Procédé pour la destruction des biphényles polyhalogénés.
La présente invention concerne un procédé de conversion des biphényles polyhalogénés en substances inertes, non toxiques, que l'on peut facilement rejeter sans nuire à l'environnement.
Il est bien connu que des biphényles polyhalogénés, comme les polychlorobiphényles (PCB) et les polybromobiphényles (PBB), sont des substances toxiques, dont l'utilisation a été restreinte pour des raisons de salubrité de l'environnement. Les PCB étaient employés pour leur stabilité thermique et leur non inflammabilité, comme substances diélectriques dans des transformateurs et des condensateurs, et comme agents de transfert de chaleur et similaires.
Il est connu que les dispersions de sodium, et le sodium à grande surface sont intéressants pour l'élimination des impuretés comme les halogénures, des fractions de pétrole et d'autres hydrocarbures ; on peut voir
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"Sodium Dispersions". Comme le décrivent Akira Oku et Coll.
(Chemistry and Industry, 4, Nova 1978), le naphtalène sodique a également été utilisé pour déchlorer du biphényle polychloré. En général, les modes opératoires employés sont des techniques en discontinu, réalisées en un lieu fixe, et ne se prêtent pas à une opération de chantier mobile.
La présente invention permet d'éviter cet inconvénient de l'art antérieur, et de détruire en chantier des composés aromatiques polyhalogénés, par un procédé cyclique, impliquant la mise en contact des PCB et PBB, dans
un fluide inerte, avec du sodium dispersé dans une huile hydrocarbonée,.
Le nouveau procédé selon l'invention consiste à injecter dans un milieu liquide inerte, en circulation continuelle, de préférence une huile hydrocarbonée ou un autre liquide inerte, maintenu à une température supérieure à 75[deg.]C environ, les PCB et PBB, puis à injecter une dispersion de sodium, en amont ou en aval du point d'injection des FCB et PBB, à laisser la réaction se faire dans le courant de liquide en circulation, et à séparer les particules de solide qui se forment, pouvoir en disposer à volonté. Dans une forme de réalisation préférée du procédé selon l'invention, on fait passer l'huile dans une conduite munie de moyens de brassage, afin d'assurer le mélange de l'huile avec les biphényles halogénés, et avec la dispersion de sodium ajoutée. Puis on fait passer le liquide traité par une zone chauffée pour obtenir une température
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lorsque la réaction s'est produite, on le fait passer à travers un milieu filtrant, ou tout autre moyen de séparation, afin d'enlever les substances particulaires ; on recycle alors le liquide.
La dispersion de sodium, utilisée au cours du procédé selon l'invention, est une dispersion dans laquelle la dimension des particules de sodium varie de préférence de 1 à 10 microns environ. Les dispersions contenant des particules de sodium de l'ordre de 20 microns,peuvent être employées conformément à l'invention, mais sont efficaces moins longtemps. Parmi les dispersions disponibles dans le commerce, et qui conviennent, figure la "Matheson Light Oil Sodium Dispersion". On peut également se réfé�rer au texte de Fatt et Tashima, intitulé "Alkali Métal
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qui décrit en détail la préparation de ces dispersions.
La quantité de dispersion de sodium, utilisée dans le système est au moins stoechiométrique, ou en excès sensible par rapport à la quantité d'halogène à traiter. Le biphényle halogéné est injecté dans le liquide en circulation, de manière à obtenir une concentration initiale comprise entre 1 et 5% en poids dans ce fluide avant réaction, de préférence entre 1 et 2%, et mieux égal à 1,5%. Il faut éviter des concentrations supérieures à 5% en raison de la viscosité élevée du système, due aux produits de réaction, qui rend le brassage inefficace. La vitesse d'écoulement de l'huile dans le système est réglée à 19 à 95 litres environ par minute.
Comme indiqué, le procédé selon l'invention est un procédé en continu, qui emploie de préférence un système similaire à celui qui est représenté dans le dessine Dans ce dessin, la quantité appropriée de dispersion de sodium 2, sous légère pression d'azote, ou par un autre déplacement positif, est dosée dans le fluide en circulation 1 (ici de l'huile), à partir d'un réservoir de dispersion. L'huile et la dispersion sont brassées en A, et ce mélange progresse dans le système vers une zone B, où est introduit le biphényle halogéné 3 et où les réactifs sont brassés. On peut utiliser,comme mélangeur dans ce système, un agitateur, ou des dispositifs de brassage générateurs de surfaces interfaciales, tels que ceux, par exemple, du type décrit dans les brevets U.S. n[deg.] 2 747 844, 3 195 865,
3 394 924 et 3 632 090. Ces brasseurs statiques ne possèdent pas de parties mobiles, n'exigent aucun entretien, ni puissance,, sont compacts et peuvent faire partie intégrante du système de circulation. Puis le fluide mixte pénètre dans une zone de chauffage C, où il est porté à
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d'assurer une réaction pratiquement complète du composé halogéné avec: le sodium métallique de la dispersion. Toutefois, la zone de chauffage C peut être située en d'autres endroits ; par exemple, au stade de brassage, ou même avant l'introduction de la dispersion de sodium. La seule chose impérative est que le mélange de dispersion de sodium et d'huile soit chauffé à une température comprise entre 75[deg.] et 150[deg.]C environ, pour que la réaction se produise, et
de façon complète. En général, la température initiale du
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mais la température du système s'accroît du fait de la réaction ; elle est habituellement réglée entre 120[deg.] et
150[deg.]C, de préférence entre 125[deg.]C et 130[deg.]C environ. Le mélange des réactifs passe ensuite dans un réacteur D, ou zone de séjour de la réaction, où s'achève la réaction, bien que, naturellement, lorsque les canalisations sont suffisamment longues, la réaction puisse s'y achever. Le mélange réactionnel s'écoule alors vers un séparateur E, tel qu'un système centrifuge, où les solides sont séparés en 5, et envoyés aux déchets, tandis que l'huile s'écoule par 4. On peut également utiliser conjointement avec le système centrifuge, un système filtrant F, tel que milieu filtrant comprenant terre à foulon, alumine, attapulgite, papier et/ou similaire.
L'huile séparée, qui est claire et limpide comme de l'eau ou légèrement colorée, est alors recyclée comme indiqué en 6, tandis que le mi-
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décrit plus haut peut être facilement montée sur une palette ou sur une plateforme de camion pour être aisément transporté à l'endroit où se trouvent les biphényles halogénés à traiter.
Par le procédé selon/l'invention, les biphényles
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toxiques, que l'on croit être de biphényles ; ces substances peuvent être rejetées sans danger pour l'environnement.
Les exemples non limitatifs suivants sont une illustration du procédé en continu selon l'invention, tel qu'indiqué sur le dessin, et montrent bien son efficacité.
EXEMPLE 1
200 ml d'huile naphténique sont balayés avec de l'azote, sous; agitation et chauffage à une température de
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sodium dans une huile hydrocarbonée légère, les dimensions des particules de sodium étant de 1 à 10 microns environ ; puis on y dissout 1,04 g d'un mélange de biphényles polychlorés (2,5 ml d'un mélange d'Askarels dans l'huile), la
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tion poursuivie pendant 15 minutes. Une autre fraction de 9 ml de dispersion de sodium et 1,04 g de PCB sont additionnés et agités pendant 20 minutes à la même température, après quoi on y ajoute encore une autre fraction de
9 ml de dispersion de sodium et 1,04 g de PCB. Il est à remarquer que, à chaque addition de PCB,la température
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dant 30 minutes à température, on laisse refroidir la masse à température ambiante.
Afin de préparer la masse réactionnelle en vue de l'analyse, on ajoute avec précaution 30 ml d'eau distillée, sous agitation, répartie sur une durée de 1 heure 1/4,
ne versant au début que quelques gouttes, puis augmentant graduellement les quantités ajoutées. On constate, après le repos d'une nuit que de la boue se sépare de l'huile. La masse est diluée avec 25 ml d'eau et neutralisée avec approximativement 38 ml de HC1, pour amener la valeur du pH aux alentours de 2. Après 15 minutes d'agitation énergique, un échantillon de la masse est filtré sur papier Whatman N[deg.]1, et l'huile est refiltrée et séchée par chauffage dans un bain marie à ébullition, sous balayage d'azote. La recherche du chlore total sur l'échantillon sec indique une teneur de 20,8 ppm, alors que le taux de chlore ajouté à l'huile sous forme de PCB avait été de
7670 ppm.
La boue insoluble, provenant du produit de réaction, est séparée de l'échantillon restant, et elle est traitée en vue de l'analyse. Les solides obtenus ne présentent aucun signe de fusion, mais se "relachent" à 300[deg.]-305[deg.]C et se décomposent au-dessus de 360[deg.]C. La teneur en chlore est de 0,72% et les rayons-X indiquent qu'il s'agit prin-cipalement de chlorure de sodium.
Ainsi, le procédé selon l'invention détruit les PCB et les composés similaires de biphényles polyhalogénés et fournit des moyens très efficaces et économiques pour le traitement de ces substances toxiques.
EXEMPLE 2
En suivant les détails essentiels de l'exemple 1, on chauffe environ 190 litres d'une huile contenant.à
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pompage vers un réacteur où sont ajoutés environ 5443 g d'une dispersion de sodium dans un hydrocarbure, à raison de 1,1 litre/minute pendant une durée de 5 minutes. L'huile traitée, qui est pompée du réacteur vers un réservoir d'entreposage, contient 7 ppm de PCB.
Revendications
1. Procède continu pour la destruction de biphényles polyhalogénés par l'action d'une dispersion de particules de sodium d'environ 1 à 10 microns dans une huile hydrocarbonée,, à une température supérieure à environ 75[deg.]C, caractérisé en ce que les biphényles sont traités en solution dans un liquide inerte à une concentration initia-
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