[发明专利]用多孔含碳物质除去和破坏卤代有机化合物和烃化合物的方法

说明书

本发明涉及烃化合物和卤代有机化合物的氧化。更具体地讲，本发明涉及通过在含碳催化剂存在下，卤代有机化合物和烃化合物的基本完全氧化为二氧化碳、卤代酸和水，从液态和气态物流除去和破坏有机化合物的方法。

卤代有机化合物可用于多种目的。在这些物质的大多数的应用中，特别是在它们作为溶剂的应用中，要排除废料。生产和使用这些卤代有机化合物常常导致产生不希望的卤代有机化合物付产物，这造成了卤素和有机化合物的浪废。为进一步加工废的和不希望的卤代有机化合物以得到有用的物质所需要的主要投资常常超过这样的加工的价值，必须排放这些不希望的卤代有机化合物付产物。

烃化合物可以用于多种目的，特别是作为燃料、溶剂、脱脂剂、洗涤剂和聚合物前体。烃化合物的最重要来源是石油，通过众所周知的加工技术炼制成单独的烃化合物馏分。烃化合物的很多应用产生污染的气态和液态物流，这些物流一定要排放或加工以便再用。因此，烃化合物有很多的机会被排放到环境中。

这些卤代有机物烃化合物的加工和贮存，即使这些化合物的加工者和用户在处理这些化合物时极为精心，也常常由于加工设备的意外的溢出、泄漏和蒸发损失，而导致环境的污染（如土壤、地下水或空气的污染）。因为在水中它们的溶解度及在很多情况下它们的化学稳定性、这些有机化合物的处理是通过释放它们进到大气中或用水把它们冲掉，这就可能引起严重的污染，由某些这样的化合物可能致癌和一般的毒性而导致一些问题。

不需要的卤代有机化合物和烃化合物和它们的付产物的一般处理方法主要是陆地上埋藏的方法。另外的处理方法包括海洋排放、开坑燃烧、排入大气和深井处理。但是，这些方法已知是污染土壤、地下水和空气，并且被认为对环境是危险的。另外，这些方法经济上没有吸引力，因为没有通过回收某些有明显经济价值的物质而减少不需要的有机化合物和它们的付产物的处理的费用。

因此，合乎要求的是，从环境，特别是从加入供呼吸用的手提空气容器、加工装置控制室、硅片制造厂的“净化室”和其他环境控制的室中的空气中除去这些卤代有机化合物和烃化合物。从环境中除去卤代有机化合物和烃化合物的方法如催化焚化炉法是本技术领域公知的。

也已提出了不需要的卤代有机化合物的焚烧。US3，453，073公开了一种从卤代烃中回收卤素的方法，该方法包括在高温下使氯代烃、水和氧通过催化剂，形成碳的氧化物、水和氯化氢。但是，该方法需要高温用的特殊设备，该设备在这样的高温下是稳定的，并且要耐所产生的氯化氢和水的腐蚀。致癌物质如二噁英的产生也是该处理方法的一个严重的障碍。

US3，989，806和3，989，807提出了一种从氯代有机化合物中回收氯的方法，该方法包括在含有过渡金属的载体催化剂的存在下，在低于500℃的反应温度下，氯化有机化合物进料与氧或含氧气体进行催化氧化反应。用于该方法的催化载体包括沸石物质和活性氧化铝。

用各种催化剂来催化焚烧不合乎要求的烃化合物也是公知的。通过用空气、氮气或其他携带烃的气体物流进行逆流气提从液体中除去要破坏的烃化合物。常常把一种气体如空气通过污染的土壤中除去烃。然后，该含烃蒸汽的气体通过该催化剂，一般地在高温（明显地高于250°-300℃）下，停留时间要足以氧化该烃。除了加热催化剂、反应物和反应物携带的惰性物质（如空气中的氮和氧）引起的附加的能耗之外，这样的高温方法需要制造该加工装置的材料能够耐使用的温度。另外，在较高的温度下，有产生有毒的或者有害的组分的可能性，例如如果在氧化过程中存在氮时产生的NOx，其在低温下通常是不会产生的。

完全氧化气态烃混合物的催化剂公开在DD280，395中。该催化剂含有一种氧化组分，优选CuO，和一种吸附组分，优选硅铝酸盐。优选的加工温度是407°-579℃。

在US5，149，342中公开了一种由充满了溶剂的空气吸附的再生释放的污染物的处理和溶剂回收体系。该体系包括再生的物流的冷凝和冷却、通过倾析、相分离、液体萃取和蒸馏步骤回收溶剂/污染物及焚化活性炭吸附剂中的未回收的污染物。

US    4，689，054公开了从上涂料的小室中的气载污染物的除去和处理体系，该体系包括把污染物吸附到活性碳上、再生吸附剂、通过各种分离、提纯和蒸馏步骤回收再生的流体和在700°-2500°F焚烧该污染物。