NO312757B1 - Oksydasjonsprosess - Google Patents

Oksydasjonsprosess Download PDF

Info

Publication number
NO312757B1
NO312757B1 NO19964109A NO964109A NO312757B1 NO 312757 B1 NO312757 B1 NO 312757B1 NO 19964109 A NO19964109 A NO 19964109A NO 964109 A NO964109 A NO 964109A NO 312757 B1 NO312757 B1 NO 312757B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
catalyst
oxide
copper
nickel
mixture
Prior art date
Application number
NO19964109A
Other languages
English (en)
Other versions
NO964109D0 (no
NO964109L (no
Inventor
Frederick Ernest Hancock
Original Assignee
Ici Plc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ici Plc filed Critical Ici Plc
Publication of NO964109D0 publication Critical patent/NO964109D0/no
Publication of NO964109L publication Critical patent/NO964109L/no
Publication of NO312757B1 publication Critical patent/NO312757B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C02F1/76Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C02F1/722Oxidation by peroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C02F1/78Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Denne oppfinnelse angår en katalytisk oksydasjonspro-sess.
Av hensyn til miljøet er det ofte ønskelig å behandle vandige avløp for å kunne dekomponere forurensninger så som organiske forbindelser i avløpet før dette avhendes, f.eks. i elver, elvemunninger eller i sjøen. I foreliggende oppfinnelse gjennomføres denne dekomponering ved oksydasjon.
I US-A-3 944 487 beskrives en diskontinuerlig prosess for behandling av avløpsvann ved at vannet behandles med natriumhypokloritt og deretter føres det på denne måte be-handlede avløpsvann gjennom et katalytisk filterskikt av granulære katalysatorpartikler, så som en blanding av nikkel- og koboltoksyder på en porøs, aktivert aluminiumoksyd-bærer; det katalytiske filterskikt regenereres så ved for-brenning av forurensningspartikler som sitter fast på fil-terskiktet ved at luft føres gjennom skiktet ved høy temperatur .
Fremgangsmåter for katalytisk dekomponering av oksydasjonsmidler såsom hypokloritt, er kjent. Ved fremgangsmåter beskrevet i NO-C-178691 og US-A-4764286, føres vandige opp-løsninger inneholdende oksydasjonsmidlene kontinuerlig gjennom stasjonære katalysatorlag. Ved den førstnevnte fremgangsmåte er katalysatorene nikkeloksyd og/eller koboltoksyd, kombinert med et porøst kalsiumaluminat, og i sist-nevnte er katalysatoren nikkeloksyd og/eller koboltoksyd eller nikkel- og kobberoksyd, på en bærer av magnesiumoksyd eller titanoksyd.
Oksydasjonen av oksyderbart materiale under anvendelse av oksygen som tilveiebringes ved dekomponering av oksydasjonsmidler, er foreslått. Ved en fremgangsmåte beskrevet i EP-A-021153 0 kan organiske forurensninger i utstrømmende væsker oksyderes ved tilsetning av oksydasjonsmidlet til den utstrømmende væske, og deretter føres blandingen kontinuerlig gjennom et stasjonært katalysatorlag inneholdende et ikke-porøst inert materiale såsom alfa-aluminiumoksyd, som tjener som bærer for en intim blanding av nikkeloksyd, eventuelt koboltoksyd, og en mindre mengde av etoksyd av et gruppe III-element. Gruppe III-oksydet, f.eks. aluminiumoksyd, i intim blanding med nikkeloksydet, fremmer aktiviteten av nikkeloksydet for dekomponering av oksydasjonsmidlet. En lignende fremgangsmåte er beskrevet i EP-A-0276044, hvor katalysatoren er deler av et ikke-porøst inert materiale som er bærer for en intim blanding av nikkel- og gruppe IIA-oksyder. Nikkeloksydet katalyserer dekomponeringen av oksydasjonsmidlet og frigjør oksygen som oksy-derer de forurensende komponenter.
Vi har funnet at dersom den katalyserte dekomponering av et oksydasjonsmiddel under anvendelse av et stasjonært katalysatorskikt anvendes for å gjennomføre oksydasjon av oksyderbare materialer i vandige medier, frigis faktisk en betydelig andel av det tilgjengelige oksygen, som resulterer fra dekomponeringen av oksydasjonsmidlet, fra det vandige avløp som oksygengass og er således ikke blitt anvendt for oksydasjon av det oksyderbare materiale. Dette representerer bortkastet oksydasjonsmiddel. Selv om verdiene angitt i det forannevnte EP-A-0 211 530 videre viser at en stor andel av det oksyderbare materiale var fjernet fra det vandige medium, har vi funnet at dersom det oksyderbare materiale er relativt flyktig, er det mulig at en betydelig andel av det oksyderbare materiale bare drives av fra det vandige medium ved hjelp av det utviklede oksygen. Avhending av slik utviklet gass som inneholder oksyderbare materialer er likele-des uønsket. Det er således ønskelig å minimere mengden av utviklet gass, både med tanke på de økonomiske aspekter ved bortkastet oksydasjonsmiddel og av miljømessige hensyn.
Et passende mål for selektiviteten av oksydasjonen er forholdet mellom mengden av oksyderende middel anvendt for oksydasjon av det oksyderbare materiale og den totale mengde oksydasjonsmiddel som brytes ned. I noen tilfeller kan selektiviteten bestemmes utfra måling av mengden av nedbrutt oksydasjonsmiddel og mengden av oksygen som utvikles fra det vandige medium. Ved analyse av den utviklede gass er det også mulig å bestemme hvorvidt de oksyderbare materialer ganske enkelt er blitt avdrevet fra det vandige medium og inn i gassfasen. Med katalysatorer med dårlig aktivitet eller med god selektivitet, kan imidlertid gassutviklingen være for liten til at det kan oppnås en nøyaktig måling.
Som nevnt ovenfor, omfattet katalysatorene spesifisert i det forannevnte EP-A-0 211 530 og EP-A-0 276 044 en intim blanding av nikkeloksyd (eventuelt pluss koboltoksyd) og en liten mengde av et oksyd av et metall fra gruppe IIA eller gruppe III, anbrakt på en ikke-porøs bærer. Oksydet av me-tallet fra gruppe IIA eller gruppe III fremmet aktiviteten av nikkeloksydet for nedbryting av oksydasjonsmidlet.
Vi har funnet at for å forbedre selektiviteten er det ønskelig å anvende katalysatorer som har porøse bærere, f. eks. slike med et porevolum på minst 0,1 ml/g, fortrinnsvis minst 0,3 ml/g, og som har lavere aktivitet for dekomponering av oksydasjonsmidlet.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer således en kontinuerlig fremgangsmåte for oksydasjon av oksyderbare materialer i et vandig medium, som omfatter at en hypokloritt-løsning settes til det vandige medium og at den resulterende blanding under alkaliske betingelser føres gjennom et stasjonært skikt av en partikkelformig katalysator som omfatter en bærer og et oksyd av kobber og/eller nikkel
Fremgangsmåten karakteriseres ved at katalysatoren består av i) 80-99 vekt% av en inert, porøs bærer, og ii) totalt minst 1 vekt% nikkeloksyd, kobberoksyd, en blanding av nikkel- og kobberoksyder, eller en blanding av kobberoksyd og sinkoksyd, og at nevnte hypokloritt, i en mengde som er 0,3 til 1,5 ganger den støkiometriske mengde som kreves for fullstendig oksydasjon av karbonet og hydrogenet i det oksyderbare materiale til hhv. karbondioksyd og vann, settes til det vandige medium mindre enn 5 minutter før blandingen kommer i kontakt med katalysatoren.
Enhver tidsforsinkelse mellom tilsetning av oksydsjons-midlet og kontakt mellom den resulterende blanding og katalysatoren holdes fortrinnsvis på et minimum; og en eventuell slik tidsforsinkelse skal være mindre enn 5 minutter, mer spesielt mindre enn 1 minutt.
Oksydasjonsmidler som kan anvendes, inkluderer ozon, hydrogenperoksyd og spesielt hypoklorittløsninger.
I foreliggende oppfinnelse er katalysatoren kobber-og/eller nikkeloksyder på en porøs bærer, som selvsagt bør være i stand til å motstå prosessbetingelsene, f.eks. alka-liteten ved hvilken prosessen gjennomføres. Det foretrekkes at prosessen gjennomføres under relativt milde alkaliske betingelser, f.eks. pH 7,5-11,5, og under slike betingelser kan bærere som omfatter aluminiumoksyd, silisiumdioksyd, magnesiumoksyd, magnesiumoksyd/aluminiumoksyd-spinell eller kalsiumaluminat anvendes. Et spesielt egnet bærermateriale er gamma-aluminiumoksyd i form av porøse granuler som har et porevolum på minst 0,3 ml/g. Katalysatoren bør være fri for andre materialer som utøver katalytisk aktivitet for dekomponeringen av oksydasjonsmidlet,-eller som kan virke som aktivitetspromotorer for kobberet eller nikkelet. Spesielt oksyder eller andre forbindelser av elementer så som kobolt,, jern, krom, mangan og metaller fra platinagruppen bør være fraværende, med unntak av eventuelt de spormengder som av og til forekommer i kommersielle kilder for de aktive materialer.
Katalysatorene ifølge oppfinnelsen kan eventuelt inne-holde ett eller flere oksyder fra gruppe II. Oksydene fra gruppe II kan være magnesiumoksyd, men er fortrinnsvis et oksyd fra gruppe IIB, spesielt sinkoksyd. Slike materialer, dersom de anvendes, er fortrinnsvis til stede i relativt små mengder, slik at det totale antall kobber- og nikkelatomer er minst fire ganger det totale antall atomer av elementet fra gruppe II. Dersom den aktive komponent i katalysatoren er nikkeloksyd, foretrekkes det at katalysatoren ikke inneholder sink- eller magnesiumoksyder. Slike komponenter er imidlertid i noen tilfeller fordelaktige dersom den aktive komponent er kobberoksyd. Den totale mengde nikkel- og kobberoksyd er fortrinnsvis i området 5-15 vekt% av katalysatorpartiklene.
Katalysatorpartiklene kan fremstilles ved å impregnere partikler av bæreren som har en egnet form, f.eks. ringer eller granuler, med en løsning av salter av det passende metall, f.eks. nikkel og/eller kobber, og eventuelt ett eller flere metaller fra gruppe II, så som sink eller magne-sium, fulgt av kalsinering av den impregnerte, tilformede bærer i luft. Metallsaltene bør velges slik at de dekompone-res til det passende oksyd ved oppvarming i luft. Nitrater eller salter av organiske syrer er generelt egnet..Katalysatorpartiklene har fortrinnsvis en midlere minimumsdimensjon i området 0,5-5 mm og en midlere maksimumsdimensjon i området 0,5-10 mm.
Under anvendelse kan noen av oksydkomponentene i katalysatoren bli hydratisert og i noen tilfeller kan det aktive materiale bli oksydert til et valenstrinn, f.eks. Ni203, som er høyere enn valenstrinnet for oksydene, f.eks. NiO, dannet på normale måter omfattende kalsinering av en forløper i luft, idet de forannevnte blandinger og andeler refererer til katalysatorer med komponentene i den normale valenstil-stand og før slik hydratisering.
Oksydasjonsmidlet er fortrinnsvis et hypokloritt, og behandlingen gjennomføres ved en pH-verdi i området 7-14, spesielt 7,5-11,5. Den optimale andel av oksydasjonsmiddel i forhold til det oksyderbare materiale bestemmes best ekspe-rimentelt. Den teoretiske mengde oksydasjonsmiddel som kreves for fullstendig oksydasjon av et oksyderbart materiale kan beregnes. Dersom det oksyderbare materiale således er en organisk forbindelse med den empiriske formel CxHyOz, er den støkiometriske mengde hypokloritt som et oksydasjonsmiddel gitt ved ligningen:
hvor q = 2x + y - z.
I foreliggende oppfinnelse ansees den støkiometriske mengde å være den mengde oksydasjonsmiddel som kreves for å
oksydere karbonet og hydrogenet i det oksyderbare materiale til karbondioksyd og vann. Mengden av oksydasjonsmiddel som kreves for oksydasjon av andre elementer som er til stede
ignoreres, og det antas at eventuelt oksygen som forbinder seg med disse andre elementer i det oksyderbare materiale er utilgjengelig for oksydasjon av karbonet og hydrogenet. Dersom f. eks. oksydasjonen av o-nitrofenol, C6H4(N02)OH, be-traktes, ignoreres oksygenet i nitrogruppen, slik at mengden av oksygen som er nødvendig er 12 atomer for å oksydere de 6 atomer karbon til karbondioksyd og 2,5 atomer for å oksydere de 5 atomer hydrogen til vann.. Ettersom det imidlertid er
ett oksygenatom i o-nitrofenol som ikke er forbundet med nitrogenatomet, er det bare nødvendig å tilføre 13,5 atomer
oksygen ved hjelp av oksydasjonsmidlet. Ett mol (137 g) nitrofenol ville således kreve 13,5 mol natriumhypokloritt (ca. 1006 g) eller hydrogenperoksyd (459 g). Nitrogen i det oksyderbare materiale kan faktisk oksyderes til N2 eller nitrat, avhengig av de anvendte betingelser. Andre elementer i det oksyderbare materiale, f.eks. halogen eller svovel, kan bli oksydert til det korresponderende anion, dvs. klo-rid, sulfitt, sulfat, etc.
En slik teoretisk mengde oksydasjonsmiddel bør bare tas som et utgangspunkt for eksperimentell bestemmelse av den optimale mengde, ettersom noe oksygen, selv med katalysatorene ifølge oppfinnelsen, på den ene side er tilbøyelig til å utvikles, noe som representerer et tap av oksydasjonsmiddel, og på den andre side behøver fullstendig oksydasjon ikke å være nødvendig for å oppnå et vandig avløp med den ønskede kvalitet. Mengden av oksydasjonsmiddel som anvendes er 0,3-1,5 ganger, spesielt ikke mer enn 1,3 ganger, den støkiometriske mengde. Det skal videre forstås at dersom det vandige medium som skal behandles inneholder en blanding av oksyderbare materialer av variabel natur av andeler, er det kanskje ikke mulig å beregne den støkiometriske mengde oksydasjonsmiddel.
Ettersom oksydasjonen av organiske oksyderbare materialer resulterer i dannelse av karbondioksyd, bør mediet være tilstrekkelig alkalisk til at karbondioksydet som fremstilles forblir i løsning som karbonat ved reaksjon med tilste-deværende alkali. Som et resultat er pH-verdien av avløpet fra prosessen tilbøyelig til å være litt lavere enn pH-verdien for det inngående medium. Dersom utilstrekkelig alkali er til stede, kan ikke bare karbondioksydet utvikles som gass, med risiko for inneslutning av ureagerte oksyderbare materialer, men det er også en risiko for at katalysatoren kan vaskes ut fra bæreren og komme inn i avløpet. Dette er årsaken til at det vandige utgangsmedium etter tilsetning av oksydasjonsmidlet har en pH-verdi i området 7,5-11,5.
Oksydasjonsprosessen ifølge oppfinnelsen kan også anvendes for å gjennomføre avfarving av vandige avløp som inneholder farvede organiske forbindelser, så som farve-stoffrester, f.eks. brukte farvebadvæsker eller vaskevæsker. Miljøbestemmelser krever således ofte at avløp avfarves før de avhendes i vannveiene. Det er ofte ikke nødvendig å gjen-nomføre fullstendig oksydasjon av de farvede materialer, f. eks. til karbondioksyd, og mengden av oksydasjonsmiddel som er nødvendig der hvor det bare er ønsket å gjennomføre avfarving, kan således være mindre enn den støkiometriske mengde som kreves for fullstendig oksydasjon.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan på enkel måte gjennomføres med katalysatoren anbrakt i ett eller flere vertikalt anbrakte skikt gjennom hvilket/hvilke det vandige medium som skal behandles føres. Strømmen gjennom skiktene kan ganske- enkelt være under påvirkning av gravitasjon eller kan understøttes ved hjelp av en egnet pumpe for å overvinne trykktapet gjennom skiktet ved den ønskede strømningsgrad. For å unngå at oksydasjonsmiddel kastes bort, bør oksyda-sj onsmidlet tilsettes like før blandingen kommer i kontakt med katalysatorskiktet. Med hypokloritt som oksydasjonsmiddel har dette også den fordel at uønskede sidereaksjoner i form av klorering kan minimeres. I noen tilfeller kan det således være ønskelig å injisere oksydasjonsmidlet i katalysatorskiktet, dvs. slik at det vandige medium allerede er i kontakt med katalysatoren når det blandes med oksydasjonsmidlet .
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes i prosessen i vårt NO 3 04,731, hvor luktende substanser vaskes fra en gass, så som luft, og inn i vandig hypokloritt-løsning, som så føres gjennom et katalysatorskikt for å gjennomføre dekomponering av de luktende substanser før resirkulering av den gjenværende hypoklorittløsning, sammen med friskt hypokloritt, til vaskeanlegget.
Det vandige medium og/eller oksydasjonsmidlet bør om nødvendig varmes opp, fortrinnsvis før blanding, slik at blandingen har den ønskede inngangstemperatur, som generelt er i området 20-80°C. Generelt øker katalysatorens aktivitet med øket temperatur, men ofte avtar selektiviteten når temperaturen øker. Det er således generelt ønskelig å anvende en så lav inngangsteraperatur som den som passer for oppnå-else av det ønskede nivå av dekomponering av det oksyderbare materiale.
Oppfinnelsen illustreres ved hjelp av de følgende ek-sempler .
Eksempel 1
I dette eksempel var katalysatorbæreren gamma-aluminiumoksyd-sfærer med diameter omtrent 2 mm, og som var blitt kalsinert i luft ved 450°C i 4 timer. De kalsinerte sfærer hadde et overflateareale på ca. 200 m<2>/g og en porøsitet på ca. 0,3 ml/g. En katalysator ble fremstilt ved å impregnere prøver av bæreren med nikkeloksyd ved dypping av bæreren i en nikkelnitratløsning, drenering av overskuddsløsningen, fulgt av kalsinering ved 450°C for å omdanne nikkelnitratet til nikkeloksyd. Dyppe-, drenerings- og kalsineringsprosedyren ble gjentatt mange ganger for å gi en katalysator (katalysator A) med et nikkeloksydinnhold på 10 vekt%. For sammenligningsformål ble en blindprøve (katalysator B) i form av en prøve av de kalsinerte aluminiumoksyd-sfærer som ikke var blitt impregnert, også testet.
Eksempel 2 (sammenligning)
Som sammenligning ble en katalysator fremstilt ved prosedyren ifølge eksempel 1, men under anvendelse av en løsning inneholdende nikkel- og koboltnitratet som impregne-ringsløsning. Den resulterende katalysator (katalysator C) inneholdt 19 vekt% av en blanding av nikkel- og koboltoksyder med et atomforhold Ni:Co på 2.
Som sammenligning ble det også laget en katalysator ved å dyppe ikke-porøse alfa-aluminiumspon (med et porevolum mye lavere enn 0,1 ml/g) med størrelse 1-2 mm i en vandig løs-ning inneholdende nikkel- og aluminiumnitrat, fulgt av drenering av overskuddet av løsning og kalsinering ved 4 50°C i 6 timer. Dyppe-, drenerings- og kalsineringsprosedyren ble gjentatt to ganger for å gi en katalysator (katalysator D) inneholdende 3 vekt% av en intim blanding av nikkeloksyd og aluminiumoksyd med et atomforhold Ni:Al på ca. 19, anbrakt på ikke-porøse alfa-aluminiumspon.
Eksempel 3
Prosedyren i eksempel 1 ble gjentatt, men under anvendelse av en kobbernitratløsning i stedet for nikkelnitrat-løsningen. Den impregnerte katalysator (katalysator E) inneholdt 19 vekt% kobberoksyd. En lignende katalysator ble laget under anvendelse av færre dyppetrinn for å oppnå en katalysator (katalysator F) inneholdende 5 vekt% kobberoksyd .
Eksempel 4
Eksempel 3 ble gjentatt, under anvendelse av en løsning inneholdende kobber- og sinknitrat for impregneringen, for å gi en impregnert katalysator (katalysator G) inneholdende 18,3 vekt% kobber- og sinkoksyd, med et atomforhold kobber til sink på 20.
Ytelsen for katalysatorene ble undersøkt ved å anvende katalysatorene for den kontinuerlige katalytiske nedbryting av benzosyre med hypokloritt. 50 ml av katalysatorpartiklene ble anbrakt som et skikt i et vertikalt rør med indre diameter 2,5 cm. En vandig løsning av natriumhypokloritt ble kontinuerlig satt til en vandig benzosyreløsning, og blandingen, som hadde en pH-verdi på ca. 10, ble oppvarmet til 40°C og kontinuerlig ført nedover gjennom katalysatorskiktet med en strømningsgrad i området 30-40 ml/time. Oppholdstiden for blandingen etter blanding, men før den gikk inn i katalysatorskiktet, var ca. 2 minutter.
For at en undersøkelse av de relative ytelser for katalysatoren lett skulle kunne gjennomføres, ble andelen av hypokloritt og benzosyre som ble anvendt, med hensikt valgt slik at bare en mindre andel av benzosyren ville bli oksydert. Konsentrasjonene og de relative andeler av benzosyre-og hypoklorittløsningene var således slik at tilførselen til katalysatoren inneholdt ca. 1000 vekt-ppm benzosyre og ca. 3 000 vekt-ppm natriumhypokloritt, med unntak av blindprøven (katalysator B), hvor det ble anvendt en høyere hypokloritt-konsentrasjon, nemlig ca. 5000 vekt-ppm. Den støkiometriske mengde natriumhypokloritt nødvendig for å oksydere 1000 vekt-ppm benzosyre er ca. 9160 ppm.
Strømningen ble fortsatt i 48 timer for at systemet skulle stabilisere seg, og så ble prøver av innløp og utløp tatt for analyse. Ytelsen for katalysatorene er vist i den følgende tabell. I denne tabell er omdannelse definert som andelen av benzosyre som ble dekomponert, og selektivitet er definert som andelen av den totale mengde dekomponert hypokloritt anvendt for oksydasjon av benzosyren, idet det antas at oksydasjonen er i samsvar med ligningen:
Det sees at katalysatorene i henhold til oppfinnelsen, dvs. katalysatorer A, E og G, hver gav en omdannelse på ca. 20% og en god selektivitet, mens katalysatorer C og D hadde en dårlig ytelse og gav bare en lav omdannelse og selektivitet. Graden av gassutvikling fra skiktet gav en tilsvarende kvalitativ bestemmelse av de relative ytelser for katalysatorene, men på grunn av vanskeligheten med nøyaktig måling
av de små mengder utviklet gass for katalysatorer A, B, E og G, gav den ingen kvantitativ sammenheng med de ovenfor angitte resultater. Betydelige mengder gass ble utviklet ved anvendelse av katalysatorer C og D, noe som indikerer at
hypoklorittet i høy grad ble dekomponert for. å danne oksygen, som ikke ble utnyttet for oksydasjon av benzosyren.
Noen av de ovenfor angitte katalysatorer ble også testet med henblikk på dekomponering av o-nitrofenol ved hjelp av en teknikk som lignet den som ble anvendt for benzosyre, men under anvendelse av 40 ml av katalysatoren og en strøm-ningsgrad på 28-30 ml/time. I hver test var temperaturen
40°C, pH-verdien var ca. 11 og mengden av o-nitrofenol var 500 vekt-ppm. Den anvendte mengde hypokloritt var mellom 3300 og 4600 vekt-ppm, noe som er ca. 90-125% av den støkio-metriske mengde som er nødvendig for fullstendig oksydasjon
av karbonet og hydrogenet i o-nitrofenolen til karbondioksyd og vann. Ved å måle det totale organiske karboninnhold i det vandige medium som kom ut av katalysatorskiktet, ble andele-ne av o-nitrofenol omdannet til karbondioksyd og vann bereg-net, og er angitt i den følgende tabell som "omdannelse".
Oksygenutviklingsgraden ble også målt.
Vandige løsninger av o-nitrofenol er farvet. Oksydasjonen ved hjelp av hypokloritt fører også til avfarving av o-nitrofenol-løsningen. Dette ble bestemt ved å måle den optiske densitet ved en bølgelengde på 420 nm for løsninger fra inngangen og fra utgangen.
Det sees at katalysatorene ifølge oppfinnelsen (katalysatorer A, E og F) gir høyere omdannelser enn katalysatorer C og D ifølge tidligere kjent teknikk, og de er også mer selektive, ettersom mindre mengder oksygen ble utviklet. Det sees at katalysatorene ifølge oppfinnelsen, spesielt kobber-katalysatorene, var effektive for avfarving av det vandige medium.
Den ovenfor angitte o-nitrofenol-oksydasjon ble gjentatt under anvendelse av hydrogenperoksyd som oksydasjonsmiddel. Den anvendte mengde hydrogenperoksyd var ca. 0,3 ml pr. 100 ml av det o-nitrofenol-holdige medium, og anvendt pH-verdi var ca. 8-8,5. I dette tilfelle ble den optiske densitet målt ved en bølgelengde på 350 nm.
Det sees at kobberkatalysatoren F var mer aktiv enn nikkelkatalysatoren, mens nikkelkatalysatoren ifølge oppfinnelsen (katalysator A), selv om den var mindre aktiv enn nikkel/koboltkatalysator C, var langt mer selektiv. Igjen var kobberkatalysatoren F spesielt effektiv for avfarving.
Katalysator F ble også anvendt for avfarving av et vandig medium inneholdende et reaktivt sulfonert diazo-bi-naftol-farvestoff, ved å føre en løsning inneholdende farve-stoff et og ca. 1000 vekt-ppm natriumhypokloritt ved 40°C ved en romhastighet på ca. 1 time-1 og ved en pH-verdi på 9 gjennom et skikt av katalysatoren. De optiske densiteter ved en bølgelengde på 400 nm for de vandige medier ved inngangen og ved utgangen var hhv. 0,72 cm-<1> og 0,02 7 cm-<1>.

Claims (6)

1. Kontinuerlig fremgangsmåte for oksydasjon av oksyderbare materialer i et vandig medium, som omfatter at en hypo-klorittløsning settes til det vandige medium og at den resulterende blanding under alkaliske betingelser føres gjennom et stasjonært skikt av en partikkelformig katalysator som omfatter en bærer og et oksyd av kobber og/eller nikkel, karakterisert ved at katalysatoren består av i) 80-99 vekt% av en inert, porøs bærer, og ii) totalt minst 1 vekt% nikkeloksyd, kobberoksyd, en blanding av nikkel- og kobberoksyder, eller en blanding av kobberoksyd og sinkoksyd, og at nevnte hypokloritt, i en mengde som er 0,3 til 1,5 ganger den støkiometriske mengde som kreves for fullstendig oksydasjon av karbonet og hydrogenet i det oksyderbare materiale til hhv. karbondioksyd og vann, settes til det vandige medium mindre enn 5 minutter før blandingen kommer i kontakt med katalysatoren.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karaterisert ved at blandingen inneholder minst 500 ppm, basert på vekt, av oksyderbart materiale.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den gjennomføres ved en pH-verdi i området 7,5-11,5.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at bæreren omfatter aluminiumoksyd, silisiumdioksyd, magnesiumoksyd, magnesiumoksyd/aluminiumoksyd-spinell, eller kalsiumaluminat.
5. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at den totale mengde nikkel- og kobberoksyd er i området 5-15 vekt% av katalysatorpartiklene.
6. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at katalysatoren består av bæreren og en blanding av kobberoksyd og sinkoksyd i slike andeler at det totale antall kobberatomer i katalysatoren er minst fire ganger det totale antall sinkatomer.
NO19964109A 1994-03-28 1996-09-27 Oksydasjonsprosess NO312757B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9406117A GB9406117D0 (en) 1994-03-28 1994-03-28 Oxidation process
PCT/GB1995/000522 WO1995026318A1 (en) 1994-03-28 1995-03-10 Oxidation process

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO964109D0 NO964109D0 (no) 1996-09-27
NO964109L NO964109L (no) 1996-09-27
NO312757B1 true NO312757B1 (no) 2002-07-01

Family

ID=10752636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19964109A NO312757B1 (no) 1994-03-28 1996-09-27 Oksydasjonsprosess

Country Status (25)

Country Link
US (1) US5772897A (no)
EP (1) EP0752976B1 (no)
JP (1) JPH09510655A (no)
KR (2) KR100352498B1 (no)
CN (1) CN1144519A (no)
AT (1) ATE179682T1 (no)
AU (1) AU684343B2 (no)
BG (1) BG100909A (no)
BR (1) BR9507210A (no)
CA (1) CA2185329C (no)
CZ (1) CZ280796A3 (no)
DE (1) DE69509512T2 (no)
DK (1) DK0752976T3 (no)
ES (1) ES2132647T3 (no)
FI (1) FI963888A (no)
GB (1) GB9406117D0 (no)
HU (1) HUT75974A (no)
MY (1) MY114087A (no)
NO (1) NO312757B1 (no)
NZ (1) NZ281688A (no)
PL (1) PL316609A1 (no)
SK (1) SK123196A3 (no)
TW (1) TW366333B (no)
WO (1) WO1995026318A1 (no)
ZA (1) ZA951924B (no)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100188169B1 (ko) * 1995-08-29 1999-06-01 박원훈 촉매를 이용한 폐수의 화학적 산화 처리 방법
JPH09276881A (ja) * 1996-02-13 1997-10-28 Kurita Water Ind Ltd 窒素化合物含有水の処理方法
GB9619724D0 (en) * 1996-09-20 1996-11-06 Ici Plc Catalyst
JP4003016B2 (ja) * 1996-12-18 2007-11-07 栗田工業株式会社 窒素化合物含有水の処理方法
US5858246A (en) * 1997-01-14 1999-01-12 Fountainhead Technologies, Inc. Method of water purification with oxides of chlorine
FR2771728A1 (fr) * 1997-12-03 1999-06-04 Henkel Ecolab Procede d'activation et/ou d'auto-epuration d'effluents domestiques ou industriels
FR2771729B1 (fr) * 1997-12-03 2000-04-14 Henkel Ecolab Procede d'activation et/ou d'auto-epuration d'effluents domestiques ou industriels
JP2002543977A (ja) * 1999-05-18 2002-12-24 サウスウエスト・リサーチ・インスティチュート 制御された気体徐放のためのエネルギー活性化組成物
US7273567B1 (en) 1999-11-24 2007-09-25 Microactive Corp. Energy-activated compositions for controlled sustained release of a gas
EP1057786B1 (fr) * 1999-06-02 2004-10-06 Ecolab Inc. Procédé d'activation et /ou d'auto-épuration d'effluents domestiques ou industriels
KR100414887B1 (ko) * 2000-02-16 2004-01-13 알케이케미칼 주식회사 연속산화작업을 위한 장치
JP2002045436A (ja) * 2000-08-03 2002-02-12 Noritsu Koki Co Ltd 有害物質の分解処理方法とその装置
KR20030061227A (ko) * 2002-01-11 2003-07-18 한국전력공사 오존을 이용한 탈황폐수의 처리방법
KR100474201B1 (ko) * 2002-05-17 2005-03-08 주식회사 하이닉스반도체 낸드형 플래시 메모리의 워드 라인 디코더
WO2004101145A1 (ja) * 2003-05-19 2004-11-25 Nomura Plating Co., Ltd. 無機多孔体系触媒及びその触媒を用いた有機物含有排水の無害化方法
US7713399B2 (en) * 2005-05-12 2010-05-11 Saudi Arabian Oil Company Process for treating a sulfur-containing spent caustic refinery stream using a membrane electrolyzer powered by a fuel cell
WO2009110319A1 (ja) * 2008-03-07 2009-09-11 旭硝子株式会社 水溶性の含フッ素有機化合物の分解方法
US20110079562A1 (en) * 2009-10-02 2011-04-07 James Alexander Stark Liquid separation using relative motion and fluid effects
CN102126781B (zh) * 2011-04-20 2013-09-11 中国石油天然气集团公司 一种石化废水反渗透浓缩液的处理方法
CN102921424B (zh) * 2012-11-06 2015-01-07 四川立新瑞德水处理有限责任公司 一种催化剂、lx催化氧化方法和抗生素废水处理方法
CN108504528A (zh) * 2018-06-12 2018-09-07 枣阳市灵鹿酒业有限公司 一种陈化改善黄酒酒质的方法
CN108841558A (zh) * 2018-06-12 2018-11-20 枣阳市灵鹿酒业有限公司 一种快速陈化黄酒的方法
CN108823053A (zh) * 2018-06-12 2018-11-16 枣阳市灵鹿酒业有限公司 一种加速黄酒陈化的方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3944487A (en) * 1974-02-06 1976-03-16 Thiokol Corporation Catalytic filtering-incinerating process and device for waste water
US4297333A (en) * 1980-07-07 1981-10-27 Ppg Industries, Inc. Method of decomposing hypochlorite ion in a basic solution
GB8519059D0 (en) * 1985-07-29 1985-09-04 Ici Plc Hypochlorite decomposition
US4764286A (en) * 1986-06-26 1988-08-16 The Dow Chemical Company Catalytic decomposition of sodium hypochlorite in highly alkaline solutions
GB8701397D0 (en) * 1987-01-22 1987-02-25 Ici Plc Effluent treatment
AU606746B2 (en) * 1988-10-06 1991-02-14 Fmc Corporation Process for oxidizing a low-valent sulfur compound
GB8910623D0 (en) * 1989-05-09 1989-06-21 Ici Plc Catalyst
JPH02307590A (ja) * 1989-05-22 1990-12-20 Daiso Co Ltd 水の浄化方法
JP3175168B2 (ja) * 1991-01-25 2001-06-11 松下電器産業株式会社 オゾン水生成装置
DE4118626C2 (de) * 1991-06-06 1994-04-14 Inventa Ag Verfahren zur katalytischen Oxidation von organischen Substanzen in Abwasser

Also Published As

Publication number Publication date
KR100352498B1 (ko) 2003-03-15
DE69509512D1 (de) 1999-06-10
CN1144519A (zh) 1997-03-05
ZA951924B (en) 1995-12-11
DE69509512T2 (de) 1999-09-02
MX9604200A (es) 1997-12-31
DK0752976T3 (da) 1999-11-01
HU9602486D0 (en) 1996-11-28
JPH09510655A (ja) 1997-10-28
KR970702217A (ko) 1997-05-13
KR970702259A (ko) 1997-05-13
NZ281688A (en) 1998-01-26
WO1995026318A1 (en) 1995-10-05
AU684343B2 (en) 1997-12-11
PL316609A1 (en) 1997-01-20
ATE179682T1 (de) 1999-05-15
MY114087A (en) 2002-08-30
US5772897A (en) 1998-06-30
BR9507210A (pt) 1997-09-09
CA2185329C (en) 2006-05-09
NO964109D0 (no) 1996-09-27
CZ280796A3 (en) 1997-01-15
TW366333B (en) 1999-08-11
NO964109L (no) 1996-09-27
EP0752976A1 (en) 1997-01-15
GB9406117D0 (en) 1994-05-18
FI963888A0 (fi) 1996-09-27
FI963888A (fi) 1996-09-27
CA2185329A1 (en) 1995-10-05
BG100909A (en) 1997-07-31
AU1857295A (en) 1995-10-17
EP0752976B1 (en) 1999-05-06
SK123196A3 (en) 1997-04-09
HUT75974A (en) 1997-05-28
ES2132647T3 (es) 1999-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO312757B1 (no) Oksydasjonsprosess
D’Arino et al. Nitrate and nitrite hydrogenation with Pd and Pt/SnO2 catalysts: the effect of the support porosity and the role of carbon dioxide in the control of selectivity
KR920009114B1 (ko) 유출물 처리방법
Palomares et al. Using the “memory effect” of hydrotalcites for improving the catalytic reduction of nitrates in water
CA1335668C (en) Process for removing the nitrite and/or nitrate content in water
US6403031B1 (en) Method for mineralization of organic pollutants in water by catalytic ozonization
EP0871535B1 (en) Method for absorbing gaseous oxidisable constituents through a membrane
Matatov-Meytal et al. Cloth catalysts in water denitrification: I. Pd on glass fibers
US6149820A (en) Catalyst, process and process unit for the abatement of noxious compounds in water
US6818581B2 (en) Method for water denitrification
US4072608A (en) Polluted water purification
RU2347611C1 (ru) Катализатор и гетерогенный фотокаталитический процесс фентона для очистки сточных вод
Eden et al. Destruction of cyanide in waste waters by chlorination
JP2001047044A (ja) 内分泌撹乱性物質含有水の処理方法
MXPA96004200A (es) Proceso de oxidacion
BE1006182A3 (fr) Systeme catalytique applicable a la reduction catalytique des ions hypohalogenite contenus dans des effluents a purifier, et procede de reduction correspondant.
CN114229985B (zh) 一种镁基氟氧化物催化氧化去除氨氮的方法
JPH10290996A (ja) 水の脱窒処理装置
JP3420697B2 (ja) エタノールアミン含有水の処理方法
JP3568298B2 (ja) アミン化合物を含有する発電所排水の処理方法
Marchesini et al. NITRATES ABATEMENT IN WATER WITH Cu, In AND Co-PROMOTED Pd CATALYSTS
JPH11333474A (ja) フェノール含有廃水の処理方法
WO1994003394A1 (en) Removal of chlorine from hydrogen gas mixtures by conversion in the presence of platinum or palladium catalysts
JPH08103655A (ja) 廃水処理用触媒およびその触媒を用いた廃水の処理方法
DU NITRATE Heterogeneous catalytic and photocatalytic nitrate abatement in drinking water using AgPt and PdSn supported on titania nanocatalysts Élimination du nitrate dans l’eau potable par catalyse hétérogène et photocatalyse au moyen de nanocatalyseurs AgPt et PdSn

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees