposée ou imprégnée sur ce support par les procédés classiques, par exemple par mise en suspension du support dans une solution aqueuse d'un composé soluble du métal catalytiquement actif. Le support imprégné est ensuite récupéré puis séché. Le catalyseur est ensuite chauffé à une température comprise entre environ 250 et 400"C sous d'atmosphère réductrice, par exemple d'hydrogène pour réduire le composé de métal catalytiquement actif. The catalytically active phase is then deposited or impregnated on this support by conventional methods, for example by suspending the support in an aqueous solution of a soluble compound of the catalytically active metal. The impregnated support is then recovered and then dried. The catalyst is then heated to a temperature of between about 250 and 400 ° C under a reducing atmosphere, eg, hydrogen, to reduce the catalytically active metal compound.

Avantageusement, le catalyseur peut être passivé par traitement sous azote.Advantageously, the catalyst can be passivated by treatment under nitrogen.

Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, Les compositions de la phase support présentent une surface spécifique après calcination 6 heures à 900"C sous air d'au moins 35m2/g. Cette surface peut être plus particulièrement d'au moins 40m2/g. Elle peut être encore plus particulièrement d'au moins 45m2/g. According to a preferred characteristic of the invention, the compositions of the support phase have a specific surface area after calcination for 6 hours at 900 ° C. in air of at least 35 m 2 / g. This surface can more particularly be at least 40 m 2 / g. It can still more particularly be at least 45 m 2 / g.

Pour la suite de la description, on entend par surface spécifique, la surface spécifique B.E.T. déterminée par adsorption d'azote conformément à la norme ASTM D 3663-78 établie à partir de la méthode BRUNAUER - EMMETT- TELLER décrite dans le périodique "The Journal of the American Society, 60, 309 (1938)". For the remainder of the description, the term “specific surface area” means the specific surface area B.E.T. determined by nitrogen adsorption in accordance with the ASTM D 3663-78 standard established from the BRUNAUER-EMMETT-TELLER method described in the periodical "The Journal of the American Society, 60, 309 (1938)".

Selon une autre caractéristique de l'invention les compositions support peuvent aussi présenter des surfaces qui restent encore importantes même après calcination 6 heures à 1000"C. Ces surfaces peuvent être d'au moins 14m2/g, plus particulièrement d'au moins 20m2/g et encore plus particulièrement d'au moins 30m2/g. According to another characteristic of the invention, the support compositions may also have areas which still remain large even after calcination for 6 hours at 1000 ° C. These areas may be at least 14 m 2 / g, more particularly at least 20 m 2 / g and even more particularly at least 30 m 2 / g.

Les compositions utilisées comme support de catalyseur dans le procédé de l'invention peuvent également comprendre un autre composé associé avec l'oxyde de cérium et l'oxyde de zirconium. The compositions used as a catalyst support in the process of the invention can also comprise another compound associated with cerium oxide and zirconium oxide.

Ainsi, la présence d'un élément comme l'yttrium, les terres rares et le scandium permet d'obtenir les compositions présentant les plus hautes surfaces spécifiques. Thus, the presence of an element such as yttrium, rare earths and scandium makes it possible to obtain the compositions having the highest specific surfaces.

Par terre rare, on entend les éléments du groupe constitué par les éléments de la classification périodique de numéro . atomique compris inclusivement entre 57 et 71. By rare earth is meant the elements of the group consisting of the elements of the periodic table of number. atomic included between 57 and 71.

Une autre caractéristique des compositions utilisées comme support de catalyseur dans le procédé de l'invention est leur capacité de stockage de l'oxygène. Cette capacité mesurée à 400"C est d'au moins 1,5ml d'O2/g. Elle peut être plus particulièrement d'au moins 1,8ml d'O2/g et encore plus particulièrement d'au moins 2ml d'O2/g. Another characteristic of the compositions used as a catalyst support in the process of the invention is their capacity for storing oxygen. This capacity measured at 400 "C is at least 1.5 ml of O2 / g. It can more particularly be at least 1.8 ml of O2 / g and even more particularly at least 2 ml of O2. / g.

Ces compositions peuvent se présenter avantageusement sous forme d'une solution solide. Les spectres en diffraction X de ces compositions révèlent en effet, au sein de ces dernières, l'existence d'une seule phase homogène. Pour les compositions les plus riches en cérium, cette phase correspond en fait à celle d'un oxyde cérique CeO2 cristallisé et dont les paramètres de mailles sont plus ou moins décalés par rapport à un oxyde cérique pur, traduisant ainsi l'incorporation du zirconium dans le réseau cristallin de l'oxyde de cérium, et donc l'obtention d'une solution solide vraie. These compositions can advantageously be in the form of a solid solution. The X-ray diffraction spectra of these compositions in fact reveal, within the latter, the existence of a single homogeneous phase. For the compositions richest in cerium, this phase corresponds in fact to that of a crystallized ceric oxide CeO2 and whose mesh parameters are more or less offset with respect to a pure ceric oxide, thus reflecting the incorporation of zirconium in the crystal lattice of cerium oxide, and therefore obtaining a true solid solution.

Le procédé de préparation de ces compositions va maintenant être décrit. The process for preparing these compositions will now be described.

La première étape du procédé consiste à préparer un mélange en milieu liquide, généralement en phase aqueuse, contenant au moins un composé de cérium, au moins un composé de zirconium et, le cas échéant un autre composé tel qu'un composé d'yttrium, de scandium ou de terre rare. Ce mélange est préparé en utilisant une solution de zirconium. The first step of the process consists in preparing a mixture in a liquid medium, generally in an aqueous phase, containing at least one cerium compound, at least one zirconium compound and, where appropriate, another compound such as an yttrium compound, scandium or rare earth. This mixture is prepared using a zirconium solution.

Cette solution de zirconium peut provenir de l'attaque acide d'un réactif comprenant du zirconium. Comme réactif approprié, on peut citer ie carbonate,
I'hydroxyde ou l'oxyde de zirconium. L'attaque peut être faite avec un acide inorganique comme l'acide nitrique, L'acide chlorhydrique ou l'acide sulfurique. L'acide nitrique est l'acide préféré, et on peut mentionner ainsi tout particulièrement l'utilisation d'un nitrate de zirconyle provenant de l'attaque nitrique d'un carbonate de zirconium. Ce peut être aussi un acide organique tel que l'acide acétique ou l'acide citrique.
This zirconium solution can come from the acid attack of a reagent comprising zirconium. As suitable reagent, mention may be made of carbonate,
Zirconium hydroxide or oxide. The attack can be done with an inorganic acid like nitric acid, hydrochloric acid or sulfuric acid. Nitric acid is the preferred acid, and the use of a zirconyl nitrate originating from the nitric attack of a zirconium carbonate can thus be mentioned very particularly. It can also be an organic acid such as acetic acid or citric acid.

Cette solution de zirconium doit présenter la caractéristique suivante. La quantité de base nécessaire pour atteindre le point équivalent lors d'un dosage acide-base de cette solution doit vérifier la condition rapport molaire OH-/Zr < 1,65. Plus particulièrement, ce rapport peut être d'au plus 1,5 et encore plus particulièrement d'au plus 1,3. Généralement, la surface spécifique de la composition obtenue a tendance à augmenter lorsque ce rapport décroît. This zirconium solution must have the following characteristic. The quantity of base necessary to reach the equivalent point during an acid-base dosage of this solution must verify the condition OH- / Zr molar ratio <1.65. More particularly, this ratio can be at most 1.5 and even more particularly at most 1.3. Generally, the specific surface of the composition obtained tends to increase when this ratio decreases.

Le dosage acide-base se fait d'une manière connue. Pour l'effectuer dans des conditions optimales, on peut doser une solution qui a été amenée à une concentration d'environ 3.10-2 mole par litre exprimée en élément zirconium. On y ajoute sous agitation une solution de soude 1N. Dans ces conditions, la détermination du point équivalent (changement du pH de la solution) se fait d'une manière nette. On exprime ce point équivalent par le rapport molaire OH-/Zr. The acid-base dosage is carried out in a known manner. To carry it out under optimum conditions, a solution can be assayed which has been brought to a concentration of approximately 3.10-2 moles per liter expressed as the element zirconium. A 1N sodium hydroxide solution is added thereto with stirring. Under these conditions, the determination of the equivalent point (change in the pH of the solution) is done in a clear manner. This equivalent point is expressed by the OH- / Zr molar ratio.

A titre de composés du cérium, on peut citer notamment les sels de cérium comme les sels de cérium IV tels que nitrates ou nitrates céri-ammoniacal par exemple, qui conviennent ici particulièrement bien. De préférence, on utilise du nitrate cérique. La solution de sels de cérium IV peut contenir du cérium à l'état céreux mais il est préférable qu'elle contienne au moins 85% de cérium IV. Une solution aqueuse de nitrate cérique peut par exemple être obtenue par réaction de l'acide nitrique sur un oxyde cérique hydraté préparé d'une manière classique par réaction d'une solution d'un sel céreux, par exemple le nitrate céreux, et d'une solution d'ammoniaque en présence d'eau oxygénée. On peut également utiliser une solution de nitrate cérique obtenue selon le procédé d'oxydation électrolytique d'une solution de nitrate céreux tel que décrit dans le document FR-A- 2 570 087, et qui peut constituer une matière première intéressante. As cerium compounds, mention may in particular be made of cerium salts such as cerium IV salts such as cerium-ammoniacal nitrates or nitrates, for example, which are particularly suitable here. Preferably, ceric nitrate is used. The cerium IV salt solution may contain cerium in the cerous state, but it is preferable that it contains at least 85% cerium IV. An aqueous solution of ceric nitrate can, for example, be obtained by reacting nitric acid with a hydrated ceric oxide prepared in a conventional manner by reacting a solution of a cerous salt, for example cerous nitrate, and an ammonia solution in the presence of hydrogen peroxide. It is also possible to use a ceric nitrate solution obtained by the electrolytic oxidation process of a cerous nitrate solution as described in document FR-A-2 570 087, and which can constitute an advantageous raw material.

Les quantités de cérium, de zirconium et éventuellement d'autres composés présents dans le mélange doivent correspondre aux proportions stoechiométriques requises pour l'obtention de la composition finale désirée. The amounts of cerium, zirconium and optionally other compounds present in the mixture must correspond to the stoichiometric proportions required to obtain the desired final composition.

Le mélange initial étant ainsi obtenu, on procède ensuite, conformément à la deuxième étape du procédé selon l'invention, à son chauffage. The initial mixture being thus obtained, one then proceeds, in accordance with the second step of the process according to the invention, to its heating.

La température à laquelle est menée ce traitement thermique, aussi appelé thermohydrolyse, peut être comprise entre 80"C et la température critique du milieu réactionnel en particulier entre 80 et 350"C, de préférence entre 90 et 200"C. The temperature at which this heat treatment, also called thermohydrolysis, is carried out, can be between 80 "C and the critical temperature of the reaction medium, in particular between 80 and 350" C, preferably between 90 and 200 "C.

Ce traitement peut être conduit, selon les conditions de températures retenues, soit sous pression normale atmosphérique, soit sous pression telle que par exemple la pression de vapeur saturante correspondant à la température du traitement thermique. This treatment can be carried out, depending on the temperature conditions adopted, either under normal atmospheric pressure, or under pressure such as for example the saturated vapor pressure corresponding to the temperature of the heat treatment.

Lorsque la température de traitement est choisie supérieure à la température de reflux du mélange réactionnel (c'est à dire généralement supérieure à 100"C), par exemple choisie entre 150 et 350"C, on conduit alors l'opération en introduisant le mélange aqueux contenant les espèces précitées dans une enceinte close (réacteur fermé plus couramment appelé autoclave), la pression nécessaire ne résultant alors que du seul chauffage du milieu réactionnel (pression autogène). Dans les conditions de températures données ci-dessus, et en milieux aqueux, on peut ainsi préciser, à titre illustratif, que la pression dans le réacteur fermé varie entre une valeur supérieure à 1
Bar (105 Pa) et 165 Bar (165. 105 Pa), de préférence entre 5 Bar (5. 105 Pa) et 165 Bar (165. 105 Pa). Il est bien entendu également possible d'exercer une pression extérieure qui s'ajoute alors à celle consécutive au chauffage.
When the treatment temperature is chosen to be greater than the reflux temperature of the reaction mixture (that is to say generally greater than 100 "C), for example chosen between 150 and 350" C, the operation is then carried out by introducing the mixture. aqueous containing the aforementioned species in a closed chamber (closed reactor more commonly called an autoclave), the necessary pressure then resulting only from heating the reaction medium (autogenous pressure). Under the temperature conditions given above, and in aqueous media, it is thus possible to specify, by way of illustration, that the pressure in the closed reactor varies between a value greater than 1
Bar (105 Pa) and 165 Bar (165. 105 Pa), preferably between 5 Bar (5. 105 Pa) and 165 Bar (165. 105 Pa). It is of course also possible to exert an external pressure which is then added to that resulting from the heating.

Le chauffage peut être conduit soit sous atmosphère d'air, soit sous atmosphère de gaz inerte, de préférence l'azote. The heating can be carried out either under an air atmosphere or under an inert gas atmosphere, preferably nitrogen.

La durée du traitement n'est pas critique, et peut ainsi varier dans de larges limites, par exemple entre 1 et 48 heures, de préférence entre 2 et 24 heures. The duration of the treatment is not critical, and can thus vary within wide limits, for example between 1 and 48 hours, preferably between 2 and 24 hours.

A l'issue de l'étape de chauffage, on récupère un précipité solide qui peut être séparé de son milieu par toute technique classique de séparation solide-liquide telle que par exemple filtration, décantation, essorage ou centrifugation. At the end of the heating step, a solid precipitate is recovered which can be separated from its medium by any conventional solid-liquid separation technique such as, for example, filtration, decantation, draining or centrifugation.

II peut être avantageux d'introduire après l'étape de chauffage, une base telle que par exemple une solution d'ammoniaque, dans le milieu de précipitation. Ceci permet d'augmenter les rendements de récupération en l'espèce précipitée. It may be advantageous to introduce, after the heating step, a base such as, for example, an ammonia solution, into the precipitation medium. This makes it possible to increase the recovery yields in the precipitated species.

II est aussi possible d'ajouter de la même façon, après l'étape de chauffage, de l'eau oxygénée. It is also possible to add hydrogen peroxide in the same way, after the heating step.

Le produit tel que récupéré peut ensuite être soumis à des lavages à l'eau et/ou à l'ammoniaque, à une température comprise entre la température ambiante et la température d'ébullition. Pour éliminer l'eau résiduelle, le produit lavé peut enfin, éventuellement, être séché, par exemple à l'air, et ceci à une température qui peut varier entre 80 et 300"C, de préférence entre 100 et 1500C, le séchage étant poursuivi jusqu'à l'obtention d'un poids constant. The product as recovered can then be subjected to washings with water and / or with ammonia, at a temperature between room temperature and the boiling point. To remove the residual water, the washed product can finally, optionally, be dried, for example in air, and this at a temperature which can vary between 80 and 300 "C, preferably between 100 and 1500C, the drying being continued until a constant weight was obtained.

On notera qu'il est bien entendu possible de répéter une ou plusieurs fois, à l'identique ou non, après récupération du produit et addition éventuelle de la base ou de l'eau oxygénée, une étape de chauffage telle que décrite ci-dessus, en remettant alors le produit en milieu liquide, notamment dans l'eau, et en effectuant par exemple des cycles de traitements thermiques. It will of course be noted that it is of course possible to repeat one or more times, identically or not, after recovery of the product and possible addition of the base or of the hydrogen peroxide, a heating step as described above. , then returning the product to a liquid medium, in particular in water, and for example by carrying out heat treatment cycles.

Dans une dernière étape du procédé, le précipité récupéré, après éventuellement lavage et/ou séchage, est ensuite calciné. Selon un mode de réalisation particulier, il est possible après le traitement de thermohydrolyse et éventuellement après remise du produit en milieu liquide et un traitement supplémentaire de sécher directement le milieu réactionnel obtenu par atomisation. In a final step of the process, the precipitate recovered, optionally after washing and / or drying, is then calcined. According to a particular embodiment, it is possible after the thermohydrolysis treatment and optionally after returning the product to a liquid medium and an additional treatment, to directly dry the reaction medium obtained by atomization.

La calcination est effectuée à une température comprise généralement entre 200 et 1200"C et de préférence entre 300 et 900"C. Cette température de calcination doit être suffisante pour transformer les précurseurs en oxydes, et elle est aussi choisie en fonction de la température d'utilisation ultérieure de la composition catalytique et en tenant compte du fait que la surface spécifique du produit est d'autant plus faible que la température de calcination mise en oeuvre est plus élevée. La durée de la calcination peut quant à elle varier dans de larges limites, par exemple entre 1 et 24 heures, de préférence entre 4 et 10 heures. La calcination est généralement opérée sous air, mais une calcination menée par exemple sous gaz inerte n'est bien évidemment pas exclue. The calcination is carried out at a temperature generally between 200 and 1200 "C and preferably between 300 and 900" C. This calcination temperature must be sufficient to transform the precursors into oxides, and it is also chosen according to the temperature of subsequent use of the catalytic composition and taking into account the fact that the specific surface of the product is all the lower. that the calcination temperature used is higher. The duration of the calcination can for its part vary within wide limits, for example between 1 and 24 hours, preferably between 4 and 10 hours. The calcination is generally carried out in air, but calcination carried out for example under inert gas is obviously not excluded.

Les compositions de l'invention telles que décrites plus haut ou telles qu'obtenues dans les procédés mentionnés précédemment se présentent sous forme de poudres mais elles peuvent éventuellement être mises en forme pour se présenter sous forme de granulés, billes, cylindres ou nids d'abeille de dimensions variables.The compositions of the invention as described above or as obtained in the processes mentioned above are in the form of powders but they can optionally be shaped to be in the form of granules, beads, cylinders or nests. bee of variable dimensions.

Ce support est ensuite imprégné par une phase catalytiquement active, telle que du ruthénium dans le mode préféré de l'invention tel que décrit précédemment. This support is then impregnated with a catalytically active phase, such as ruthenium in the preferred embodiment of the invention as described above.

Les exemples donnés ci-dessous uniquement à titre indicatif, illustreront les caractéristiques des catalyseurs utilisés dans le procédé de l'invention ainsi que leur activité dans les procédés d'oxydation en voie humide de composés organiques. The examples given below only by way of indication, will illustrate the characteristics of the catalysts used in the process of the invention as well as their activity in the wet oxidation processes of organic compounds.

Des exemples de préparation de plusieurs catalyseurs conformes à l'invention et des catalyseurs illustrant l'art antérieur seront décrits. Examples of the preparation of several catalysts in accordance with the invention and catalysts illustrating the prior art will be described.

L'activité catalytique de ces catalyseurs sera déterminée par réalisation d'une oxydation en voie humide d'une solution aqueuse d'acide acétique. Ce composé organique a été choisi comme composé test car son oxydation est plus difficile que celle de la plupart des composés organiques oxydables présents dans les effluents aqueux à traiter
Exemple 1: Prénaration d'un catalvseur A conforme à l'invention:
Dans un premier temps on prépare un oxyde mixte de formule Ca0,62Zr0,38O2.
The catalytic activity of these catalysts will be determined by carrying out a wet oxidation of an aqueous solution of acetic acid. This organic compound was chosen as the test compound because its oxidation is more difficult than that of most oxidizable organic compounds present in the aqueous effluents to be treated.
Example 1: Prenaration of a catalyst A in accordance with the invention:
First, a mixed oxide of formula Ca0.62Zr0.38O2 is prepared.

Dans les proportions stoechiométriques requises pour l'obtention de l'oxyde mixte ci-dessus, on mélange une solution de nitrate cérique et une solution de nitrate de zirconyle. Cette dernière a été obtenue par attaque d'un carbonate à l'aide d'acide nitrique concentré. La solution répond, au sens défini plus haut, à la condition rapport molaire OH-/Zr = 0,94. In the stoichiometric proportions required for obtaining the above mixed oxide, a solution of ceric nitrate and a solution of zirconyl nitrate are mixed. The latter was obtained by attacking a carbonate using concentrated nitric acid. The solution responds, in the sense defined above, to the OH- / Zr molar ratio condition = 0.94.

La concentration de ce mélange (exprimée en oxyde des différents éléments) est ajustée à 80 g/l. Ce mélange est ensuite porté à 1500C pendant 4 heures. The concentration of this mixture (expressed as oxide of the different elements) is adjusted to 80 g / l. This mixture is then brought to 1500C for 4 hours.

Une solution d'ammoniaque est ensuite ajoutée au milieu réactionnel de telle sorte que le pH soit supérieur à 8,5. Le milieu réactionnel ainsi obtenu est porté à ébullition pendant 2 heures. Après décantation puis soutirage, on remet en suspension le produit solide et le milieu ainsi obtenu est traité pendant 1 heure à 100"C. Le produit est ensuite filtré puis calciné à la température de 900"C. An ammonia solution is then added to the reaction medium so that the pH is greater than 8.5. The reaction medium thus obtained is brought to the boil for 2 hours. After decantation and then withdrawal, the solid product is resuspended and the medium thus obtained is treated for 1 hour at 100 ° C. The product is then filtered and then calcined at a temperature of 900 ° C.

Dans un second temps, on prépare le catalyseur par imprégnation de la composition préparée ci-dessus avec une phase catalytiquement active, à savoir du ruthénium. Secondly, the catalyst is prepared by impregnation of the composition prepared above with a catalytically active phase, namely ruthenium.

Pour cela, 8 g de support préparé ci-dessus sont mis en suspension dans 13,1 cm3 d'une solution aqueuse d'acide chlorhydrique à 11 g/l contenant 0,190 g de RuCI3. For this, 8 g of support prepared above are suspended in 13.1 cm3 of an aqueous solution of hydrochloric acid at 11 g / l containing 0.190 g of RuCl3.

Après agitation à 25 "C pendant 20 heures, la solution est filtrée. Le précurseur est lentement évaporé à l'étuve à 1200C. Le précurseur séché est ensuite réduit sous hydrogène en chauffant le catalyseur à 350 "C avec une montée en température de 10 C/min., puis maintien à cette température pendant 3 heures. Le catalyseur est ensuite refroidi toujours sous atmosphère d'hydrogène puis passivé sous azote. After stirring at 25 "C for 20 hours, the solution is filtered. The precursor is slowly evaporated in an oven at 1200C. The dried precursor is then reduced under hydrogen by heating the catalyst to 350" C with a temperature rise of 10. C / min., Then hold at this temperature for 3 hours. The catalyst is then cooled, still under a hydrogen atmosphere, then passivated under nitrogen.

Le catalyseur A selon l'invention présente la composition massique suivante 4 %
Ru sur oxyde Ce0,62 - Zr0,38O2.
Catalyst A according to the invention has the following composition by mass 4%
Ru on oxide Ce0.62 - Zr0.38O2.

Exemple 2: Préparation d'un catalvseur B conforme à l'invention:
Dans un premier temps on prépare un oxyde mixte de formule Ce0,65Zr0,31Nd0 Nd0,04O2.
Example 2 Preparation of a catalyst B in accordance with the invention:
In a first step, a mixed oxide of formula Ce0.65Zr0.31Nd0 Nd0.04O2 is prepared.

Dans les proportions stoechiométriques requises pour l'obtention de l'oxyde mixte ci-dessus, on mélange une solution de nitrate cérique préneutralisée par ajout de
NH40H tel que r=- 0,22 (r étant tel que défini précédemment), une solution de nitrate de néodyme et une solution de nitrate de zirconyle qui répond, au sens défini plus haut, à la condition rapport molaire OH-/Zr= 1,17.
In the stoichiometric proportions required for obtaining the above mixed oxide, a preneutralized solution of ceric nitrate is mixed by adding
NH40H such that r = - 0.22 (r being as defined above), a solution of neodymium nitrate and a solution of zirconyl nitrate which meets, in the sense defined above, the condition OH- / Zr = molar ratio = 1.17.

Le mode opératoire suivi ensuite est identique à celui de l'exemple 1 jusqu'à l'étape de traitement 1 heure à 100"C. Le milieu réactionnel ainsi obtenu est séché par atomisation, puis calciné à la température de 900"C. The operating mode then followed is identical to that of Example 1 up to the treatment step for 1 hour at 100 ° C. The reaction medium thus obtained is dried by atomization and then calcined at a temperature of 900 ° C.

La synthèse du catalyseur B est réalisée selon le même protocole que celui décrit à l'exemple 1 à l'exception de la nature du support. The synthesis of catalyst B is carried out according to the same protocol as that described in Example 1 except for the nature of the support.

Le catalyseur B selon l'invention présente la composition massique : 4 % Ru sur Ce0,65Zr0,31 NdO,0402
Exemple 3: Préparation d'un catalyseur C conforme à l'invention:
Dans un premier temps on prépare un oxyde mixte de formule Ce0,65Zr0,31 La0,04O2.
Catalyst B according to the invention has the composition by mass: 4% Ru on Ce0.65Zr0.31 NdO.0402
Example 3 Preparation of a catalyst C in accordance with the invention:
First, a mixed oxide of formula Ce0.65Zr0.31 La0.04O2 is prepared.

Le mélange des solutions et le mode opératoire sont les mêmes que dans l'exemple 2, le nitrate de néodyme étant remplacé par du nitrate de lanthane. The mixing of the solutions and the procedure are the same as in Example 2, the neodymium nitrate being replaced by lanthanum nitrate.

La synthèse du catalyseur C est réalisée selon le mode opératoire décrit à l'exemple 1 à l'exception de la nature du support. The synthesis of catalyst C is carried out according to the procedure described in Example 1 with the exception of the nature of the support.

Le catalyseur C selon l'invention présente la composition massique 4 % Ru sur Ce0,65Zr0,3La0,04O2. Catalyst C according to the invention has the composition by mass of 4% Ru on Ce0.65Zr0.3La0.04O2.

Exemple 4: Préparation d'un catalyseur D conforme à l'invention:
Dans un premier temps on prépare un oxyde mixte de formule Ce0,65Zr0,31 LaO,0402
Le mélange des solutions et le mode opératoire sont les mêmes que dans l'exemple 2, le nitrate de néodyme étant remplacé par du nitrate de lanthane, et la solution de RuCL3 par une solution de IrCI3.
Example 4 Preparation of a catalyst D in accordance with the invention:
First, a mixed oxide of formula Ce0.65Zr0.31 LaO, 0402 is prepared.
The mixture of the solutions and the procedure are the same as in Example 2, the neodymium nitrate being replaced by lanthanum nitrate, and the solution of RuCL3 by a solution of IrCl3.

La synthèse du catalyseur D est réalisée selon le mode opératoire décrit à l'exemple 1 à l'exception de la nature du support. The synthesis of catalyst D is carried out according to the procedure described in Example 1 with the exception of the nature of the support.

Le catalyseur D selon l'invention présente la composition massique 4 % Ir sur Ca0,65Zr0,3La0,04O2. Catalyst D according to the invention has the composition by mass of 4% Ir on Ca0.65Zr0.3La0.04O2.

Exemple 5: Préparation d'un catalyseur E conforme à l'invention:
Dans un premier temps on prépare un oxyde mixte de formule Ca0,66Zr0,30Pr0,04O2.
Example 5 Preparation of a catalyst E in accordance with the invention:
First, a mixed oxide of formula Ca0.66Zr0.30Pr0.04O2 is prepared.

Le mélange des solutions et le mode opératoire sont les mêmes que dans l'exemple 2, le nitrate de néodyme étant remplacé par du nitrate de praséodyme. The mixing of the solutions and the procedure are the same as in Example 2, the neodymium nitrate being replaced by praseodymium nitrate.

La synthèse du catalyseur E est réalisée selon le mode opératoire décrit à l'exemple 1 à l'exception de la nature du support. The synthesis of catalyst E is carried out according to the procedure described in Example 1 except for the nature of the support.

Le catalyseur E selon l'invention présente la composition massique 4 % Ru sur Ce0,65Zr0,30Pr0,04O2. Catalyst E according to the invention has the composition by mass of 4% Ru on Ce0.65Zr0.30Pr0.04O2.

Exemple 6: Préparation d'un catalyseur F selon l'art antérieur
Dans un premier temps on prépare selon l'art antérieur un oxyde mixte de cérium et de zirconium de formule Ce0,765Zr0,23502.
Example 6 Preparation of a catalyst F according to the prior art
In a first step, according to the prior art, a mixed oxide of cerium and of zirconium of formula Ce0.765Zr0.23502 is prepared.

Dans les proportions stoechiométriques requises pour l'obtention de l'oxyde mixte ci-dessus, on mélange une solution de nitrate céreux et une solution de nitrate de zirconyle. Cette dernière présente un rapport NO3/Zr de 2. La concentration en oxyde des éléments est ajustée à 172 g/l. In the stoichiometric proportions required for obtaining the above mixed oxide, a solution of cerous nitrate and a solution of zirconyl nitrate are mixed. The latter has an NO3 / Zr ratio of 2. The oxide concentration of the elements is adjusted to 172 g / l.

Ce mélange ainsi obtenu est ajouté en 30 minutes sur une solution contenant de l'ammoniaque, de l'eau et de l'eau oxygénée. Le produit ainsi obtenu est lavé plusieurs fois à l'eau déminéralisée par une série de décantations et éliminations des eaux de lavage. Le produit est ensuite filtré, puis séché à 100 C pendant 2 heures. This mixture thus obtained is added over 30 minutes to a solution containing ammonia, water and hydrogen peroxide. The product thus obtained is washed several times with demineralized water by a series of decantations and eliminations of the washing water. The product is then filtered and then dried at 100 ° C. for 2 hours.

La synthèse de catalyseur F est réalisée de la façon suivante: 8 g de support sont calcinés selon le protocole suivant: montée à 700"C à 10 C/min., puis maintien à cette température pendant 3 h. Le support est ensuite refroidi sous le même courant d'air. The synthesis of catalyst F is carried out as follows: 8 g of support are calcined according to the following protocol: rise to 700 ° C. at 10 ° C. / min., Then hold at this temperature for 3 h. The support is then cooled under the same current of air.

Le support est mis en suspension dans 6,56 cm3 d'une solution aqueuse contenant 0,100 g de RuCI3. The support is suspended in 6.56 cm3 of an aqueous solution containing 0.100 g of RuCl3.

Après agitation à 25"C pendant 20 h, la solution est lentement évaporée sur bain de sable à 1200C. Le précurseur séché est ensuite calciné sous air (20 cm3/min.) selon le protocole suivant : montée à 400"C à 10 C/min., puis maintien à cette température pendant 3 h, il est ensuite refroidi sous le même courant d'air. After stirring at 25 "C for 20 h, the solution is slowly evaporated on a sand bath at 1200 ° C. The dried precursor is then calcined in air (20 cm3 / min.) According to the following protocol: rise to 400 ° C. at 10 ° C. / min., then maintained at this temperature for 3 h, it is then cooled under the same air stream.

Le catalyseur F selon l'art antérieur présente la composition massique 4 % Ru sur Ca0,765Zr0,23502. Catalyst F according to the prior art has the composition by mass of 4% Ru on Ca0.765Zr0.23502.

Exemple 7: Préparation d'un catalvseur G selon l'art antérieur
Le protocole de synthèse du catalyseur G est identique à celui décrit à l'exemple 5 à l'exception du traitement final du catalyseur G qui consiste après le traitement de calcination sous air à 400"C à réduire le précurseur de ruthénium sous hydrogène (20 cm3 / min.) selon le protocole décrit à l'exemple 1.
Example 7: Preparation of a catalyst G according to the prior art
The synthesis protocol of catalyst G is identical to that described in Example 5 except for the final treatment of catalyst G which consists, after the calcination treatment in air at 400 ° C. in reducing the ruthenium precursor under hydrogen (20 cm3 / min.) according to the protocol described in Example 1.

Le catalyseur G selon l'art antérieur présente la composition massique 4 % Ru sur Ca0,765Zr0,23502. Catalyst G according to the prior art has the composition by mass of 4% Ru on Ca0.765Zr0.23502.

Exemple 8: Préparation d'un catalvseur H selon l'art antérieur
La synthèse du catalyseur H est réalisée de la façon suivante: 8 g de support TiO2 de surface spécifique 120 m2/g sont mis en suspension dans 13,1 cm3 d'une solution aqueuse d'HCI (11 g/l) contenant 0,190 g de RuCI3.
Example 8: Preparation of an H catalyst according to the prior art
The synthesis of catalyst H is carried out as follows: 8 g of TiO2 support with a specific surface area of 120 m2 / g are suspended in 13.1 cm3 of an aqueous solution of HCl (11 g / l) containing 0.190 g of RuCI3.

Après agitation à 25"C pendant 20 h, la solution est filtrée. Le précurseur est lentement évaporé à l'étuve à 1200C. Le précurseur séché est ensuite réduit sous hydrogène (20 cm3/min.) selon le protocole suivant: montée à 350"C à 10 C/min., puis maintien à cette température pendant 3 h, il est ensuite refroidi sous le même courant d'hydrogène et passivé sous azote. After stirring at 25 ° C. for 20 h, the solution is filtered. The precursor is slowly evaporated in an oven at 1200 ° C. The dried precursor is then reduced under hydrogen (20 cm3 / min.) According to the following protocol: rise to 350 "C at 10 C / min., Then maintained at this temperature for 3 h, it is then cooled under the same stream of hydrogen and passivated under nitrogen.

Le catalyseur H selon l'art antérieur présente la composition massique 4 % Ru sur Ti02. Catalyst H according to the prior art has the composition by weight of 4% Ru on TiO 2.

Exemple 9:
Mesure des performances des catalyseurs A à H décrit dans les exemples 1 à 9
On procède à la mesure des performances en oxydation de l'acide acétique selon le protocole suivant: 0,88 g de catalyseur est placé dans un autoclave de 440 cm3 contenant 220 cm3 d'une solution aqueuse à 5 g/l d'acide acétique. Puis le mélange est chauffé sous azote (3 bar) à la température de réaction (200 C), sous agitation (120 tours/min.)
Quand la température est stabilisée, on ajoute 20 bar d'oxygène pur (temps zéro de réaction) et on suit l'évolution de la disparition de l'acide acétique et de l'apparition de CO2 (CO2 en phase gazeuse + CO2 dissout). A t = 0 la conversion de l'acide acétique (pendant la montée en température) est inférieure à 0,5 %.
Example 9:
Performance measurement of catalysts A to H described in examples 1 to 9
The oxidation performance of acetic acid is measured according to the following protocol: 0.88 g of catalyst is placed in a 440 cm3 autoclave containing 220 cm3 of an aqueous solution containing 5 g / l of acetic acid. . Then the mixture is heated under nitrogen (3 bar) to the reaction temperature (200 ° C.), with stirring (120 revolutions / min.)
When the temperature is stabilized, we add 20 bar of pure oxygen (zero reaction time) and we follow the evolution of the disappearance of acetic acid and the appearance of CO2 (CO2 in gas phase + dissolved CO2) . At t = 0, the conversion of acetic acid (during the rise in temperature) is less than 0.5%.

Les performances des catalyseurs sont exprimées: soit par la vitesse initiale de conversion de l'acide acétique en CO2 exprimée en
millimole d'acide acétique converti par litre de solution, par heure et par gramme de
catalyseur, soit en pourcentage de conversion de l'acide acétique converti après 1 heure de
réaction.
The performances of the catalysts are expressed: either by the initial rate of conversion of acetic acid into CO2 expressed in
millimole of acetic acid converted per liter of solution, per hour and per gram of
catalyst, or in percentage of conversion of the acetic acid converted after 1 hour of
reaction.

Les résultats reportés dans le tableau 1 pour les catalyseurs A à H démontrent clairement la supériorité des catalyseurs de l'invention par rapport à ceux de l'art antérieur. The results reported in Table 1 for catalysts A to H clearly demonstrate the superiority of the catalysts of the invention over those of the prior art.

Tableau 1

Figure img00110001
Table 1
Figure img00110001

<tb> <SEP> Invention <SEP> Art <SEP> Antérieur
<tb> Exemple <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8
<tb> Catalyseur <SEP> | <SEP> A <SEP> B <SEP> | <SEP> C <SEP> D <SEP> E <SEP> F <SEP> G <SEP> H
<tb> Vitesse <SEP> initiale <SEP> mmolell.h.g <SEP> 58 <SEP> 93 <SEP> 111 <SEP> 79 <SEP> 34 <SEP> l <SEP> 2X5 <SEP> 2,5511,4 <SEP>
<tb> Taux <SEP> de <SEP> conversion <SEP> à <SEP> 1 <SEP> h <SEP> 61 <SEP> 91 <SEP> 100 <SEP> 81 <SEP> 30 <SEP> 3,4 <SEP> 4,412 <SEP>
<tb> en <SEP> % <SEP> de <SEP> conversion
<tb>
<tb><SEP> Invention <SEP> Art <SEP> Previous
<tb> Example <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8
<tb> Catalyst <SEP> | <SEP> A <SEP> B <SEP> | <SEP> C <SEP> D <SEP> E <SEP> F <SEP> G <SEP> H
<tb> Initial <SEP> speed <SEP> mmolell.hg <SEP> 58 <SEP> 93 <SEP> 111 <SEP> 79 <SEP> 34 <SEP> l <SEP> 2X5 <SEP> 2.5511.4 <SEP>
<tb> Rate <SEP> of <SEP> conversion <SEP> to <SEP> 1 <SEP> h <SEP> 61 <SEP> 91 <SEP> 100 <SEP> 81 <SEP> 30 <SEP> 3,4 <SEP> 4.412 <SEP>
<tb> to <SEP>% <SEP> of <SEP> conversion
<tb>

Claims (12)

REVENDICATIONS 1 - Procédé de traitement de solution ou suspension aqueuse de composés organiques à une température et pression élevée par oxydation des composés organiques par un gaz contenant de l'oxygène en présence d'un catalyseur d'oxydation pour réduire la demande chimique en oxygène de ladite solution ou suspension à un niveau prédéterminé caractérisé en ce que le catalyseur comprend une phase catalytiquement active présente sur un support constitué par une composition à base d'un oxyde de cérium et d'un oxyde de zirconium dans une proportion atomique cérium/zirconium d'au moins 1, présentant une surface spécifique après calcination pendant 6 heures à 900"C d'au moins 35m2/g et une capacité de stockage de l'oxygène à 400"C d'au moins 1,5 ml d'O2/g. 1 - A method of treating an aqueous solution or suspension of organic compounds at a high temperature and pressure by oxidation of the organic compounds with a gas containing oxygen in the presence of an oxidation catalyst to reduce the chemical oxygen demand of said solution or suspension at a predetermined level characterized in that the catalyst comprises a catalytically active phase present on a support consisting of a composition based on a cerium oxide and a zirconium oxide in a cerium / zirconium atomic proportion of at least 1, exhibiting a specific surface area after calcination for 6 hours at 900 "C of at least 35m2 / g and an oxygen storage capacity at 400" C of at least 1.5 ml of O2 / g . 2 -Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la composition support à base d'un oxyde de cérium et d'un oxyde de zirconium présente une surface spécifique après calcination 6 heures à 1000"C d'au moins 14m2/g et plus particulièrement d'au moins 20m2/g et encore plus particulièrement d'au moins 30m2/g. 2 -Procédé according to claim 1, characterized in that the support composition based on a cerium oxide and a zirconium oxide has a specific surface area after calcination for 6 hours at 1000 "C of at least 14 m 2 / g and more particularly at least 20 m 2 / g and even more particularly at least 30 m 2 / g. 3-Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la composition support à base d'un oxyde de cérium et d'un oxyde de zirconium présente une capacité de stockage de l'oxygène à 400"C d'au moins 1,8 ml d'O2/g, plus particulièrement d'au moins 2 ml d'O2/g. 3-A method according to claim 1 or 2, characterized in that the support composition based on a cerium oxide and a zirconium oxide has an oxygen storage capacity at 400 "C of at least 1 , 8 ml of O2 / g, more particularly at least 2 ml of O2 / g. 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la composition support à base d'un oxyde de cérium et d'un oxyde de zirconium présente une capacité de stockage de l'oxygène à 400"C d'au moins 2,5 ml d'O2/g. 4 - Process according to claim 3, characterized in that the support composition based on a cerium oxide and a zirconium oxide has an oxygen storage capacity at 400 "C of at least 2.5 ml of O2 / g. 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la composition support à base d'un oxyde de cérium et d'un oxyde de zirconium se présente sous forme d'une solution solide. 5 - Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the support composition based on a cerium oxide and a zirconium oxide is in the form of a solid solution. 6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la phase active du catalyseur comprend du ruthénium ou de l'iridium sous forme métal ou de composés. 6 - Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the active phase of the catalyst comprises ruthenium or iridium in the form of metal or of compounds. 7 - Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le catalyseur comprend au moins 0,5 % en poids exprimé en métal de ruthénium ou iridium, de préférence entre 0,5 % et 10 %. 7 - Process according to claim 6, characterized in that the catalyst comprises at least 0.5% by weight expressed as ruthenium or iridium metal, preferably between 0.5% and 10%. 8 - Procédé selon l'une des revendications 6 à 7, caractérisé en ce que le composé du ruthénium ou de l'iridium est un oxyde de ces métaux. 8 - Method according to one of claims 6 to 7, characterized in that the ruthenium or iridium compound is an oxide of these metals. 9 - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le traitement est réalisé à une pression suffisante pour maintenir la solution ou suspension de composés organiques à l'état liquide. 9 - Method according to one of the preceding claims, characterized in that the treatment is carried out at a pressure sufficient to maintain the solution or suspension of organic compounds in the liquid state. 10 - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le traitement est réalisé à une température comprise entre 100"C et 400"C, de préférence entre 1200C et 200"C. 10 - Method according to one of the preceding claims, characterized in that the treatment is carried out at a temperature between 100 "C and 400" C, preferably between 1200C and 200 "C. 11 - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le traitement est réalisé sous une pression en oxygène comprise entre 1 et 50 bar. 11 - Method according to one of the preceding claims, characterized in that the treatment is carried out under an oxygen pressure of between 1 and 50 bar. 12 - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la solution ou suspension en composés organiques à traiter a une demande chimique en oxygène maximale de 200 g/l. 12 - Method according to one of the preceding claims, characterized in that the solution or suspension of organic compounds to be treated has a maximum chemical oxygen demand of 200 g / l.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0257983A2 (en) * 1986-08-22 1988-03-02 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd Method for treating waste water
EP0514177A1 (en) * 1991-05-14 1992-11-19 Nippon Shokubai Co., Ltd. Catalyst for treating wastewater, process for producing it, and process for trating wastewater with the catalyst

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