TW546288B - Process for reducing the amount of nitrification-inhibiting sulfur compounds - Google Patents
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Description
546288
五、發明說明（ /本發明係有關-種藉以使抑制硝酸化之硫化合物（其 係於α』·不飽和化成相對應之反式或順式之異構 物中作為異構化催化劑）之殘餘量被降至於生物污物處理 廠清理期間無硝酸化抑制作用產生之程度之方法。 ”於工業污垢處理中，實際上大部份各種不同型式之廢 料產生，其需以無環境污染者被棄置。處理廢水之棄置中 之-問題，除其它者外，係其因硫化合物之污染。例如， 硫代尿素已被美國環保局分類成有害物質。其已知於生物 污物處理廠之硝酸化處理巾作為抑制。特収於氮及碟 之移除中，硝酸化速率限制生物污物處理廠之性能。因此， 此等污物處理廠之反應易受卫業廢水中存在之特殊抑制劑 〜響但疋，因大部份硫化合物亦具有抑制硝酸化活性， 因此，於入生物流出物溝渠前需降低處理廢水中之此等化 合物之含量。為了此目的，抑制硝酸化作用之化合物可被 完全移除或使其含量降低至少至生物污物處理廠之環境可 容忍棄置之條件被符合之程度。除硫代尿素外，此情況中 之抑制硝酸化作用之硫化合物亦係諸如硫代醯胺化合物、 硫代氰酸鹽、噻唑或硫代半卡巴肼之硫化合物，其被廣泛 用於，除其它者定，合成樹脂之製備及改良、藥物之製備、 工業清理助劑、作為抗氧化劑及於不飽和羧酸轉化 成相對應之反式或順式之異構物中之異構化催化劑。 一種棄置以此方式污染之廢水之方法係焚化，於高溫 度時使用NaOH相當長時間（例如，4天）之熱分解或與次氣 酸鈉反應。此等方法之缺點係，首先，複雜之廢氤排放控 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2i〇x297公髮） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --裝 I I I I ·11111111 AWI · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
546288 五、發明說明（3 ) (/、係以刻崔化劑化合物為基準計）之氧化劑至該異構化作 用名口束後獲传之該反應混合物，然後，以已知方式隔離該 相對應之反式或順式之異構物，及將其檢查及使形成之處 理廢水供應至生物清理階段。 依據本务明，藉由使α，石·不飽和羧酸以硫化合物催 化轉化成相對應之反式或順式之異構物而獲得之反應溶液 中之抑制硝酸化作用之硫化合物之量可被降低，結果，此 反應中產生之處理廢水可無問題地被供應至生物清理。 於此清況之抑制硝酸化作用之硫化合物係諸如硫代醯 胺化合物、硫代氰酸鹽、噻唑或硫代半卡巴胼之硫化合物。 較佳者係硫代醯胺化合物。於此清況中之適當硫代醯胺化 合物係如下化學式之化合物：
S ii ,人 FT NR.R, 12 (Ο 其中R係Η、烷基或烯基、苯甲基、萘基或 NR!R2 ；
Ri及R2可為相同或相異，且係HSCi-Cio-燒基。 於此情況中之烷基或烯基係可為未分支、環狀或分支 之基’例如，甲基、乙基、異丙基、正丙基、正丁基、第 三丁基、己基、癸基、環戊基、環五伸甲基等。此等之例 子係硫代甲醯胺、硫代乙醯胺、硫代丙醯胺、硫代丁醯胺、 硫代戊醯胺、硫代十二碳醯胺、硫代苯醯胺、硫代萘醯胺、 硫代丙烯醯胺、硫基-N-甲基乙醯胺、硫-N，N-二甲基乙醯 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） ^--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 546288 A7 ---~-----2L____ 五、發明說明（4 ) 胺、硫代-N，N-二乙基乙醯胺、硫基環五伸甲基苯醯胺、 硫代尿素等。 較佳者，R係NR】!^基。特別佳者，R係NRiR2*，且 心及1每一者係Η。因此，特別佳之硫代醯胺化合物係硫 代尿素。 本發明係用於使例如α，yj -不飽和羧酸之不飽和化合 物轉化成相對應之反式或順式之異構物。較佳者，本發明 方法被用於馬來酸轉化成福馬酸。 於檢查經由上述方法獲得之反應溶液中，例如，藉由 使反式異構物自受作為催化劑之硫化合物污染之反應混合 物隔離’此等抑制硝酸化作用之硫化合物經，例如，被分 離之母液通過處理廢水内。 為降低抑制硝酸化作用之硫化合物之量，適合之氧化 劑被添加至經由上述方法之一者獲得之反應混合物或溶 液。此添加較佳係於反應完成後但於反應溶液實際檢查前 直接施行。因此，例如，於自馬來酸製備福馬酸中，氧化 劑係於異構化作用完成後但於福馬酸隔離前直接添加至反 應溶液。不可預期地，於此情況中未發生對反應期間或產 物品質之不利作用。此外，無需使反應溶液呈鹼性及/或改 變個別反應混合物之溫度。 但是，若適當，此添加亦可於反應溶液檢查後至處理 廢水之生物清理前不久施行之。 因此，添加氧化劑之溫度可依添加時間而定，其係於 室溫與相對應處理之反應溫度間，且較高溫度有利地影響 Μ.--------^---------Awl (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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546288 五、發明說明（ 反應動力學。 適當氧化劑係，例如，臭氧、無機可溶性過硫酸鹽、 過氧化氫、冑機過氧化物及氫過氧化物、過酸，例如，過 硫酸錄、過硫酸納、過硫酸鉀、過硫酸鐘、過硫酸舞、過 硫酸鎂、過氧化苯醯、環己酮過氧化物、過氧化乙酿、過 氧化月桂醯、第三丁基過氧化物、第三丁基氫過氧化物等。 較佳者，過氧化氫或無機過硫酸鹽（特別較佳之過氧化氫） 被作為氧化劑。 添加之氧化劑之量係依處理廢水中之抑制硝酸化作用 之所欲還原度而定。於處理廢水中被容忍之抑制硝酸化作 用可依各國而定。依清理處理廢水之污水處理廠之規定而 定，有時其另外足以僅降低抑制硝酸化作用之硫化合物之 量至即使抑制硝酸化作用之完全移除未被達成，不再被容 忍之峰值係相對應被降低之程度。 基於此理由，依抑制硝酸化作用之硫化合物之殘餘量 之所欲降低程度而定，氧化劑係以關於抑制硝酸化作用之 硫化合物而言係莫耳量不足至最高達莫耳量兩倍添加。較 佳者’氧化劑係以每莫耳之抑制硝酸化作用硫化合物係〇· i 莫耳至1莫耳之量添加之。 藉由添加氧化劑，抑制硝酸化作用之硫化合物被氧化 至生物污物處理廠内之硝酸化處理之抑制作用足以完全除 去之程度。 特別較佳地，此方法係被用於使用化學式⑴之硫代醯 胺化合物作為異構化催化劑自馬來酸製備福馬酸。於化學 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） .·* 裝--------訂---------^91 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 546288 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（6 式⑴之硫代醯胺化合物中，特別較佳者係硫代尿素。 氧化劑（較佳係過氧化氫或無機過硫酸鹽，特別較佳係 過氧化氫）被添加至反應混合物，較佳係於異構化反應完成 後直接添加，且反應混合物被攪拌。 添加溫度較佳係異構化溫度，即，約8〇_9(rc。若適當， 反應混合物亦可已被冷卻，但是，係於添加氧化劑前。氧 化劑之較佳量係每莫耳催化劑化合物係〇 ·丨至1莫耳。 攪拌時間係依添加溫度而定且較佳係LUO分鐘，特別 較佳係10與30分鐘之間。 但是，其亦可能至其後（於移除反式異構物後）再直接 添加氧化劑至處理廢水。此添加可於污物處理廠之處理廢 水檢查前不久被為之。 藉由本發明方法（以簡單及經濟之方式），抑制硝酸化 作用之硫化合物之殘餘量之降低於廢水中被降低至預定 值。於此情況中直接添加氧化劑至個別反應混合物或溶液 對於反應期間或產物品質無不利作用。 範例1 (標準） 20%強度（克/克）水溶液形式之220克（1·9莫耳）之馬來 酸（其已於S太酸酐生產期間以洗滌水產生）被置於配以攪拌 器、加熱器、溫度計及迴流冷凝器之反應容器内。除馬來 酸外，溶液亦含有1%(克/克）之苯甲酸、1.4%(克/克）之酞酸 及小量之固態及被溶解之焦油狀之組份（其未被進一步研 究）。福刀酸含量係低於0.2%。馬來酸溶液之抑制硝酸化作 用係以傳統方式藉由製備稀釋系列（被指定為Din εν (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -1 ---- II---------Ψ.
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本 _ 頁I 訂 546288
五、發明說明（8 ) 範例3 (化學計量之H2〇2處理） 以相似於範例1之方式，220克（1.9莫耳）之馬來酸（20% 強度（克/克）之水溶液之形式）被加熱至如前範例般， 7.9克（104亳莫耳）之硫代尿素被以33%強度（克/幻之熱水 性溶形式添加，且混合物於9(rc攪拌2小時。於添加118 克之30%強度（克/克）之過氧化氫（1〇4毫莫耳之私⑻且進 一步攪拌15分鐘後，負過氧化物測試指示過氧化氫已與硫 代尿素完全反應。反應溶液被過濾且濾液之抑制硝酸化作 用以相似於範例1之方式決定。1:680之值（EC2〇)被測量。 濾餅以相似於範例1般被檢。於福馬酸之產量（丨92克） 或品質上無不同於範例i之差異被發現（HPLC分析及過氧 化物測試）。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I w am· am 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐）
Claims (1)
- 546288 '公.告.4 'ds 申請專利範圍 第89丨232丨8號專利申請案申請專利範圍修正本92年3月28曰 1 · 種降低藉由α，/5 _不飽和羧酸之以硫化合物催化轉化 成相對應之反式或順式之異構物而獲得之反應溶液内 之抑制硝酸化作用之硫化合物之含量之方法，其包含以 莫耳數不足至最高達莫耳含量兩倍之最大值（其係以該 催化劑化合物為基準計）添加氧化劑至該異構化反應終 結後獲得之該反應混合物，然後，以已知方式隔離該相 對應之反式或順式之異構物及對其檢查，及使該形成之 處理廢水供應至生物清理階段，其中存在於該反應.溶液 内之η亥抑制硝酸化作用之硫化合物係選自硫代醯胺化 合物、硫代氰酸鹽、噻唑或硫代半卡巴肼之化合物。 2.如申請專利範圍第旧之方法，其中存在之該抑制石肖酸 化作用之硫化合物係如下化學式之硫代醯胺化合物： S ii R Μ ⑴〜 其中R係Η、Ci-C2〇-烷基或烯基、苯甲基、萘基或 NRjR2 ; R1及R2可為相同或相異，且係H*Ci-Ci〇-烷基。 3·如申请專利範圍第^員之方法，其中該被使用之氧化劑 係臭虱、無機可溶性過硫酸鹽、過氧化氫、有機過氧化 物及氫過氧化物或過酸。 4·如申清專利範圍第3項之方法，其中該被使用之氣化劑 係過氧化氫或無機過硫酸鹽。 ^ Ui〇x297 公釐） 本紙張尺度巾規格- 12 546288 A8 Βδ 一 . C8 ___. * D8 _ 一1 1 1 —— _ _ 一 ~ ---------- 六、申請專利範圍 5·如申請專利範圍第1項之方法，其中該順式不餘 和叛酸之硫化合物催化轉化成相對應之反式異構物係 — 與使用化學式⑴之硫代醯胺化合物作為異構化催化劑 自馬來酸製備福馬酸有關。 6·如申請專利範圍第1項之方法，其中該氧化劑係以每莫 耳催化劑化合物係0.1至1莫耳之量使用。 7·如申請專利範圍第丨項之方法’其中該氧化劑係於該異 構化反應終結後直接於該異構化溫度時添加至該反應 混合物，該反應混合物被攪拌，然後，該反式或順式: 異構物自該反應混合物隔離。 本紙張尺·度適用中國國家標準（CNS ) A4規格Y2 1〇X297公發） 13
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