Całkowite utlenianie katalityczne lotnych chloropochodnych występujących w ciekłych odpadach przemysłowych z syntezy organicznej

Organiczne związki chloru zwykle są klasyfikowane jako wysoce toksyczne dla organizmów żywych, a także trudno ulegające biodegradacji. W krajowym przemyśle są one produkowane jako półprodukty lub wyroby finalne w setkach tys. ton rocznie, metodami zwykle powodującymi jednoczesne powstawanie gazowych, ciekłych i stałych odpadów przemysłowych. Oprócz procesów syntezy organicznej liczącym się źródłem ich emisji do środowiska jest użytkowanie produktów zawierających związki chloroorganiczne. Utylizacja odpadów chloroorganicznych przy braku opłacalności recyklingu w Polsce realizowana jest metodą wysokotemperaturowego spalania w około 1350°C [1÷3]. Wysoka temperatura, długi czas reakcji (2,5 s) oraz szybkie schładzanie spalin pozwalają na utrzymanie równoważnika toksyczności polichlorowanych dibenzo-p-dioksyn oraz polichlorowanych dibenzofuranów (PCDD/Fs) na poziomie niższym od 0,1 ng TEQ/m3 wymaganego przepisami prawa [1, 4÷6].

Activity of a monolithic catalyst containing platinum (0.09%) and rhodium (0.04%) was investigated in the oxidation process of chloroorganic compounds, e.g. tetrachloromethane, 1,1,1-trichloroethane and 1,1,2,2-tetrachloroethane, occurring In wastes from vinyl chloride production. The temperature range was from 250 to 600°C and the contact time was 0.36 s. Gaseous and liquid reaction products were analysed, including determination of PCDD/Fs content in combustion gases in the temperature of 550°C. Total oxidation of the substrates in the presence of the investigated catalyst was found in the temperature of 500 °C (T4CM) and 550°C (T3CE and T4CE) and higher. The final products of the substrates oxidation were as follows: carbon dioxide, water vapour and dilute hydrochloric acid. Formaldehyde, carbon monoxide and chloride were intermediate products. However, trace presence of a few congeners of polychlorinated dibenzofuranes (PCDFs) was determined. Toxicity equivalent of combustion gases sampled in the temperature of 550°C was 0.0154 ng TEQ/m3 (TCM), 0.0270 ng TEQ/m3 (TCE) and 0.0035 ng TEQ/m3 (TChE), i.e. below 0.1 ng TEQ/m3 - the admissible value required by law regulations. The results prove the possibility of the temperature decrease to 550°C during treatment of chloroorganic derivatives of methane and ethane with application of the catalyst, in comparison with a high-temperature process applied in the temperature of about 1350°C in industrial plants.