Способ окисления органических соединений
Номер патента: 22452
Опубликовано: 29.01.2016
Авторы: Сетье Жан-Клод, Рена Жан-Кристоф, Деэ Жан-Себастьен, Порнен Жан-Луи, Блондель Жан-Мари, Жаке Роже, Плезье Вим, Клементелль Лоран, Пери Фредерик
Формула / Реферат
1. Способ окисления одного или более органических соединений в почве, включающий последовательно следующие стадии:
1) введение по меньшей мере одного окислителя в почву и
2) введение в почву катализирующего агента, содержащего по меньшей мере один источник ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла и по меньшей мере одну поли-α-гидроксиакриловую кислоту и/или поли-α-гидроксиакрилат.
2. Способ по п.1, в котором окислитель выбран из пероксида водорода, персульфата натрия, калия или аммония, перкарбоната натрия или калия, пербората натрия или калия, пероксида кальция, цинка или магния и их смесей.
3. Способ по п.1 или 2, в котором источником ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла является соль, катион которой выбран из Fe2+, Fe3+, Cu2+, Mn2+ или Zn2+, a анион выбран из хлорида, нитрата или сульфата, предпочтительно сульфата железа.
4. Способ по одному из пп.1-3, в котором органические соединения выбраны из трихлороэтилена, винилхлорида, тетрахлороэтилена, метиленхлорида, 1,2-дихлороэтана, 1,1,1-трихлороэтана, тетрахлорида углерода, хлороформа, хлоробензолов, бензола, толуола, ксилола, трет-бутанола, этилбензола, метилбензола, этилендибромида, простого метил-трет-бутилового эфира, полиароматических углеводородов, полихлоробифенилов, фталатов, 1,4-диоксана, нитрозодиметиламина, нитроанилинов и тринитротолуола.
5. Способ по одному из пп.1-4, в котором органические соединения присутствуют в почве, водостоке, грунтовых водах, промышленых сточных водах или сточных водах.
6. Способ устранения загрязнения почвы, содержащей одно или более органических соединений, включающий последовательно следующие стадии:
1) введение по меньшей мере одного окислителя в почву и
2) введение в почву катализирующего агента, содержащего по меньшей мере один источник ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла и по меньшей мере одну поли-α-гидроксиакриловую кислоту и/или поли-α-гидроксиакрилат.
7. Способ по п.6, в котором окислитель выбран из пероксида водорода, персульфата натрия, калия или аммония, перкарбоната натрия или калия, пербората натрия или калия, пероксида кальция или магния и их смесей.
8. Способ по одному из пп.6 или 7, в котором источником ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла является соль, катион которой выбран из Fe2+, Fe3+, Cu2+, Mn2+ или Zn2+, а анион выбран из хлорида, нитрата или сульфата, предпочтительно из сульфата железа.
9. Способ по одному из пп.5-8, в котором органические соединения выбраны из трихлороэтилена, винилхлорида, тетрахлороэтилена, метиленхлорида, 1,2-дихлороэтана, 1,1,1-трихлороэтана, тетрахлорида углерода, хлороформа, хлоробензолов, бензола, толуола, ксилола, трет-бутанола, этилбензола, метилбензола, этилендибромида, простого метил-трет-бутилового эфира, полиароматических углеводородов, полихлоробифенилов, фталатов, 1,4-диоксана, нитрозодиметиламина, нитроанилинов и тринитротолуола.
10. Способ по одному из пп.6-9, включающий последовательно:
1) введение в почву поли-α-гидроксиакриловой кислоты и/или поли-α-гидроксиакрилата;
2) введение окислителя в почву и
3) введение катализирующего агента в почву.
11. Применение поли-α-гидроксиакриловой кислоты и/или поли-α-гидроксиакрилата в качестве хелатирующего агента в комбинации с источником ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла последовательно после введения окислителя для устранения загрязнения с помощью указанного окислителя в почве, содержащей загрязняющие вещества, которые включают одно или более органических соединений.
Текст
СПОСОБ ОКИСЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Предметом настоящего изобретения является способ окисления одного или более органических соединений, содержащий введение органических соединений в контакте по меньшей мере с одним окислителем, а также с катализирующим агентом, содержащим по меньшей мере один источник ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла и по меньшей мере одну полигидроксиакриловую кислоту и/или полигидроксиакрилат. Применение для устранения загрязнения почв.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ТОТАЛЬ С.А. (FR); СОЛВЕЙ (BE); ТРЕТМАН ВАЛОРИЗАСЬОН ДЕКОНТАМИНАСЬОН (ТВД); АРКАДИС ЭСГ (FR) Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способу окисления органических соединений, в частности соединений, присутствующих в окружающей среде (например, в почве или в водоносном пласте), а также к способу устранения на месте загрязнения почвы, содержащей органические соединения. Технологические предпосылки создания изобретения Очистка почв и грунтовых вод, которые загрязнены загрязняющими веществами, в частности органическими загрязняющими веществами, представляет собой возрастающую сложную задачу из-за трудности ее осуществления, а также из-за связанных с этим затрат. Выемка почв является технологией, которая может рассматриваться, но является чрезвычайно дорогостоящей и иногда невозможной для выполнения. По этой причине современные исследования сконцентрированы, главным образом, на очистке загрязнений на месте. Прокаливание загрязненных почв является первым возможным способом очистки на месте, но имеет недостаток получения вредных побочных продуктов, таких как полихлорированные дибензопарадиоксины ПХДД) (PCDD и полихлорированные дибензофураны ПХДФ) (PCDF. Второй способ представляет собой биологическую очистку на месте, или биоисправление. Однако указанный второй способ является неэффективным по отношению к некоторым загрязняющим веществам, которые являются биоустойчивыми или токсичными для микроорганизмов. Третий способ представляет собой химическую очистку на месте. Последняя традиционно содержит введение в почву пероксида водорода или источника пероксида водорода. Пероксид водорода расщепляется с образованием гидроксильных радикалов, способных взаимодействовать с органическими загрязняющими веществами. Для того чтобы ускорить образование гидроксильных радикалов, известно использование такого катализатора, как ион двухвалентного железа Fe2+, для того, чтобы воспроизвести так называемую реакцию Фентона. Однако реакция Фентона имеет место в принципе при рН 3-4. Однако почвы обычно находятся при нейтральном или основном рН, а введение кислоты для того, чтобы получить благоприятный рН, является нежелательным, так как такое введение приводит к дополнительному загрязнению почвы не только кислотой, но также тяжелыми металлами, растворимыми кислотой. По указанной причине обычно используется хелатирующий агент для того, чтобы защитить катализатор и быть способным осуществить реакцию Фелтона при нейтральном, основном или слабокислотном рН. Хелатирующим агентом, который наиболее часто используется, является этилендиаминтетрауксусная кислота ЭДТК) (EDTA. Документ WO 01/02105 описывает способ очистки на месте загрязнений, в котором в почву вводятся окислитель и реагент, содержащий водный раствор при рН 5-8, содержащий катализатор. Документ WO 2004/002902 описывает способ окисления органических соединений, содержащий помещение органических соединений в контакте с композицией, содержащей растворимое пероксидное соединение и источник двухвалентного или трехвалентного металла в комбинации с хелатирующим агентом. Документ WO 2004/002923 описывает способ окисления органических соединений, содержащий помещение органических соединений в контакте с растворимым пероксидным соединением и модификатором рН, поддерживающим рН в интервале 6-10. В сочетании с хелатирующим агентом может также присутствовать двухвалентный или трехвалентный переходный металл. Документ WO 2005/012181 описывает очистку на месте загрязненной почвы, содержащую введение в почву персульфата и пероксида водорода в присутствии активатора, такого как переходный металл,комбинированный с хелатирующим агентом. Документ WO 2005/081996 описывает способ окисления органического соединения, содержащий помещение соединения в контакте с композицией, содержащей водорастворимое пероксидное соединение и модификатор рН, поддерживающий рН композиции при значении выше 10. В сочетании с хелатирующим агентом может также присутствовать двухвалентный или трехвалентный переходный металл. Документ WO 2005/118170 описывает очистку на месте загрязненной почвы, содержащую введение в почву пероксида водорода или пероксида кальция, магния или цинка, или перкарбоната натрия и хелата металла. Документ WO 2006/128797 описывает способ окисления органического соединения, содержащий помещение соединения в контакте с композицией, содержащей персульфат и перкарбонат или пероксид металла. Может быть введен активатор, представленный переходным металлом, комбинированным с хелатирующим агентом. Документ WO 2007/047946 описывает способ окисления загрязняющего вещества, присутствующего в окружающей среде, причем указанный способ содержит введение загрязняющего соединения в контакте с композицией, содержащей водорастворимое пероксидное соединение и железо нулевой валентности. Документ WO 2007/138058 описывает способ использования твердого продукта, состоящего из неорганического пероксида и неорганического гидроксида, оксида или карбоната, содержащего одинаковый металл, для очистки загрязненных воды или почв. Однако ЭДТК, хлорирующий агент, используемый на практике на уровне техники, считается не-1 022452 биоразрушающимся, хотя иногда он может быть биоразрушающимся с большой трудностью в очень специальных условиях. Таким образом, ЭДТК сам может загрязнять почву. Поэтому существует необходимость создания способа устранения загрязнения на месте, который имеет лучшее экологическое равновесие, т.е. в котором меньшее количество химических продуктов вводится в почву, и/или в котором биоразрушаемость вводимых химических продуктов является лучше,и/или эффективность которого в плане разрушения загрязняющих веществ улучшается. Краткое описание изобретения Настоящее изобретение поэтому предусматривает способ окисления одного или более органических соединений, содержащий введение органических соединений в контакте по меньшей мере с одним окислителем, а также с катализирующим агентом, содержащим по меньшей мере один источник ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла и по меньшей мере одну поли-гидроксиакриловую кислоту и/или полигидроксиакрилат. Согласно варианту органические соединения присутствуют в почве, водотоке, грунтовых водах,промышленных сточных водах и сточных водах. Другим предметом настоящего изобретения является способ устранения загрязнения почвы, включающей одно или более органических соединений, содержащий введение органических соединений в контакте по меньшей мере с одним окислителем, а также с катализирующим агентом, содержащим по меньшей мере один источник ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла и по меньшей мере одну полигидроксиакриловую кислоту и/или полигидроксиакрилат. Согласно варианту указанное помещение в контакте осуществляется введением окислителя, а также катализирующего агента в почву. В вышеуказанных способах окислитель может быть выбран из пероксида водорода, персульфата натрия, калия или аммония, перкарбоната натрия или калия, пербората натрия или калия, пероксида кальция, цинка или магния и их смесей. В вышеуказанных способах источником ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла может быть соль, катион которой выбран из Fe2+, Fe3+, Cu2+, Mn2+ или Zn2+, а анион выбран из хлорида, нитрата или сульфата, предпочтительно сульфата железа. В вышеуказанных способах органические соединения выбраны из трихлороэтилена, винилхлорида,тетрахлороэтилена, метиленхлорида, 1,2-дихлорэтана, 1,1,1-трихлорэтана, тетрахлорида углерода, хлороформа, хлорбензолов, бензола, толуола, ксилола, трет-бутанола, этилбензола, метилбензола, этилендибромида, простого метил-трет-бутилового эфира, полиароматических углеводородов, полихлоробифенилов, фталатов, 1,4-диоксана, нитрозодиметиламина, нитроанилинов и тринитротолуола. Согласно варианту способ устранения загрязнения почвы содержит последовательно: 1) введение окислителя в почву и 2) введение катализирующего агента в почву. Согласно варианту способ устранения загрязнения почвы содержит последовательно: 1) введение полигидроксиакриловой кислоты и/или полигидроксиакрилата в почву; 2) введение окислителя в почву и 3) введение катализирующего агента в почву. Согласно варианту способ устранения загрязнения почвы содержит последовательно: 1) введение катализирующего агента в почву; 2) введение промывочного раствора в почву и 3) введение окислителя в почву. Другим предметом изобретения является использование полигидроксиакриловой кислоты и/или полигидроксиакрилата в качестве хелатирующего агента в комбинации с источником ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла для устранения загрязнения с помощью окислителя почвы, содержащей одно или более органических соединений, преимущественно на месте в почве. Настоящее изобретение делает возможным устранение недостатков уровня техники. Оно предусматривает, в частности, способ устранения загрязнения почвы, в частности на месте, который имеет лучшее экологическое равновесие, т.е. в котором используется меньшее количество химических продуктов, и/или в котором биоразрушаемость вводимых химических продуктов является лучше, и/или эффективность которого в плане разрушения загрязняющих веществ улучшается. Это достигается при использовании полигидроксиакрилата в качестве хелатирующего агента в рамках модифицированной реакции Фелтона (т.е. реакции Фелтона при нейтральном, основном или слабокислотном рН). Согласно некоторым частным вариантам настоящее изобретение также имеет одно или предпочтительно несколько превосходящих характеристик, перечисленных ниже. Изобретение делает возможным введение меньшего количества окислителя в почву с эквивалентной эффективностью в плане устранения загрязнения (т.е. количества очищаемых органических соединений) по сравнению с уровнем техники. Альтернативно, при равном количестве окислителя изобретение делает возможным получение уве-2 022452 личенной эффективности в плане устранения загрязнения по сравнению с уровнем техники. Замена ЭДТК полигидроксиакрилатом улучшает биоразрушаемость соединений, используемых в способе. Введение в почву полигидроксиакрилата до введения окислителя делает возможным дополнительное снижение количества окислителя, необходимого для устранения загрязнения, в частности, при действии в качестве хелатирующего агента металлов, естественно присутствующих в почве. Подробное описание вариантов изобретения Настоящее изобретение теперь описывается неограничительно более подробно в последующем описании. Настоящее изобретение относится к способу окисления одного или более органических соединений. Данный способ окисления содержит введение органических соединений в контакте, с одной стороны, с окислителем и, с другой стороны, с катализирующим агентом, содержащим источник ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла и полигидроксиакрилата (в качестве хелатирующего агента). Способ окисления согласно настоящему изобретению предпочтительно осуществляют при рН более или равно 5, или более или равно 6, или более или равно 7, или более или равно 8, или более или равно 9,или более или равно 10. Под "органическим соединением" понимается молекула, содержащая по меньшей мере один углеродный атом, соединенный по меньшей мере с одним атомом водорода. Органическими соединениями могут быть, в частности, пестициды или гербициды, летучие, полулетучие или нелетучие природные или искусственные углеводороды, необязательно, хлорированные,бронированные, ароматические или полиароматические, пропергол, взрывчатые вещества и т.д. Путем примера органических соединений могут быть указаны хлорированные соединения, включающие в себя трихлороэтилен, винилхлорид, тетрахлороэтилен, метиленхлорид, 1,2-дихлороэтан, 1,1,1 трихлороэтан, тетрахлорид углерода, хлороформ, хлоробензолы и полихлоробифенилы, нехлорированные соединения, включающие в себя бензол, толуол, ксилол, трет-бутанол, этилбензол, метилбензол,этилендибромид, простой метил-трет-бутиловый эфир, полиароматические углеводороды (например,нафталин), фталаты, 1,4-диоксан, нитрозодиметиламин, нитроанилины и тринитротолуол. Органические соединения могут присутствовать в водотоке, грунтовых водах, промышленных сточных водах или сточных водах. Под "сточными водами" понимается вода, смешанная с людскими и бытовыми отходами, в частности сточными водами. Они могут также и предпочтительно присутствовать в почве. Таким образом, способ окисления согласно настоящему изобретению может сам использоваться более конкретно в рамках способа устранения загрязнения почвы, содержащей одно или более органических соединений: способ устранения загрязнения почвы, таким образом, содержит окисление органических соединений в почве согласно способу изобретения. Термин "почва" здесь обозначает обычно поверхностный слой земляной коры. Почва содержит в соответствии с обстоятельствами осадочные породы, глины, каменные породы, пески и другое. Термин"почва" также охватывает грунт, содержащий воду, такой как водоносные пласты и подземные воды. Способ устранения загрязнения почвы может быть ex situ. В данном случае все или часть материалов, из которых состоит почва, удаляются, очищаются на поверхности с помощью способа окисления согласно настоящему изобретению, затем возвращаются на место или используются для промышленного или коммерческого применения. Но предпочтительно способ устранения загрязнения почвы является способом на месте. В данном случае способ окисления согласно настоящему изобретению осуществляется в самой почве при соответствующем введении в почву окислителя и катализирующего агента. Под "окислением" понимается химическая реакция между окислителем и органическим соединением или соединениями, при которой сумма чисел окисления углеродных атомов органических соединений увеличивается. Катализирующий агент катализирует указанное окисление. Окислитель, используемый в рамках данного изобретения, обычно присутствует в растворе или в водной суспензии. Это аналогично для полигидроксиакриловой кислоты и/или поли-гидроксиакрилата, а также для источника ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла. Окислитиелем могут быть, в частности,пероксид водорода; персульфат натрия, калия или аммония, причем термин "персульфат" охватывает как моно-, так и диперсульфат, причем персульфат натрия является предпочтительным; перкарбонат натрия или калия, причем перкарбонат натрия является предпочтительным; моногидратированный или гептагидратированный перборат натрия или калия; пероксид кальция, цинка или магния или смесь предыдущих соединений. Пероксид кальция, цинка или магния является твердым соединением, которое разлагается в растворе при рН 6-7 с обеспечением пероксида водорода. Он поэтому является более стабильным источником пероксида водорода, чем сам пероксид водорода. Источником ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла, используемым в изобретении, может быть, в частности, соль, катион которой выбран из Fe2+, Fe3+, Cu2+, Mn2+ или Zn2+. Анион обычно выбран из хлорида, нитрата или сульфата. Предпочтительно указанным источником ионов является сульфат железа. Смеси вышеуказанных источников ионов являются также возможными. В качестве хелатирующего агента используются полигидроксиакриловая кислота или поли-гидроксиакрилат. Термин "полигидроксиакрилат" здесь обозначает любую соль щелочного или щелочно-земельного металла или аммония полигидроксиакриловой кислоты или ее производное. Предпочтительно им является натриевая соль полигидроксиакриловой кислоты. В последующем, если не указано иное, любое описание варианта при ссылке на поли-гидроксиакрилат также охватывает кислотную форму. Полигидроксиакрилат поэтому представляет собой гидроксикарбоксилированный полимер,имеющий структуру типа [С(R1)(R2)-С(ОН)(СООМ)]n, где R1 и R2 представляют собой атом водорода илиC1-С 3-алкилгруппу, М представляет собой атом щелочного или щелочно-земельного металла или аммониевую группу и n представляет собой целое число более или равно 3. Преимущественно R1 и/или R2 представляют собой атом водорода или метилгруппу. Предпочтительно полигидроксиакрилат является гомополимером, в котором R1=R2=H. Предпочтительно М представляет собой Na. Средняя молекулярная масса полигидроксиакрилата, используемого в рамках изобретения,предпочтительно составляет приблизительно 20000-140000, что соответствует значению n в интервале 180-1275 в случае полигидроксиакрилата натрия. Предпочтительно молекулярная масса является больше или равна 26000 (n более или равно 236) для оптимальной хелатирующей способности. В этом отношении ссылка делается на документ FR 2118627, который представляет поли-гидроксиакрилаты, как описано здесь, а также примеры синтеза указанных соединений и их применение в качестве "компонентов" в детергентных композициях. Ссылка делается на документы BE 786464 и FR 2237916, которые описывают способы получения полигидроксиакрилатов. Документ FR 2193875 описывает окислители, полученные действием пероксида водорода на поли-гидроксиакриловую кислоту. Документ FR 2250821 описывает премиксы полигидроксиакрилата и поверхностно-активного вещества для детергентных композиций. Документы FR 2338345 и FR 2367858 описывают использование полигидроксиакрилатов для регенерирования бумажных отходов. Документ ЕР 0017193 описывает использование полигидроксиакрилата в комбинации с пероксидным соединением для зародышей покрытий. Документ FR 2457339 показывает возможность использования полигидроксиакрилата в рамках способа делигнификации и отбеливания пульп химической и полухимической целлюлозы. Документ FR 2459203 описывает частицы пероксидных соединений, стабилизированных полигидроксиакрилатом, и использование указанных частиц для отбеливания и очистки. Согласно варианту способ устранения загрязнения почвы на месте согласно настоящему изобретению содержит (предпочтительно состоит из) последовательно: 1) введение полигидроксиакрилата в почву; 2) введение окислителя в почву и 3) введение в почву катализирующего агента, содержащего источник ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла и полигидроксиакрилата в качестве хелатирующего агента. Полигидроксиакрилат на стадии 3) может быть таким же, как на стадии 1). На стадии 1) поли-гидроксиакрилат вводят без комбинирования с источником ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла. Указанный вариант делает возможным значительно снизить количество окислителя, необходимого для осуществления устранения загрязнения. Действительно, благодаря присутствию переходных металлов в почве окислитель подвергается разложению при введении в почву до достижения целевых органических соединений. Как результат предшествующее введение полигидроксиакрилата делает возможным комплексообразование переходных металлов, присутствующих в почве, и поэтому ограничивает разложение окислителя, когда он вводится. Согласно другому варианту способ устранения загрязнения почвы на месте согласно настоящему изобретению содержит (предпочтительно состоит из) последовательно: 1) введение окислителя в почву и 2) введение в почву катализирующего агента, содержащего источник ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла и полигидроксиакрилата в качестве хелатирующего агента. Данный вариант имеет преимущество в том, что является простым для осуществления. Согласно другому варианту способ устранения загрязнения почвы на месте согласно настоящему изобретению содержит (предпочтительно состоит из) последовательно: 1) введение в почву катализирующего агента, содержащего источник ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла и полигидроксиакрилат в качестве хелатирующего агента; 2) введение в почву промывочного раствора и 3) введение в почву окислителя. Промывочным раствором может быть вода или любой подходящий водный раствор. Введение промывочного раствора делает возможным транспортирование катализирующего агента в загрязненную зону (часть почвы, содержащая очищаемые органические соединения) при избежании необходимости оставления больших количеств катализирующего агента между местом введения и загрязненной зоной. Таким образом количество используемого катализирующего агента ограничивается. Кроме того, окислитель может вводиться последовательно и при, по существу, отсутствии катализирующего агента между местом введения и загрязненной зоной, причем можно избежать разложения окислителя между местом введения и загрязненной зоной. Различные продукты вводятся в почву в соответствии с любой технологией, известной специалисту в данной области техники, например с помощью одной или более нагнетательных скважин. Твердые продукты обычно вводятся или растворяются в водном растворе перед их введением для того, чтобы обеспечить их диспергирование в почве. Однако в том случае, когда введение имеет место непосредственно в массу грунтовых вод, можно вводить продукты непосредственно в твердой форме. Что касается жидких продуктов (например, пероксида водорода), они могут быть смешаны с водой или водным раствором перед их введением для того, чтобы достигнуть оптимальной концентрации. Количество вводимых продуктов и/или скорость потока введения определяются специалистом в данной области техники в соответствии с характеристиками места, такими как протяженность очищаемой географической области, расстояние между двумя соседними точками введения, природа очищаемых органических соединений и их содержание в почве, температура, присутствие подземных вод (если вообще присутствуют) и скорость воды. При осуществлении способа согласно настоящему изобретению процентное содержание по массе окислителя составляет предпочтительно от 5 до 50%, более предпочтительно от 5 до 30% и, даже более предпочтительно от 5 до 15% раствора; процентное содержание по массе источника ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла составляет предпочтительно от 0,01 до 1% и более предпочтительно от 0,05 до 0,2% раствора; процентное содержание по массе полигидроксиакриловой кислоты и/или полигидроксиакрилата составляет предпочтительно от 0,01 до 1% и более предпочтительно от 0,1 до 0,5% раствора. В частности, когда окислителем является перкарбонат, его процентное содержание по массе составляет предпочтительно от 5 до 12%. Когда окислителем является персульфат, его процентное содержание по массе составляет предпочтительно от 20 до 50% и более предпочтительно от 30 до 45%. Когда окислителем является пероксид водорода, его процентное содержание по массе составляет предпочтительно от 5 до 30% и даже более предпочтительно от 5 до 15%. Примеры Следующие примеры иллюстрируют изобретение без его ограничения. Пример 1. Лабораторные испытания. Отбирают образцы осадочных пород из места, загрязненного органическими соединениями. Осадочные породы просеивают при 9 мм и оставляют прошедшую часть. Осадочные породы смешивают и гомогенизируют. В последующем после фильтрации на 0,2-0,8 мкм фильтре выполняют измерение общего содержания углеводородов газовой хроматографией, спаренной с пламяионизационным детектором ГХ/ПИД)(GC/FID. Начальное общее содержание углеводородов составляет 29,5 мг/л. Фракцию 250 г осадочных пород смешивают с 500 мл 100 г/л водного раствора перкарбоната натрия. Смесь помещают на вибростенд на 3 ч, после чего собирают 450 мл продукта выщелачивания. Образец А (согласно прототипу) получают путем отбора 200 мл продукта выщелачивания, смешения с 0,46 г гептагидратированного сульфата железа, 0,48 г ЭДТК и 8,4 мл 30% водного раствора пероксида водорода и встряхивания на вибростенде в течение 48 ч. Определение общего содержания углеводородов показывает снижение почти 100%. Образец В (согласно изобретению) получают путем отбора 200 мл продукта выщелачивания, смешения с 0,46 г гептагидратированного сульфата железа, 0,28 г Interox Solv-X, поставляемого Solvay(концентрация по массе в сухом экстракте полигидроксиакрилата натрия 10%) и 8,4 мл 30% водного раствора пероксида водорода и встряхивания на вибростенде в течение 48 ч. Определение общего содержания углеводородов показывает снижение почти 80%. Пример 2. Испытания на пилотном участке. Испытания проводят на участке, где подземные воды загрязнены углеводородами, в частности бензолом (среднее содержание 10 мг/л). Имеются две нагнетательные скважины на пилотный участок. Испытания проводят при двух различных условиях. В первом эксперименте 100 л 50% водного раствора пероксида водорода разбавляют приблизительно 9000 л воды, затем вводят 200 л Interox Solv-X и 16 кг гептагидратированного сульфата железа, разбавленных в приблизительно 1000 л воды. Во втором эксперименте вводят 1500 кг перкарбоната натрия, введенного в растворе в приблизительно 9000 л воды, затем вводят 140 л Interox Solv-X и 14 кг гептагидратированного сульфата железа,разбавленных в приблизительно 1000 л воды. В каждом случае содержание углеводородов, присутствующих в подземных водах, определяют в пяти измерительных колодцах, размещенных ниже по потоку (в соответствии с направлением потока подземных вод) от соответствующих точек введения. В первом эксперименте отмечено, что ниже по потоку от точки введения среднее снижение общего содержания углеводородов составляет 50-70% через 7 суток (196 ч) со стабилизацией после пятидесяти суток (1200 ч) при приблизительно 70% для большинства измерительных колодцев. Кроме того, отмечено снижение содержания бензола, которое составляет приблизительно от 50 до 80% через 5-20 суток(120-480 ч) после введения. Во втором эксперименте отмечено, что ниже по потоку от точки введения среднее снижение общего содержания углеводородов составляет 10-25% через 5 суток (120 ч) со стабилизацией после пятидесяти суток (1200 ч) при приблизительно 40% для большинства измерительных колодцев. Кроме того, отмечено снижение содержания бензола, которое составляет приблизительно от 40 до 60% через 5 суток (120 ч) со стабилизацией при приблизительно 30% через 20 суток (480 ч) для большинства измерительных колодцев. Указанные результаты объясняются выщелачивающей способностью перкарбоната натрия, т.е. его способностью десорбировать углеводороды, фиксированные на частицах почвы. Эксперименты показывают эффективность окислительных очисток в присутствии Interox Solv-X(полигидроксиакрилата натрия) в качестве комплексообразующего агента для иона двухвалентного железа. Влияние очисток на параметр общего содержания углеводородов длится в течение периода по меньшей мере 50 суток (1200 ч). По сравнению с периодом восстановления подземных вод в экспериментах (15-20 суток (360-480 ч эффективность через 50 суток (1200 ч) показывает устойчивый эффект очисток. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ окисления одного или более органических соединений в почве, включающий последовательно следующие стадии: 1) введение по меньшей мере одного окислителя в почву и 2) введение в почву катализирующего агента, содержащего по меньшей мере один источник ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла и по меньшей мере одну поли-гидроксиакриловую кислоту и/или полигидроксиакрилат. 2. Способ по п.1, в котором окислитель выбран из пероксида водорода, персульфата натрия, калия или аммония, перкарбоната натрия или калия, пербората натрия или калия, пероксида кальция, цинка или магния и их смесей. 3. Способ по п.1 или 2, в котором источником ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла является соль, катион которой выбран из Fe2+, Fe3+, Cu2+, Mn2+ или Zn2+, a анион выбран из хлорида, нитрата или сульфата, предпочтительно сульфата железа. 4. Способ по одному из пп.1-3, в котором органические соединения выбраны из трихлороэтилена,винилхлорида, тетрахлороэтилена, метиленхлорида, 1,2-дихлороэтана, 1,1,1-трихлороэтана, тетрахлорида углерода, хлороформа, хлоробензолов, бензола, толуола, ксилола, трет-бутанола, этилбензола, метилбензола, этилендибромида, простого метил-трет-бутилового эфира, полиароматических углеводородов,полихлоробифенилов, фталатов, 1,4-диоксана, нитрозодиметиламина, нитроанилинов и тринитротолуола. 5. Способ по одному из пп.1-4, в котором органические соединения присутствуют в почве, водостоке, грунтовых водах, промышленых сточных водах или сточных водах. 6. Способ устранения загрязнения почвы, содержащей одно или более органических соединений,включающий последовательно следующие стадии: 1) введение по меньшей мере одного окислителя в почву и 2) введение в почву катализирующего агента, содержащего по меньшей мере один источник ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла и по меньшей мере одну поли-гидроксиакриловую кислоту и/или полигидроксиакрилат. 7. Способ по п.6, в котором окислитель выбран из пероксида водорода, персульфата натрия, калия или аммония, перкарбоната натрия или калия, пербората натрия или калия, пероксида кальция или магния и их смесей. 8. Способ по одному из пп.6 или 7, в котором источником ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла является соль, катион которой выбран из Fe2+, Fe3+, Cu2+, Mn2+ или Zn2+, а анион выбран из хлорида, нитрата или сульфата, предпочтительно из сульфата железа. 9. Способ по одному из пп.5-8, в котором органические соединения выбраны из трихлороэтилена,винилхлорида, тетрахлороэтилена, метиленхлорида, 1,2-дихлороэтана, 1,1,1-трихлороэтана, тетрахлорида углерода, хлороформа, хлоробензолов, бензола, толуола, ксилола, трет-бутанола, этилбензола, метилбензола, этилендибромида, простого метил-трет-бутилового эфира, полиароматических углеводородов,полихлоробифенилов, фталатов, 1,4-диоксана, нитрозодиметиламина, нитроанилинов и тринитротолуола. 10. Способ по одному из пп.6-9, включающий последовательно: 1) введение в почву полигидроксиакриловой кислоты и/или полигидроксиакрилата; 2) введение окислителя в почву и 3) введение катализирующего агента в почву. 11. Применение полигидроксиакриловой кислоты и/или полигидроксиакрилата в качестве хелатирующего агента в комбинации с источником ионов двухвалентного или трехвалентного переходного металла последовательно после введения окислителя для устранения загрязнения с помощью указанного окислителя в почве, содержащей загрязняющие вещества, которые включают одно или более органических соединений.
МПК / Метки
Метки: органических, окисления, соединений, способ
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/8-22452-sposob-okisleniya-organicheskih-soedinenijj.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ окисления органических соединений</a>
Предыдущий патент: Способ определения дисбаланса барабана стиральной машины в режиме отжима, приводное устройство и стиральная машина с таким приводным устройством
Следующий патент: Способ восстановления серы из газовых потоков с большим содержанием аммиака совместно с потоками кислотного газа и диоксида серы
Случайный патент: Способ зажигания топливно-воздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания