ITMI971506A1 - Processo per rimuovere policlorobifenili da olii minerali - Google Patents
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Description
La presente invenzione riguarda un processo per rimuovere policlorobifenili (PCB) da olii minerali, in particolare da olii dielettrici contaminati in apparecchiature- elettriche.
Il problema, di decontaminare, detti- olii- minerali- dalla, presenza- di PCB, tossici e non biodegradabili, è stato affrontato con metodi diversi. Sono descritti trattamenti . chimici con. sostanze-fortemente- ossidanti- (Journal . of. Am. Chem. Soc., 1987, 109, 8081 e Envirom. Sci. Technol., 1988, 22, 1182), con metalli- alcalini,, con. sodio metallico, o con. forti- nucleofilL (US- Pat. N° 4,327,368; US. Pat. N° 4,353,793; Eur. Pat. N° 397.310; US. Pat. N° 4,663,027 e-US. Pat. N° 4,748,292), metodi-termodistruttivi.o-trattamenti con radiazione ultravioletta.
Nello stato, della. tecnica. è stato, anche reso noto,- nella. nostra-domanda di brevetto n° MI94A002660, che tra i trattamenti chimici, l’idrodeclorurazione dei- PCB. con idrogeno, o. con. un. suo. precursore, porta. a-bifenile-come.unico prodotto di reazione (Equazione 1):
Quest’ultimo composto può essere considerato a tutti gli effetti un componente . dell 'olio, minerai e.
Inoltre la nostra, suddetta, domanda, di. brevetto, prevede- che l’idrodealogenazione di PCB in olio minerale come solvente avvenga in un sistema- multifasico. costituito- da- una- soluzione acquosa, alcalina e un catalizzatore di idrogenazione qualora sia presente anche un catalizzatore di trasferimento di fase. E’ stato, anche, riportato che. se. sL opera, senza il catalizzatore di-trasferimento di. fase, nessuna reazione. ha. luogo.
Gli inconvenienti dei processi noti (ad esclusione della radiazione ultravioletta, e- della, idrodeclorurazione), sono- la- formazione- di. sottoprodotti che devono comunque essere smaltiti, la bassa velocità di reazione (per i trattamenti con ione superossido e con. radiazione, ultravioletta), o. il rischio di esplosione (per i trattamenti con metalli alcalini).
Ora- noi abbiamo- trovato- che olii minerali conta-minati- da PGB sono decontaminati in assenza del catalizzatore di trasferimento di fase qualora si conduca la reazione, di idrodealogenazione- a- temperatura- e., pressione convenienti in presenza di un catalizzatore di idrogenazione.
Detto catalizzatore- è. scelto, tra. le. famiglie di- catalizzatori tipici, per i processi di “hydrotreating /hydrogenation /saturation” e di “hydrorefining”, ossia di catalizzatori che attivano.reazioni.di sostituzione-degli-eteroatomi più comuni, ad esempio azoto, zolfo e ossigeno, utilizzando l idrogeno molecolare come, fonte di idrogeno.
Era_ detti- catalizzatori, sono, stari individuati come., più efficaci iL Nichel-Molibdeno (Ni/Mo), il Cobalto-Molibdeno (Co/Mo) e il Nichel-Tungsteno (Ni/W) su-supporto-di-allumina.
Il processo inventato è applicabile ad olii contaminati con PCB in un ampio intervallo di.concentrazioni,.preferibilmente.tra.5 e.50000.ppm.
Si deve notare che, se si opera a bassa pressione e temperatura, la velocità della, reazione. diminuisce, in. modo tale, da rendere il.processo poco, adatto ad una applicazione industriale.
Perciò,, a. seconda, delle, esigenze . industriali,, la. velocità della, reazione sarà elevata operando a pressione crescente, preferibilmente da 5 a 50 bar, e a temperatura-crescente, preferibilmente-da 250°C a-400°C
I principali vantaggi dell’invenzione sono dati:
a) dal- poter evitare l’uso di. un catalizzatore, di. trasferimento dL fase, peraltro di costo elevato;
b) dall!utilizzo di. catalizzatori, di idrogenazione. abasso costo e riutilizzabili più volte senza ulteriori trattamenti di rigenerazione.
Ulteriori vantaggi rispetto, al metodi, precedentemente, riportati e già presenti nella nostra precedente domanda di brevetto consistono nella possibilità- di. operare, sull’olio minerale senza, trattamenti preventivi; nell’assenza di dannosi sottoprodotti del processo; nell’elevata velocità di reazione e- nella- possibilità di- riutilizzare, in. un. trasformatore- elettrico l’olio minerale trattato, dopo aver rimosso umidità e gas presenti.
L’invenzione- è descritta più in dettaglio, qui di. seguito, con riferimento, a tre esempi di realizzazione ed alla allegata
FIG: 1- che è uno-schema.
La. concentrazione- iniziale, del ECB utilizzata .negli- esempi quL descritti è stata fra 730 ppm e 123 ppm.
Irt detti, esemplle reazioni sono svolte in_un. reattore Batch .
II catalizzatore di idrogenazione è stato Ni/Mo e la temperatura è stata di 300°C.
La-pressione-è stata fra.5. e.45 bar.
ESEMPI
Esempio n.1
In un. reattore. Batch, indicato, nella Fig.1. col numero. I,. munito di scambiatore, di. calore 2. ed. agitatore 3,. avente volume, nominale, di 350 ml,.
sono stati introdotti 100 ml di olio dielettrico contaminato 4 con 730 ppm di PCB. Detto olio 4 è stato messo a reagire con idrogeno gassoso 5, alla pressione di 45 bar e alla temperatura di 300°C in presenza di 1 g di catalizzatore Ni/Mo 6. L’olio decontaminato 7 recuperato, e separato tramite un filtro 8 dal catalizzatore recuperato 9, è stato analizzato per la determinazione dei PCB residui. Dopo 4 ore di reazione l’analisi gascromatografica con rivelatore ECD ha evidenziato una resa di degradazione del 95%. Nell’olio rimanevano 40 ppm di PCB.
Esempio n.2
In un reattore Batch con volume nominale di 350 ml, 100 mi di olio dielettrico contaminato da 123 ppm di PCB sono stati messi a reagire con idrogeno gassoso alla pressione di 10 bar e alla temperatura di 300°C in presenza di 1 g di catalizzatore Ni/Mo. Dopo 1 ora di reazione l’analisi gascromatografica con rivelatore ECD ha evidenziato una resa di degradazione del 95%. Nell’olio rimanevano 6 ppm di PCB.
Esempio n.3
In un reattore Batch con volume nominale di 350 mi, 100 ml di olio dielettrico contaminato da 730 ppm di PCB sono stati messi a reagire con idrogeno gassoso alla pressione di 5 bar e alla temperatura di 300°C in presenza di 1 g di catalizzatore Ni/Mo. Dopo 9 ore di reazione l’analisi gascromatografica con rivelatore ECD ha evidenziato una resa di degradazione del 98%. Nell’olio rimanevano 1 1 ppm di PCB.
Si comprenderà che il processo può essere ugual-mente realizzato in un reattore CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor) col quale si intende un reattore del tipo continuo a perfetta miscelazione.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1. Processo per. rimuovere policlorobifenili. da. olii, minerali, per. mezzo della reazione di idrodealogenazione caratterizzato da ciò che l’olio minerale contenente i policlorobifenili è posto a. contatto in un reattore e fatto reagire con un catalizzatore di idrogenazione e una fonte di idrogeno. 2.. Processo secondo la . rivendicazione L caratterizzato da ciò che il catalizzatore di idrogenazione è un catalizzatore appartenente alle famiglie di catalizzatori-tipici-per i processi, di. “hydrotreating /hydrogenation /saturation” e di “hydrorefining”. 3. Processo, secondo le rivendicazioni. 1 e 2 caratterizzato da ciò che il catalizzatore di idrogenazione è Nichel/Molibdeno. 4. Processo secondo le. rivendicazioni. 1 e.2. caratterizzato.da ciò- che il catalizzatore di idrogenazione è Cobalto/Molibdeno. 5. Processo., secondo, le. rivendicazioni..1 e.2. carat terizzato da ciò. che il catalizzatore di idrogenazione è Nichel/Tungsteno. 6. Erocesso secondo-la rivendicazione 1caratterizzato-da-ciò che-la fonte di idrogeno è idrogeno molecolare. 7. Processo, secondo, ciascuna-delle. rivendicazioni da La.6 caratterizzato da ciò che si applica ad olii minerali contenenti policlorobifenili a temperature variabili fra250.e.400oC.e a pressioni variabihfra S. e.50. bar. 8. Processo secondo ciascuna delle rivendicazioni da 1 a 7 caratterizzato da. ciò che esso si. applica ad. olii minerali contenenti policlorobifenili in concentrazioni comprese tra 5 e 50.000 ppm. 9. Processo secondo la rivendicazione- 1. caratterizzato- da- ciò che esso è svolta in un reattore Batch o GSTR.
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