含卤素、磷、硫和/或金属元素的有机化合物的处理方法

本发明的主题涉及有机化合物的处理方法及实施所述方法的设 备，其中的有机化合物在原子键中除了碳、氢和氧元素外，还包括卤 素、磷、硫和/或金属元素。

包括卤素、磷、硫以及金属原子如汞、砷等的物质用途广泛。它们 可用作致冷剂、气溶胶抛射剂、杀虫剂、药剂、变压器油等。对此特别 关键的领域是化学战剂。在所有这些情况下其中包括存在这些常常 极为危险的有毒化合物的处理问题。鉴于此必须破坏生产废弃物、贮 存品、生产后可能被法规限制的产品、消费废弃物等。

在这方面通常做法是通过焚烧处理。仅含碳、氢和氧的有机化合 物在充分供给氧气的情况下可毫无问题地焚烧为二氧化碳和水。然 而特别涉及卤化物时，人们注意到在焚烧过程中，产生的危险二喔星 构成对此抵消作用的阻碍。

仍然需要一种破坏、抵消及处理这类物质的低危险方法。

本发明基于带电离子或分子部分可通过电渗析法相互分离的知 识，在具有干扰元素的原子(即非极性)键的有机化合物中，仅当这种 键被极化并处于能被电能离解的条件下这样的分离才是可能的。

因此，根据本发明，建议对要处理的有机化合物进行电离，于是 带电荷的电离产品通过电渗析分离，同时将离子态的最终产物以及 余下的有机物质发挥已知用途或以填埋形式或经焚烧处理。

电离可在电离辐射作用下进行。

在这种方法中原子键被极化，要处理的物质离解成离子态产品， 而不同电荷颗粒的分离可在电能作用下进行。原来通过原子键相互 键合的元素一旦以离子形式存在，它们便可容易操作并且容易处理 或用作其它目的。按此方式，存在对危险化合物的抵消而不会产生在 前面热破坏中引起的危险。

按此方式，防害剂如杀虫剂、除草剂、杀菌剂以及卤代烃、氯代 变压器油、药剂或化学战剂都可按此有利方法处理。

已经证明这种方法对有机卤化物，尤其是卤素与芳香环、优选 与苯环键合的有机卤化物特别有利。

例如，这类化合物包括被氯、溴和/或碘取代的苯衍生物，此衍 生物优选被一个或多个羟基、氰化物、烷基或任意性酯化的羧基或羧 基链烯基基团取代。

具体的例子是二溴或二碘代苯甲腈和氯甲苯基-2-氧代丙酸。 这些物质的组合在农业上用作除草剂，其名称为ANITENR。

本发明的方法还可用于卤化多苯基化合物，优选多卤代联苯 (PCB)，它用作变压器油。

另外的处理上的问题是由脂族卤代烃(CFCs)造成的，这些卤 代烃用作致冷剂和气溶胶抛射剂。对它们的处理也是本发明目的。

要处理的化合物的电离可通过X-射线，任意地与β和γ射线 相配合进行。

在最简单的形式中，常规X射线仪用于此目的，其中除去了为 了不需要的β和/或γ射线而插入的铝板。

要处理的物质优选以液体状态、特别是以溶液形式，优选以水 溶液形式存在。

优选地，电离和渗析装置在空间上结合在一起，因为产生的电离 产物的寿命，特别是涉及用辐射电离时，常常相当短。

电离产生500μm(微姆)的溶液最小导电率以取得所需的效果。

本发明的另一主题是实施所述方法的设备。

此设备参考所给附图进行解释，其中：

图1表示实施此方法的优选电离渗析装置；

图2表示这种装置在用于此目的的整个装置中的通常布局；

图3表示具有增强多室电渗析体系的精确装置。

图1表示包括下列部件的优选多室装置：

中心室1，其中原料溶液通过物料管线2加入；在所述室1中发 生电离。电离优选在电离辐射作用下进行。通过阳极3和阴极4施 加直流电，并且由于直流电的作用，出现电离组分的分离。中心室1 与阳极电解液室7和阴极电解液室8相邻，此两室分别被隔膜5和 6从中心室分隔。无机带出液通过排料管线9和10从所述室7和8 中作为浓缩物排出。

电离后留在室1中的并且不能通过隔膜5、6渗出的有机物料 通过排料管线11作为稀释液从所述室中排出。

阳极电解液室7和阴极电解液室8分别与阳极室14和阴极室 15相邻，它们之间分别通过隔膜12和13分隔，并通过进料管线16 和17加入苛性或盐溶液以稳定贮存离子。

阳极电解液室7和阴极电解液室8也通过进料管线18和19加 入苛性或盐溶液(即离子)，优选通过管线18和19加入约1wt％的 NaOH。

隔膜5和13构成阳极隔膜AM，隔膜6和12构成阴极隔膜 KM。

使用两极隔膜是电渗析领域普通技术人员熟知的知识。

本发明优选实施方案之一是使除草剂ANITENR无害的方法， 该除草剂由2-(4-氯-邻甲苯氧基)丙酸、3，5-二碘-4-羟基苯 甲腈和3，5-二溴-4-羟基苯甲腈以重量比5∶1∶1的混合物组 成。中心室1加入浓度为约525g/l的此物质混合物的水溶液。

以尽可能简单的方式借助原医用的X射线设置(除去其用于屏 蔽射线的铝板)的装置实现电离。

当然，在操作设备中必须遵守按照技术状态和VE规则(Aus- trian Association of Electrical Engineering)要求的辐射保护措 施。

优选使设备连续运行，使原料溶液以17l/h的速度通过室1。

阳极电解液室7中由含1％化学纯NaOH的去离子水组成的溶 液，开始试验时绝对不含氯，经过2分钟试验期间后，显示氯含量为 24.5mg/l，碘含量为0.15mg/l和溴含量0.25mg/l。

该溶液卤素含量的确定优选通过分光光度法进行。

在所述连续进行此方法中，通过管线16和17加入4至8wt％ 的氢氧化钠溶液。

阳极或阴极电解溶液通过加入NaOH：卤素为约1∶1的约 8wt％的NaOH溶液连续取换。

如图1所示，渗析装置优选为多室装置，然而在某些情况下，仅 有一个室的简单渗析装置就足够了。

优选地，渗析装置包括至少一个双极隔膜。

渗析在图1所示的设备中以30至200伏特的电压进行。在这种 情况下对于每kg液体流过约21瓦的电能。

在实施方法中，电离和渗析优选在压力下进行。

还可以加入盐溶液如钠盐溶液代替加入的氢氧化钠溶液。

图2表示整个装置，其中排列有电离和渗析设备，在这种情况 下两种设备相互分开排列。

在装置部分I中，从槽20中通过管线21加入原料混合物，其 中设有所需的泵和阀门。

由于在电离部分II中电离装置的作用，将要处理的物质离解 并在渗析装置中分离。

渗析部分III表示从渗析设备23经管线24排出的稀释的有机 物质，同时通过环路25和26排出无机反应产物/浓缩物。为了在27 和28处排出这些物质，必须将苛性或盐溶液加入管线29和30中。

未完全处理的溶液可在此过程中回收。

图3以原理图形式表示更复杂的多室体系，此图表示出现在设 备中的离子流动原理。回收部分的稀释液只要还没有完全处理，就可 以回到使用原料溶液的设备中。

隔膜3′至8′排列在阳极1′与阴极2′之间，隔膜3′、5′和7′是阴 极隔膜，而隔膜4′、6′和8′是阳极隔膜。在此实施方案中，阳极电解液 9′和阴极电解液10′是硫酸钠溶液。盐的水溶液(例如NaCl、 Na2SO4)或碱液(例如NaOH)通过管线11′作为接受溶液加入，而浓 缩物通过管线13′、15′和17′排出。

CFC、杀虫剂或除草剂的原料溶液在12′处加入。稀释液通过管 线14′、16′排出或回到12′。

实施本方法的进一步细节在于电渗析领域熟练技术人员的经 验，本文不必更详细地解释。