mgr inż. Marcin Zaborowski
Instytut Chemii Ogólnej
i Ekologicznej
Wydział Chemiczny
Politechnika Łódzka
KATALITYCZNE UTLENIANIE WYBRANYCH ZWIĄZKÓW CHLOROORGANICZNYCH
Praca doktorska
Wykonana w Instytucie
Chemii Ogólnej i Ekologicznej
Politechniki Łódzkiej
Promotor:
prof. zw. dr hab. inż. Tadeusz Paryjczak
Łódź, 2006 r.
Szanownemu Panu Promotorowi
prof. zw. dr hab. inż. Tadeuszowi Paryjczakowi składam
serdeczne podziękowania za inspirację oraz cenne wskazówki i życzliwą opiekę w czasie wykonywania niniejszej pracy.
Jestem również wielce wdzięczny za wszelką pomoc
Panu doc. dr inż. Zbigniewowi Gorzce.
Dziękuję również za życzliwość i wszelką pomoc pracownikom oraz koleżankom i kolegom z Instytutu Chemii Ogólnej i Ekologicznej w tym szczególnie:
dr inż. Markowi Kaźmierczakowi,
dr inż. Andrzejowi Żarczyńskiemu,
dr inż. Małgorzacie I. Szynkowskiej,
dr inż. Ewie Leśniewskiej,
dr inż. Jackowi Gramsowi.
I. WSTĘP 5
II. CEL I ZAKRES PRACY 7
III. CZĘŚĆ LITERATUROWA 8
1. Organiczne związki chloru i ich rola w środowisku 8
1.1. Chlorohydryna propylenowa (CHP) 8
1.1.1. Otrzymywanie chlorohydryny propylenowej 9
1.1.1.1. Metoda chlorohydrynowa syntezy tlenku propylenu 10
1.1.1.2. Proces chlorohydrynowy zintegrowany z elektrolizą solanki [12] 11
1.1.1.3. Proces elektrochemiczny Bayera-Pullmana-Kelloga [11, 12, 14] 11
1.1.1.4. Proces membranowy [12, 14] 12
1.1.1.5. Metoda Lummus [12, 14] 12
1.2. Dichlorohydryna propylenowa (DCHP) 13
1.2.1. Otrzymywanie dichlorohydryny propylenowej 14
2. Unieszkodliwianie związków chloroorganicznych 15
2.1. Utylizacja związków chloroorganicznych metodą amonolizy 16
2.2. Metody termicznego unieszkodliwiania 18
2.2.1. Spalanie 18
2.2.1.1. Spalanie strumieniowe 20
2.2.1.2. Spalanie w piecu obrotowym 21
2.2.1.3. Spalanie w piecu fluidalnym 23
2.2.1.4. Piroliza i zgazowanie odpadów 24
2.2.2. Spalanie związków chloroorganicznych 27
2.2.2.1. Przemysłowa instalacja spalania odpadów chloroorganicznych w Zakładach Azotowych „Anwil” S.A. 28
2.2.2.2. Przemysłowa instalacja spalania ciekłych odpadów chloroorganicznych w PCC Rokita S.A. 29
3. Dioksyny 31
3.1. Budowa i właściwości chemiczne dioksyn 31
3.2. Źródła dioksyn 33
3.3. Mechanizm powstawania dioksyn 41
3.4. Toksyczność 50
3.5. Ograniczenie emisji dioksyn do środowiska z procesów termicznych 56
4. Kataliza 62
4. 1. Rola katalizy w ochronie środowiska 62
4.1.1. Kataliza w transporcie samochodowym 69
4.1.2. Usuwanie tlenków azotu 72
4.1.3. Termokatalityczne utlenianie 73
4.1.4. Usuwanie lotnych związków organicznych (VOC) 74
4.1.5. Katalityczne usuwanie związków chloroorganicznych 76
4.2. Procesy deaktywacji 80
IV. CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA 84
1. Odczynniki i katalizatory 84
2. Aparatura 86
3. Parametry procesu 88
4. Metody analityczne 89
4.1. Oznaczenie Ogólnego Węgla Organicznego (OWO) 89
4.2. Oznaczenie chlorków (Cl-) 89
4.3. Oznaczenie formaldehydu 90
4.4. Oznaczenie chloru (Cl2) 90
4.5. Oznaczenie tlenków azotu (NOx) 90
4.6. ...
issirit