RO117613B1 - Procedeu de descompunere a acidului formic si a formaldehidei din efluenti reziduali - Google Patents

Procedeu de descompunere a acidului formic si a formaldehidei din efluenti reziduali Download PDF

Info

Publication number
RO117613B1
RO117613B1 RO97-02270A RO9702270A RO117613B1 RO 117613 B1 RO117613 B1 RO 117613B1 RO 9702270 A RO9702270 A RO 9702270A RO 117613 B1 RO117613 B1 RO 117613B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
formic acid
effluent
process according
formaldehyde
range
Prior art date
Application number
RO97-02270A
Other languages
English (en)
Inventor
Lowell R Smith
Original Assignee
Monsanto Co
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 Monsanto Co filed Critical Monsanto Co
Publication of RO117613B1 publication Critical patent/RO117613B1/ro

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
    • C02F1/68Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/38Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
    • C07F9/3804Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)] not used, see subgroups
    • C07F9/3808Acyclic saturated acids which can have further substituents on alkyl
    • C07F9/3813N-Phosphonomethylglycine; Salts or complexes thereof
    • 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S210/00Liquid purification or separation
    • Y10S210/902Materials removed
    • Y10S210/908Organic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Inventia se refera la un procedeu de descompunere a acidului formic si/sau formaldehidei dintr-un efluent apos care contine reziduuri organice, prin contactarea efluentului cu un catalizator de metal nobil, depus pe suport, si trecerea de aer sau oxigen molecular gazos prin solutie, pentru a sustine oxidarea chimica. Inventia constituie o alternativa sigura, practica si eficienta, din punct de vedere economic, la tratamentul cu un bio-sistem care contine microorganisme. Procedeul conform inventiei poate fi aplicat fie continuu, fie discontinuu, la o concentratie a acidului formic in efluent de 3800 ppm si a formaldehidei de 5800 ppm, care pot fi reduse la concentratii de 200 ppm sau mai mici.

Description

Invenția se referă la un procedeu eficient de descompunere a acidului formic și a formaldehidei din efluenți reziduali, pentru tratarea unui efluent apos lichid, care conține acid formic și/sau formaldehidă, în cantități regulamentare.
Invenția se referă în special la un procedeu de eliminare a acidului formic și/sau a formaldehidei dintr-un efluent apos rezidual, prin oxidare catalizată de metale nobile.
Prezenta invenție poate fi aplicată, în general, pentru efluenți apoși care conțin acid formic și/sau formaldehidă.
Dat fiind potențialul său de aplicare largă, invenția prezintă avantaje deosebite în tratarea efluenților reziduali care conțin acid formic și formaldehidă, rezultați de la prepararea N-fosfonometilglicinei.
N-fosfonometilglicina, cunoscută în industria agrochimică ca glifosat sau acid glifosat, este un erbicid comercial important și foarte eficient, folosit în controlul creșterii semințelor germinate, al răsadurilor emergente, al vegetației ierboase și lemnoase, și al plantelor acvatice.
Glifosatul și sărurile sale sunt aplicate în mod convenabil sub formă de formulări apoase, ca erbicid post-emergent cu spectru larg (adică, eficient pentru o varietate mare de plante).
Sunt cunoscute diferite metode de preparare a N-fosfonometilglicinei și a intermediarului său, acidul N-fosfonometilimino-diacetic.
De exemplu, în brevetul US 4724103 se prezintă un procedeu de preparare a acidului N-fosfonometiliminodiacetic (intermediar glifosat). Acest procedeu cuprinde reacția secvențială a unei sări alcaline a acidului iminodiacetic cu un acid mineral tare, pentru a forma sarea acidului mineral tare, și anume a acidului iminodiacetic, și sarea alcalină a acidului mineral tare și fosfonometilarea acidului iminodiacetic, prin reacție cu formaldehidă și acid fosforic, pentru a se forma un amestec de acid N-fosfonometiliminodiacetic și o sare alcalină a unui metal alcalin.
Procedeul are și o etapă prin care produsul intermediar dorit este separat de alți produși de reacție, rămânând o soluție reziduală care conține formaldehidă și care poate fi tratată prin procedeul conform prezentei invenții, când formaldehidă și acidul formic sunt distilate din efluentul rezidual cu încărcătură organică mare, prin evaporare parțială.
în brevetul US 3969398 se prezintă un procedeu de obținere a N-fosfonometilglicinei prin oxidarea acidului N-fosfonometiliminodiacetic folosind un gaz care conține oxigen molecular, drept oxidant, în prezența unui catalizator care conține carbon activat.
Adeseori, acestui procedeu de obținere a glifosatului este caracteristică o etapă de distilare convențională, în care se formează ca fracțiune, în plus, un efluent rezidual care conține acid formic și formaldehidă, prin care se separă această fracțiune nedorită din produsul dorit N-fosfonometilglicina.
Brevetul CA 539300 prezintă oxidarea catalitică distructivă a fazei lichide a reziduurilor la temperatură de 5O...35O°C și sub o presiune de 200...2500 Ibs/inch2, reacția producându-se cu oxigen și/sau aer într-o cantitate cel puțin stoichiometrică suficientă pentru oxidarea constituenților organici ai reziduului industrial în timpul trecerii acestui reziduu peste un catalizator de oxidare.
în brevetul US 5460734 se descrie oxidarea catalitică a contaminanților organici apoși, utilizând un catalizator ce conține 5...20% în greutate cristalite de metal nobil cum ar fi platină, paladiu, ruteniu, iridiu și combinațiile lor, depuși pe un suport de catalizator.
Cristalitele au dimensiuni de 100 A sau mai mici. Curentul de alimentare a reactorului se încălzește la temperatura de reacție, se separă produșii gazoși de reacție din curentul efluent al reactorului.
RO 117613 Β1
Brevetul US 3804756 se referă la depozitarea sigură pentru mediul înconjurător, a poluanților organici, prin introducerea acestor poluanți într-un curent ce conține cel puțin 90% 50 în volum abur și trecerea curentului peste un catalizator de oxidare la o temperatură de
250,..700°C. Poluanții organici sunt transformați în azot, apă și CO2, mai puțin periculoși, și abur cu temperatură mare.
în brevetul US 5244581 se prezintă un procedeu chimic pentru oxidarea catalitică a formaldehidei și a altor compuși organici conținuți într-o soluție apoasă diluată, care poate 55 fi apă reziduală, prin utilizarea unui catalizator de cobalt, la temperatura ambiantă, pH de 5,5, pentru a mări rata oxidării compușilor organici când oxidantul este acidul hipocloros.
Brevetul US 5205906 descrie un procedeu pentru tratarea catalitică a apei reziduale ce conține poluanți nevolatili și poluanți organici chimic oxidabili, volatili și anorganici, prin combinarea evaporării eficiente pentru a concentra compușii nevolatili cu o reacție de 60 oxidare catalitică pentru conversia poluanților organici și anorganici volatilizați.
Efluentul rezidual lichid astfel format este o soluție care conține cantități semnificative de formaldehidă și acid formic, care sunt substanțe ce creează probleme toxicologice și sunt presupuse a fi cancerigene.
Este de dorit să se elimine formaldehida și acidul formic din acest efluent cu 65 randamente înalte.
Prezenta invenție se referă la un procedeu direct și simplu din punct de vedere tehnic, în care, practic, tot acidul formic și formaldehida dintr-un efluent organic apos și, în special, din efluenții reziduali rezultați de la fabricarea acidului N-fosfonometiliminodiacetic (adică, intermediar glifosat) și a N-fosfonometilglicinei sau acidului glifosat, sunt eliminate. 70
Prezenta invenție înlătură avantajele menționate prin aceea că acest procedeu cuprinde fazele de:
a) contactare a efluentului rezidual lichid cu un catalizator de metal din grupa a VII l-a depus pe suport, la o temperatură în intervalul de la temperatura camerei până la 90°C și la o presiune în intervalul de la presiunea atmosferică până la 200 psi, și 75
b) introducere de aer sau oxigen molecular în efluentul rezidual lichid pentru a atinge și menține în vecinătatea catalizatorului a unei concentrații de oxigen dizolvat în intervalul de 1...7 ppm, astfel încât să se oxideze o cantitate dorită de formaldehidă la acid formic și de acid formic la bioxid de carbon și apă.
Prin procedeul conform invenției, această oxidare avansată, sau conversia formal- 80 dehidei în acid formic și a acidului formic, la rândul său, în bioxid de carbon și apă, are loc deosebit de rapid și eficient.
Procedeul conform invenției, se caracterizează prin aceea că, în procedeul de obținere a acidului N-fosfonometiliminodiacetic rezultă un efluent rezidual apos acid, care conține reziduuri organice ce conțin formaldehidă, acid formic și alte reziduuri; acest efluent 85 rezidual apos acid este supus unei distilări pentru a forma un al doilea efluent ce include formaldehidă și acid formic, urmată de fazele de contactare a celui de-al doilea efluent cu un catalizator care conține un metal din grupa a Vlll-a, depus pe un suport catalitic și de introducere de aer sau oxigen molecular în al doilea efluent, pentru a atinge și a menține concentrația de oxigen dizolvat în intervalul de 1 ...7 ppm în vecinătatea catalizatorului, astfel 90 încât să se oxideze o cantitate dorită de formaldehidă la acid formic și de acid formic la bioxid de carbon și apă, aceste faze având aceiași parametri ca fazele (a) și (b) ale acestui procedeu.
Procedeul conform invenției se mai caracterizează prin aceea că, în procedeul de obținere a N-fosfonometilglicinei rezultă un efluent apos care conține formaldehidă și acid 95 formic, care este supus fazelor de:
RO 117613 Β1
a) contactare a efluentului apos cu un catalizator care conține un metal din grupa VII l-a depus pe un suport catalitic; și
b) introducere de aer sau oxigen molecular în efluent, pentru a atinge și a menține o concentrație de oxigen dizolvat în intervalul de 1...7 ppm, în vecinătatea catalizatorului, pentru a oxida o cantitate dorită de formaldehida la acid formic și de acid formic la bioxid de carbon și apă.
Conform procedeului prezentei invenții, un efluent rezidual apos, care conține acid formic nereacționat și/sau formaldehidă, se tratează prin oxidare catalitică pe un catalizator de metal nobil, depus pe suport.
într-o realizare preferată, formaldehida și acidul formic, fiecare prezent într-un efluent rezidual apos reprezentativ, în cantități de aproximativ 6000 ppm și respectiv 4000 ppm, sunt rezultați din fabricarea N-fosfonometilglicinei prin reacția dintre acidul N-fosfonometiliminodiacetic, apă și oxigen. Conform prezentei invenții, aceste materiale sunt practic fiecare eliminate și reduse la un nivel inofensiv și acceptabil, de 200 ppm sau mai mic, care fac efluentul adecvat corespunzător pentru a fi recirculat.
Procedeul conform invenției poate fi efectuat atât discontinuu, cât și continuu. în plus, deși în procedeul conform invenției se pot folosi diferiți catalizatori metalici depuși pe suport, în special, catalizatorii depuși pe suport care conțin oricare dintre metalele din grupa VIII a Tabelului Periodic al Elementelor, se preferă un catalizator heterogen de Pt pe carbon.
Anumiți parametri ai procedeului conform invenției, cum ar fi temperatura, presiunea și cantitatea de aer dizolvat sau de oxigen în soluția care urmează a fi tratată, sunt importanți în obținerea unor avantaje maxime ale prezentei invenții.
Comparativ cu bio-tratamentul alternativ al formaldehidei și/sau acidului formic, compuși nedoriți, procedeul conform invenției prezintă câteva avantaje semnificative. în special, oxidarea catalitică a acestor compuși nedoriți este mai puțin costisitoare. De asemenea, se evită formarea bionămolului și, ceea ce este foarte important, prin procedeul conform invenției, o parte a efluentului apos, care nu mai conține produșii nedoriți, este recirculat în procesul inițial.
După cum s-a specificat anterior, prezenta invenție poate fi aplicată la eliminarea formaldehidei și acidului formic, în general, din efluenții organici apoși.
Totuși, deoarece acești compuși nedoriți se produc la fabricarea N-fosfonometilglicinei, și deoarece prezenta invenție poate fi deosebit de utilă pentru tratarea efluenților reziduali rezultați din acest proces de fabricare, referirea se va face la o realizare îmbunătățită a invenției în care formaldehida și acidul formic sunt eliminate dintr-un efluent care rezultă de la fabricarea N-fosfonometilglicinei. Astfel, descrierea va expune invenția și va prezenta modul său de aplicare practică în acest context particular.
în fabricarea N-fosfonometilglicinei sunt generate cantități mari de acid formic și formaldehidă ca produși reziduali. Degradarea (eliminarea) acidului formic și/sau formaldehidei din efluenții reziduali este necesară pentru a reduce emisia acestor materiale potențial toxice și care intră sub incidența reglementărilor guvernamentale.
în prezent, acești compuși se separă din efluenții de proces fie prin evaporare, fie prin schimb ionic, și apoi sunt degradați și eliminați prin tratamente biologice cum ar fi tratamentele cu microorganisme.
Un efluent rezidual care conține cantități nedorite de formaldehidă și acid formic, pe care procedeul conform invenției le transformă în produși acceptabili pentru mediul înconjurător, este generat de practica procedeului descris în brevetele US 4724103 și 3969398.
în primul procedeu cunoscut iminodiacetatul disodic (DSIDA) și triclorura de fosfor se încălzesc împreună în apă la o tempertură ridicată pentru a forma o suspensie de clorhidrat al acidului iminodiacetic, clorură de sodiu și acid fosforos. Apoi, se adaugă treptat
RO 117613 Β1
CH2O (ca formalină). Amestecul de reacție rezultat se răcește. Se adaugă apoi o soluție apoasă de hidroxid de sodiu într-o cantitate suficientă pentru a reduce la minimum solubilitatea acidului N-fosfonometiliminodiacetic care precipită din soluție. Amestecul se filtrează sau se centrifughează, și materialul solid rezultat se recuperează. Lichidul rezultat din separarea acidului N-fosfonometiliminodiacetic este un efluent rezidual care conține, printre 150 altele, formaldehidă și acid formic potențial toxice, acizi fosfonici organici, clorură de sodiu și anumiți acizi minerali ai fosforului.
Când formaldehidă și acidul formic, nedorite, sunt separate prin distilarea acestui efluent organic greu, cum ar fi prin distilarea în urma căreia se obține un al doilea efluent rezidual, prin aplicarea practică a prezentei invenții formaldehidă și acidul formic din acest 155 al doilea efluent sunt transformate într-un amestec de bioxid de carbon și apă acceptabile pentru mediul înconjurător. în acest fel, efluentul este făcut să fie acceptabil fie pentru depozitare ca reziduu, fie pentru recirculare în procedeul menționat anterior.
Prin procedeul conform prezentei invenții, formaldehidă și/sau acidul formic sunt oxidate catalitic și, în acest fel, eliminate din efluenții apoși reziduali care conțin acești 160 compuși nedoriți.
Oxidarea catalitică, efectuată conform precedeului prezentei invenții, implică tratarea unui efluent apos care conține formaldehidă și/sau acid formic cu un catalizator depus pe suport în prezență de oxigen dizolvat sau de aer care conține oxigen.
Materialul de suport al catalizatorului este, de preferință, carbonul și metalul cataliza- 165 torului este ales dintre metalele Grupei VIII. Reacțiile chimice implicate în acest procedeu sunt următoarele:
1. CH2O + 1/2O2 catalizator de metal pe carbon HCOOH
2. HCOOH + 1/2O2 catalizator de metal pe carbon CO2 + H2O 170
Reacția 1 arată că, atunci când sunt oxidate conform prezentei invenții, formaldehidă se transformă în acid formic și reacția 2 arată că acidul formic, la rândul său, este transformat în bioxid de carbon și apă, acceptabile ecologic.
într-un sens mai larg, reacțiile de mai sus pot fi efectuate conform prezentei invenții în orice reactor convențional la temperatura camerei și la presiunea atmosferică. în plus, cu 175 condiția ca în efluentul care urmează a fi tratat să fie un nivel adecvat de oxigen sau de aer care conține oxigen, se poate folosi orice metal din grupa a VIII.
Pentru a obține avantajul maxim al invenției și pentru a o face deosebit de utilă din punct de vedere comercial, se impun anumite limitări ale procedeului.
Din acest punct de vedere, deși poate fi folosit orice reactor convențional pentru 180 procedeul conform invenției, se preferă, totuși, un reactor cu funcționare corespunzătoare sub presiune și cu agitare eficientă. Aceste elemente dau posibilitatea aplicării mai eficiente a invenției, deoarece agitarea și presiunea facilitează dizolvarea oxigenului sau aerului care conține oxigen în efluentul rezidual, a cărui concentrație influențează activitatea catalitică.
în mod similar, alegerea unui metal din grupa a VII l-a și cantitatea acestuia pe supor- 185 tul de carbon sau pe substrat influențează viteza reacției de oxidare și, în acest fel, și avantajul economic obținut prin aplicarea invenției. Inventatorul a descoperit că, dintre metalele grupei a Vlll-a, cele mai adecvate pentru prezenta invenție sunt paladiul (Pd), rodiul (Rh) și în special platina (Pt). Din acest motiv, metalul preferat este platina și, ca urmare, în descriere se vor face referire la acesta. 190
Catalizatorul poate conține platină în intervalul de la aproximativ 0,1% în greutate până la aproximativ 10% în greutate în condițiile în care raportul total al platinei la volumul de lucru al reactorului este în intervalul de la aproximativ 0,00015 la 1 până la aproximativ
0,00040 la 1.
RO 117613 Β1
Este evident specialiștilor în domeniu că restul metalelor din grupa a Vlll-a pot fi folosite în prezenta invenție, dar acestea conduc la viteze de reacție mai mici în cazul în care nu se folosesc în cantităti foarte mari.
!
Specialiștii în domeniu pot aprecia că, respectiv, concentrațiile mari de metal selectat al catalizatorului pot duce la o viteză îmbunătățită a reacției, comparativ cu concentrația scăzută de catalizator. Costul catalizatorului este deseori un factor important în alegerea acestuia și, ca în cazul de față, când catalizatorul conține un metal nobil și scump, cum ar fi platina, este un avantaj evident, identificat, al concentrațiilor optime de catalizator. Astfel, pe baza celor prezentate, specialiștii în domeniu pot determina concentrația optimă de catalizator. Trebuie făcut un compromis între viteza de reacție și costul catalizatorului.
După cum s-a indicat anterior, un reactor adecvat a fi folosit pentru procedeul conform invenției trebuie să aibă o agitare bună. Agitarea contribuie la dizolvarea oxigenului care este critică pentru aplicarea cu succes a prezentei invenții. De exemplu, s-a constatat că, atunci când concentrația oxigenului dizolvat este prea scăzută, are loc reacția incompletă. în mod surprinzător, o concentrație prea mare de oxigen dizolvat este dăunătoare procedeului conform invenției. S-a observat că, respectiv, concentrația optimă de oxigen dizolvat este în intervalul de aproximativ 1 - 7 ppm. Când procedeul conform invenției este aplicat la concentrații ale oxigenului dizolvat în afara acestor limite, în cazul unei operări continue, reacția de oxidare nu este completă și, în cazul operării discontinue, este necesar un timp mai lung pentru terminarea completă a reacției. Astfel, este clar că pentru a asigura această concentrație de oxigen dizolvat ca în procedeul conform invenției, trebuie luată în considerație interacțiunea dintre debitul fluxului de oxigen și/sau aer conținând oxigen, precum și agitarea.
Analiza unui efluent rezidual tipic, cum ar fi cel obținut de la fabricarea N-fosfonometilglicinei, înaintea tratamentului prin procedeul conform invenției, este următoarea:
Component Procent în greutate
Apă 99,1
Acid formic 0,4
Formaldehidă 0,6
Se dau în continuare trei exemple de realizare a invenției.
Procedeul descris mai sus s-a realizat într-o varietate de condiții de reacție folosind diferiți efluenți reziduali, obținuți de la fabricarea N-fosfonometilglicinei conform procedeului descris în brevetul US 3969398. Fiecare efluent rezidual conține concentrații relative de
1 formaldehidă și acid formic de aproximativ 6000 ppm/0,6% în greutate și respectiv aproximativ 4000 ppm/0,4% în greutate. Temperatura efluentului în reactor variază între aproximativ 50°C și aproximativ 90°C. Se notează concentrațiile de formaldehidă și acid formic în efluenți înainte și după fiecare tratament. Datele din testările reprezentative sunt înscrise în tabelul de mai jos.
Toate testele se efectuează continuu într-un timp de până la 30 ore. Catalizatorul folosit în aceste teste este de 1,659 g Degussa F199 XKYA/W, atribuind 4,49% în greutate echivalent de Pt la 32 mg Pt. Masa de reacție din interiorul reactorului este de 120 g și presiunea în reactor de 100 psi. Temperatura reactorului se menține la 90°C și viteza de alimentare a lichidului este de 6,0 g/min. Viteza de alimentare a oxigenului este de 100 cc/min și viteza agitatorului de 1000 rpm. Datele se măsoară la fiecare oră pentru a verifica menținerea condițiilor de stare staționară în timpul testărilor. Pentru măsurarea concentrațiilor
RO 117613 Β1 de formaldehidă și de acid formic în timpul experimentării se folosește FTIR în flux. Se poate aprecia de specialiștii în domeniul că acest procedeu poate fi efectuat la scară comercială fără a se pierde avantajele sau eficiența acestuia.
245
Tabelul 1
Exemplul nr. Durata experim. (min.) Conc.medie de formaldehidă în efluent, ppm Conc. finală de formaldehidă, ppm
1. 1728 32 0
2. 1205 41 18
3. 821 51 0
250
Concentrația medie de formaldehidă în efluent, indicată în tabelul 1, se determină prin calcularea valorii medii a tuturor concentrațiilor de formaldehidă determinate pe durata testului. 255
S-a observat, din datele experimentale, că respectivele concentrații de acid formic ale efluentului au fost mai mici decât cele de formaldehidă. Astfel, concentrațiile de acid formic nu s-au analizat printr-o procedură de rutină.
Informația de mai sus este ilustrativă pentru manieră eficientă în care poate fi aplicat în mod continuu procedeul din prezenta invenție. Totuși, procedeul conform invenției poate 260 fi efectuat, în mod avantajos, și în condiții discontinue.
De exemplu, într-un reactor autoclavă având un volum de lucru de 120 ml, o suspensie de 0,4% în greutate de Pt 5% în greutate pe catalizator de carbon oxidează 5800 ppm formaldehidă și 3000 ppm acid formic, dintr-o soluție, până la nivel de urme în timp de 35 min. Temperaturile în timpul reacțiilor sunt de aproximativ 55...90°C și presiunea fie 100, 265 fie 150 psig. Debitele fluxului de oxigen sunt de 25 sau 100 cc/min. în mod surprinzător, diferențele cele mai mari în viteze s-au observat a fi corelate cu variațiile debitului de oxigen mai degrabă decât cu variațiile de temperatură sau de presiune.
Conversia chimică in situ, a formaldehidei în acid formic și a acidului formic, la rândul său, în bioxid de carbon și apă prin procedeul conform invenției, s-a dovedit a fi mai avanta- 270 joasă din punct de vedere al costurilor decât eliminarea formaldehidei și/sau acidului formic din efluenții apoși reziduali, prin bio-tratament.
Datorită naturii catalitice a reacției, s-a demonstrat că un mod de operare continuu, care necesită un timp de staționare relativ scurt, de aproximativ 20 min, este posibil din punct de vedere tehnic, pentru eliminarea practic totală a formaldehidei și acidului formic 275 transformat în bioxid de carbon și apă dintr-o soluție apoasă adecvată a fi reciclată.
în acest fel, s-a demonstrat compatibilitatea cu mediul înconjurător a produsului rezultat din aplicarea prezentei invenții.
Deși realizările prezentei invenții s-au descris pentru anumite cazuri particulare, trebuie înțeles că diferite alte modificări sunt evidente și pot fi cu ușurință efectuate de specia- 280 liștii în domeniu fără a se depărta de spiritul și sfera de protecție a prezentei invenții.
Ca urmare, sfera de protecție a revendicărilor anexate nu este limitată la exemplele și descrierea prezentată, ci revendicările cuprind toate elementele de noutate brevetabilă, care sunt implicate în prezenta invenție, toate elementele care pot fi tratate ca echivalente ale acestora de către specialiștii în domeniul căruia îi aparține invenția.

Claims (19)

  1. Revendicări
    1. Procedeu de descompunere a formaldehidei și acidului formic dintr-un efluent rezidual apos lichid, prin transformarea formaldehidei în acid formic și transformarea acidului formic în bioxid de carbon și apă, caracterizat prin aceea că, cuprinde fazele de
    a) contactare a efluentului rezidual lichid cu un catalizator de metal din grupa a Vlll-a depus pe suport, la o temperatură în intervalul de la temperatura camerei până la 90°C și la o presiune în intervalul de la presiunea atmosferică până la 200 psi, și
    b) introducere de aer sau oxigen molecular în efluentul rezidual lichid, pentru a atinge și menține în vecinătatea catalizatorului a unei concentrații de oxigen dizolvat în intervalul de 1...7 ppm, astfel încât să se oxideze o cantitate dorită de formaldehidă la acid formic și de acid formic la bioxid de carbon și apă.
  2. 2. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că metalul din grupa a VIII este ales din grupul constând din platină, paladiu și rodiu.
  3. 3. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, respectiv, catalizatorul este platină heterogenă depusă pe un suport de carbon pulbere.
  4. 4. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că oxidarea se efectuează la o presiune în intervalul de la presiunea atmosferică la 150 psi și efluentul este încălzit, în timpul oxidării, la o temperatură în intervalul de la 50°C la 90°C.
  5. 5. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că formaldehida este transformată în acid formic, și acidul formic este transformat în bioxid de carbon și apă, la presiune atmosferică, și la o temperatură în intervalul de la 50°C la 90°C.
  6. 6. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că mai cuprinde și faza de agitare a efluentului rezidual pentru a atinge și a menține un nivel al oxigenului dizolvat, în timpul oxidării, în intervalul de la 1 ppm la 7 ppm.
  7. 7. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că metalul din grupa a VIII este platina.
  8. 8. Procedeu conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că, respectiv, cantitatea de platină în catalizator este în intervalul de la 0,1% în greutate la 10% în greutate.
  9. 9. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că presiunea este presiunea atmosferică.
  10. 10. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că temperatura este temperatura camerei.
  11. 11. Procedeu conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că temperatura este temperatura camerei.
  12. 12. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că în procedeul de obținere a acidului N-fosfonometiliminodiacetic din care rezultă un efluent rezidual apos acid care conține reziduuri organice ce conțin formaldehidă, acid formic și alte reziduuri, acest efluent rezidual apos acid este supus unei distilări pentru a forma un al doilea efluent ce include formaldehidă și acid formic, urmată de fazele de contactare a celui de-al doilea efluent cu un catalizator care conține un metal din grupa a Vlll-a depus pe un suport catalitic și de introducere de aer sau oxigen molecular în al doilea efluent, pentru a atinge și a menține concentrația de oxigen dizolvat în intervalul de 1...7 ppm în vecinătatea catalizatorului, astfel încât să se oxideze o cantitate dorită de formaldehidă la acid formic și de acid formic la bioxid de carbon și apă, aceste faze având aceiași parametri ca fazele (a) și (b) ale acestui procedeu.
    RO 117613 Β1
  13. 13. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, în procedeul de obținere a N-fosfonometilglicinei rezultă un efluent apos care conține formaldehidă și acid formic, care este supus fazelor de
    a) contactare a efluentului apos cu un catalizator care conține un metal din grupa 335 VII l-a depus pe un suport catalitic; și
    b) introducere de aer sau oxigen molecular în efluent, pentru a atinge și a menține o concentrație de oxigen dizolvat în intervalul de 1...7 ppm în vecinătatea catalizatorului, pentru a oxida o cantitate dorită de formaldehidă la acid formic și de acid formic la bioxid de carbon și apă. 340
  14. 14. Procedeu conform revendicărilor 1 și 13, caracterizat prin aceea că metalul este ales din grupul constând din platină, paladiu și rodiu.
  15. 15. Procedeu conform revendicărilor 1 și 13, caracterizat prin aceea că metalul este platină depusă pe carbon pulbere într-o cantitate de 0,1%...10% în greutate.
  16. 16. Procedeu conform revendicărilor 1 și 13, caracterizat prin aceea că oxidarea 345 se efectuează la o presiune de la presiunea atmosferică la 200 psi și efluentul este încălzit la o temperatură între 50 și 90°C.
  17. 17. Procedeu conform revendicărilor 1 și 13, caracterizat prin aceea că formaldehidă este transformată în acid formic și acidul formic este transformat în bioxid de carbon și apă, la presiune atmosferică, și la o temperatură în intervalul de la 50°C la 90°C. 350
  18. 18. Procedeu conform revendicărilor 1 și 13, caracterizat prin aceea că oxidarea se efectuează la o presiune care variază de la presiunea atmosferică la 200 psi.
  19. 19. Procedeu conform revendicărilor 1 și 13, caracterizat prin aceea că mai cuprinde și faza de agitare a efluentului, pentru a se atinge și a menține un nivel al oxigenului dizolvat în intervalul de la 1 ppm la 7 ppm. 355
RO97-02270A 1995-06-07 1996-06-03 Procedeu de descompunere a acidului formic si a formaldehidei din efluenti reziduali RO117613B1 (ro)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/474,583 US5606107A (en) 1995-06-07 1995-06-07 Formic acid and formaldehyde destruction in waste streams
PCT/US1996/008308 WO1996040592A1 (en) 1995-06-07 1996-06-03 Formic acid and formaldehyde destruction in waste streams

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO117613B1 true RO117613B1 (ro) 2002-05-30

Family

ID=23884169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO97-02270A RO117613B1 (ro) 1995-06-07 1996-06-03 Procedeu de descompunere a acidului formic si a formaldehidei din efluenti reziduali

Country Status (16)

Country Link
US (1) US5606107A (ro)
EP (1) EP0837834B1 (ro)
JP (1) JPH10508796A (ro)
KR (1) KR100250403B1 (ro)
AT (1) ATE210085T1 (ro)
AU (1) AU690461B2 (ro)
BR (1) BR9609142A (ro)
CA (1) CA2223570C (ro)
DE (1) DE69617689T2 (ro)
DK (1) DK0837834T3 (ro)
ES (1) ES2168476T3 (ro)
HU (1) HUP9900653A3 (ro)
NZ (1) NZ309469A (ro)
PT (1) PT837834E (ro)
RO (1) RO117613B1 (ro)
WO (1) WO1996040592A1 (ro)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6103127A (en) 1993-06-08 2000-08-15 Cortex Biochem, Inc. Methods for removing hazardous organic molecules from liquid waste
US5698108A (en) * 1996-11-13 1997-12-16 Vinings Industries, Inc. Formaldehyde-reduction composition and methods of use therefor
US6232494B1 (en) 1998-02-12 2001-05-15 Monsanto Company Process for the preparation of N-(phosphonomethyl)glycine by oxidizing N-substituted N-(phosphonomethyl)glycine
IL129840A0 (en) * 1998-02-12 2000-02-29 Monsanto Co Process for making glyphosate by oxidizing n-substituted glyphosates
US6417133B1 (en) * 1998-02-25 2002-07-09 Monsanto Technology Llc Deeply reduced oxidation catalyst and its use for catalyzing liquid phase oxidation reactions
DE60038064T2 (de) 1999-12-21 2009-02-12 Monsanto Technology Llc. Verwendung eines zusätzlichen promoters in verbindung mit einem kohlenstoff geträgerten edelmetall enthaltenden katalysator für oxidationsreaktionen in flüssiger phase
DE10007702A1 (de) 2000-02-19 2001-08-23 Sueddeutsche Kalkstickstoff Verfahren zur Herstellung von N-(Phosphonomethyl)glycin
AR029508A1 (es) * 2000-04-14 2003-07-02 Dow Agrosciences Llc Proceso para remover y recuperar cloruro de sodio de los efluentes de desecho provenientes de los procesos de fabricacion del acido n-fosfometiliminodiacetico (pmida)
ATE310009T1 (de) * 2000-05-22 2005-12-15 Monsanto Technology Llc Reaktionssysteme zur herstellung von n- (phosphonomethyl)glyzin verbindungen
US6927304B2 (en) 2000-05-22 2005-08-09 Monsanto Technology Llc De-oxygenation treatment for noble metal on carbon catalysts used in liquid phase oxidation reactions
US6641741B2 (en) 2001-04-13 2003-11-04 Dow Agrosciences Llc Removal and recovery of chloride from phosphonomethyliminodiacetic acid process brine
WO2002095373A1 (en) 2001-05-22 2002-11-28 Monsanto Technology Llc Use of infrared spectroscopy for on-line process control and endpoint detection
US7390920B2 (en) * 2002-02-14 2008-06-24 Monsanto Technology Llc Oxidation catalyst and process
ES2556642T3 (es) * 2002-02-14 2016-01-19 Monsanto Technology Llc Procedimiento de oxidación del ácido N-(fosfonometil)iminodiacético
JP4202047B2 (ja) * 2002-05-24 2008-12-24 富士通株式会社 ヘッド位置制御方法及びデイスク記憶装置
EP1560648A1 (en) * 2002-06-28 2005-08-10 Monsanto Technology LLC Use of tellurium in carbon-supported, noble metal-containing catalysts for liquid phase oxidation reactions
CA2534819C (en) 2003-08-14 2013-07-02 Monsanto Technology Llc Transition metal carbide and nitride containing catalysts, their preparation and use as oxidation and dehydrogenation catalysts
US8703639B2 (en) * 2004-09-15 2014-04-22 Monsanto Technology Llc Oxidation catalyst and its use for catalyzing liquid phase oxidation reactions
TW200624151A (en) * 2004-11-12 2006-07-16 Monsanto Technology Llc Recovery of noble metals from aqueous process streams
BRPI0608355B1 (pt) * 2005-02-17 2016-05-24 Monsanto Technology Llc processo para oxidação de ácido n-(fosfonometil) iminodiacético ou seu sal e catalisador de oxidação
CN100417609C (zh) * 2005-03-24 2008-09-10 浙江新安化工集团股份有限公司 一种草甘膦合成中间体双甘膦制备过程中废水处理的工艺
US7608743B2 (en) 2005-04-15 2009-10-27 University Of Southern California Efficient and selective chemical recycling of carbon dioxide to methanol, dimethyl ether and derived products
EP1871731B1 (en) * 2005-04-15 2012-12-26 University Of Southern California Efficient and selective conversion of carbon dioxide to methanol, dimethyl ether and derived products
WO2007098432A2 (en) * 2006-02-17 2007-08-30 Monsanto Technology Llc Transition metal-containing catalysts and processes for their preparation and use as fuel cell catalysts
EP1918247A1 (en) * 2006-10-18 2008-05-07 Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) Hydrogen production from formic acid
ES2450370T3 (es) * 2008-03-20 2014-03-24 Lek Pharmaceuticals D.D. Intermediarios de 2'-halobifenil-4-ilo en la síntesis de antagonistas de angiotensina II
US8252953B2 (en) 2008-05-01 2012-08-28 Monsanto Technology Llc Metal utilization in supported, metal-containing catalysts
CN101838067B (zh) * 2010-04-07 2011-10-19 中国科学院南京土壤研究所 双甘膦废水中高浓度氯化钠的处理方法
CN105712564A (zh) * 2014-08-15 2016-06-29 海洲环保集团有限公司 一种草甘膦生产废水处理设备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA539300A (en) * 1957-04-09 V. Moses Douglas Catalytic oxidation of factory waste
US3804756A (en) * 1972-06-22 1974-04-16 Standard Oil Co Environmentally safe disposal of organic pollutants
US4093543A (en) * 1976-09-22 1978-06-06 Mobil Oil Corporation Decomposition of formic acid in very low concentration
DE3439643A1 (de) * 1984-10-30 1986-04-30 Erich Dr. 8600 Bamberg Hums Verfahren zur umsetzung von formaldehyd in anwesenheit und abwesenheit von wasserstoff mit einem festbett-katalysator
US4579689A (en) * 1985-02-11 1986-04-01 Monsanto Company Oxidation with coated catalyst
US4582650A (en) * 1985-02-11 1986-04-15 Monsanto Company Oxidation with encapsulated co-catalyst
US5205906A (en) * 1988-08-08 1993-04-27 Chemical Waste Management, Inc. Process for the catalytic treatment of wastewater
US5234584A (en) * 1991-02-04 1993-08-10 United Technologies Corporation Catalytic oxidation of aqueous organic contaminants
US5244581A (en) * 1991-07-31 1993-09-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Chemical process for the catalytic oxidation of formaldehyde and other organic compounds

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990022561A (ko) 1999-03-25
US5606107A (en) 1997-02-25
AU690461B2 (en) 1998-04-23
BR9609142A (pt) 1999-06-29
CA2223570A1 (en) 1996-12-19
DE69617689T2 (de) 2002-09-05
ES2168476T3 (es) 2002-06-16
CA2223570C (en) 2001-10-30
EP0837834B1 (en) 2001-12-05
DK0837834T3 (da) 2002-01-21
EP0837834A4 (en) 1999-02-10
AU5965096A (en) 1996-12-30
HUP9900653A3 (en) 2001-01-29
JPH10508796A (ja) 1998-09-02
EP0837834A1 (en) 1998-04-29
KR100250403B1 (ko) 2000-04-01
NZ309469A (en) 1999-01-28
DE69617689D1 (de) 2002-01-17
HUP9900653A2 (hu) 1999-06-28
ATE210085T1 (de) 2001-12-15
PT837834E (pt) 2002-04-29
WO1996040592A1 (en) 1996-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RO117613B1 (ro) Procedeu de descompunere a acidului formic si a formaldehidei din efluenti reziduali
AU608108B2 (en) Process for treating glyphosate process waste streams
CA1090819A (en) Process for producing n-phosphonomethyglycine salts
US4582650A (en) Oxidation with encapsulated co-catalyst
AU756421B2 (en) Process for the preparation of N-(phosphonomethyl)glycine by oxidizing N-substituted N-(phosphonomethyl)glycine
US6005140A (en) Process for making glyphosate by oxidizing N-substituted glyphosates
CA2395206A1 (en) Use of a supplemental promoter in conjunction with a carbon-supported, noble-metal-containing catalyst in liquid phase oxidation reactions
EP0196597B1 (en) Process for treating ammonium nitrate-containing waste water
GB2295611A (en) Liquid scrubbing of gas-phase containments
CN110997561A (zh) 来自草甘膦制造工艺的废物流的磷控制
MXPA05000001A (es) Uso de telurio en catalizadores con contenido de metales nobles y con soporte de carbon para reacciones de oxidacion en fase liquida.
US4115264A (en) Method of purifying polluted water
CN1040111C (zh) N-膦酰基甲基甘氨酸和其盐的生产方法
AU611325B2 (en) Process for producing n-phosphonomethylglycine
RU2001120370A (ru) Получение водорастворимых сульфированных фосфорорганических соединений
US6927304B2 (en) De-oxygenation treatment for noble metal on carbon catalysts used in liquid phase oxidation reactions
GB2195264A (en) A process for regenerating a catalyst and its application to an oxidative dehydrogenation process
AU728830B2 (en) An oxidation catalyst
CA2509953C (en) Process for making glyphosate by oxidizing n-substituted glyphosates
JPH11333474A (ja) フェノール含有廃水の処理方法
AU2003200725B2 (en) Preparation of N-substituted N-(phosphonomethyl)glycine or a salt thereof
JPH08117765A (ja) ギ酸塩の酸化分解法
JP2003170175A (ja) 廃水の浄化法
KR20000068930A (ko) 엔-치환 글리포세이트의 산화에 의한 글리포세이트의 제조방법
MXPA99004311A (en) Process for making glyphosate by oxidizing n-substituted glyphosates