Wpływ temperatury i chlorowodoru na proces utleniania wodzianu chloralu z udziałem katalizatora palladowego

• Autorzy: Żarczyński A. , Zaborowski M. , Gorzka Z. , Kaźmierczak M.

Warianty tytułu

EN

Effect of temperature and hydrogen chloride on the process of chloral hydrate oxidation with an application of palladium catalyst

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykonano metodą ciągłą badania wpływu temperatury w zakresie 250-600°C na procesy utleniania następujących substratów: roztworu wodnego wodzianu chloralu o stężeniu 50 g/l, roztworu wodzianu chloralu 50 g/l w 6 molowym kwasie solnym oraz roztworu zawierającego tylko 6 mol/l kwasu solnego, w obecności ziarnistego katalizatora palladowego Pd(1,0%)/y-Al2O3 Natężenie przepływu powietrza wynosiło 200 dm3/h oraz roztworu danego substratu 32,5 g/h. Wodzian chloralu ulegał rozkładowi z wysoką wydajnością 99,7% już w temperaturze 300°C, natomiast w obecności 6 molowego kwasu solnego ten sam stopień przemiany uzyskano dopiero w temperaturze 375°C. Produktami końcowymi procesu utleniania wodzianu chloralu były: ditlenek węgla, para wodna i kwas solny, a produktami pośrednimi m. in. chlor, formaldehyd oraz tlenek węgla. Jednak ze względu na konieczność eliminacji tlenku węgla i formaldehydu powinna być stosowana wyższa temperatura utleniania substratów, co najmniej 450°C. Z wykonanych doświadczeń wynika, że obecność kwasu solnego w roztworze dozowanego wodzianu chloralu obniżała aktywność katalizatora w zakresie temperatury 250-425°C.

EN

Investigations carried out with a continuous method included determination of a temperature effect (250-600oC) on the oxidation process of the following substrates: aqueous solution of chloral hydrate at concentration of 50 g/l, chloral hydrate solution at concentration of 50 g/l in hydrochloric acid (6 mol/l) and hydrochloric acid solution (6 mol/l). Experiments were carried out with the application of granular palladium catalyst Pd(1.0%)/y-Al2O3. Air and substrate flow rate was 200 dm3/h and 32.5 g/h, respectively.Chloral hydrate was decomposed with the high efficiency of 99.7% even in the temperature of 300oC. In the presence of hydrochloric acid (6 mol/l), the same efficiency was achieved in the temperature of 375oC. The final products of the chloral hydrate oxidation were as follows: carbon dioxide, water vapour and hydrochloric acid. Chlorine, formaldehyde and carbon monoxide were intermediate products. However, taking into consideration the necessity of carbon monoxide and formaldehyde elimination, the oxidation temperature should be higher, e.g., 450oC. Results of the investigations prove that the presence of hydrochloric acid in the solution of chloral hydrate caused a decrease in the catalyst activity in the temperature range from 250 to 425oC.

Słowa kluczowe

PL

utlenianie organicznych związków chloru; wodzian chloralu; katalizator palladowy; chlorowodór; mały system zbiorowego zaopatrzenia w wodę; plany bezpieczeństwa wodnego

EN

hydrogen chloride; palladium catalyst; chloral hydrate; oxidation of organic chlorine compounds

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2011
• Tom: Nr 26
• Strony: 75--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz.

Twórcy

autor

Żarczyński A.

autor

Zaborowski M.

autor

Gorzka Z.

autor

Kaźmierczak M.

• Politechnika Łódzka, Instytut Chemii Ogólnej i Ekologicznej

Bibliografia

• 1. European Parliament and the Council Directive 2000/76/EC of 4 December 2000 on the incineration of waste, OJ 2000, No. L 332, 91.
• 2. Finocchio E., Busca G., Notaro M., 2006: A review of catalytic processes for the destruction of PCDD and PCDF from waste gases, Appl. Catal. B: Environ., 62, 12-20.
• 3. Gorzka Z., Żarczyński A., Zaborowski M., Paryjczak T., Kaźmierczak M., 2011: Utlenianie związków chloroorganicznych występujących w odpadach przemysłowych w obecności katalizatora palladowego, Rocznik Ochrona Środowiska (zgłoszony do druku).
• 4. Hart J. R., 2008: Verification of dioxin formation in a catalytic oxidizer, Chemosphere, 72(1), 75-78.
• 5. Karta charakterystyki wodzianu chloralu, POCh, Gliwice 2008.
• 6. Lewandowski G., Milchert E., Doroczyński A.: Spalanie odpadowych chloropochodnych organicznych z odzyskiem chlorowodoru, Przem. Chem., 84, 516-519, 2005.
• 7. Makles Z., Świątkowski A., Grybowska S., 2001: Niebezpieczne dioksyny, Arkady, Warszawa.
• 8. Milchert E., 1997: Technologie produkcji chloropochodnych organicznych. Utylizacja odpadów. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin.
• 9. Myszkowski J., Milchert E., Bartkowiak M., Pełech R., 2010: Utilization of waste chloroorganic compounds, Pol. J. Chem. Technol. 12(3), 36-39.
• 10. Nowicki B., Gawdzik A., Hetper J., 2005: Katalizatory palladowe i palladowo-platynowe do oczyszczania przemysłowych gazów odlotowych, Przem. Chem. 84(3), 167-170.
• 11. Nowicki B., Hetper J., 1995: Badanie aktywności katalizatorów w reakcji spalania chlorku winylu w powietrzu, Chemia i Inżynieria Ekologiczna, 3, 423-429.
• 12. Park N.-J., Lee W.-Ch., Chang S.-J., Park E.-S., Shin H.-Ch., 2004: Catalytic oxidation of tricho-roethylene over Pd-loaded sulfated zirconia, Bull, Korean Chem. Soc. 25(9), 1355-2359.
• 13. Przondo J., Rogala J., 1996: Przemysłowa instalacja spalania ciekłych odpadów chloroorganicznych w Z. Ch. „Rokita" S.A., Przem. Chem. 75, 98-101.
• 14. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 20 grudnia 2005 r. w sprawie standardów emisyjnych z instalacji, (Dz. U. 2005, Nr 260, poz. 2181).
• 15. Spivey J. J., Butt J. B., 1992: Literature review. Deactivation of catalysts in the oxidation of volatile organic compounds. Catal. Today, 11, 465-500.
• 16. Witońska I., Frajtak M., Krawczyk N., Królak A., Karski S., 2008: Aktywność i selektywność katalizatorów bimetalicznych Pd-M/nośnik w wybranych reakcjach chemicznych, Przem. Chem.87(1), 55-62.
• 17. Żarczyński A., Zaborowski M., Gorzka Z., Kaźmierczak M., 2008: Możliwości usuwania związków chloroorganicznych ze ścieków w aspekcie ich katalitycznego utleniania, Gaz, Woda i Technika San., 82(12), 19-22.
• 18. Żarczyński A., Zaborowski M., Gorzka Z., Kaźmierczak M., 2010: Oxidation of 1,1,2-trichloro-ethane and pentachloroethane in the presence of ethanol and water with the application of the palladium catalyst, Abstracts on CD ROM, 19th Annual Central European Conference ECOpole'10, 13-16.10.2010 r., Piechowice.