Regeneration of decopper baths by the ion-exchange method

A flow chart for the regeneration of exhausted decopper baths was proposed.A major advantage of the regenerating method is the potentiality for copper recovery and recykling.Two ion -exchangers were used for the purpose of the study-gel-type Wofatit KPS and macropous Wofatit KS-10.Both were found to be applicable to Cu ( II ) recovery from an exhaused decopper bath and,what is more,none of them developed substantial loss of ion-exchange capacity during at least 20 work cycles.This finding suggests a service life of two or three years in electroplating plants.Investigations of the equilibrium of the H+/ Cu2+ ion exchange reaction revealed that the ion-exchangers were regenerated most effectively at a suphuric acid concentration of 1.O val/dcm3

Effect of temperature and hydrogen chloride on the process of chloral hydrate oxidation with an application of palladium catalyst

Wykonano metodą ciągłą badania wpływu temperatury w zakresie 250-600°C na procesy utleniania następujących substratów: roztworu wodnego wodzianu chloralu o stężeniu 50 g/l, roztworu wodzianu chloralu 50 g/l w 6 molowym kwasie solnym oraz roztworu zawierającego tylko 6 mol/l kwasu solnego, w obecności ziarnistego katalizatora palladowego Pd(1,0%)/y-Al2O3 Natężenie przepływu powietrza wynosiło 200 dm3/h oraz roztworu danego substratu 32,5 g/h. Wodzian chloralu ulegał rozkładowi z wysoką wydajnością 99,7% już w temperaturze 300°C, natomiast w obecności 6 molowego kwasu solnego ten sam stopień przemiany uzyskano dopiero w temperaturze 375°C. Produktami końcowymi procesu utleniania wodzianu chloralu były: ditlenek węgla, para wodna i kwas solny, a produktami pośrednimi m. in. chlor, formaldehyd oraz tlenek węgla. Jednak ze względu na konieczność eliminacji tlenku węgla i formaldehydu powinna być stosowana wyższa temperatura utleniania substratów, co najmniej 450°C. Z wykonanych doświadczeń wynika, że obecność kwasu solnego w roztworze dozowanego wodzianu chloralu obniżała aktywność katalizatora w zakresie temperatury 250-425°C.Investigations carried out with a continuous method included determination of a temperature effect (250-600oC) on the oxidation process of the following substrates: aqueous solution of chloral hydrate at concentration of 50 g/l, chloral hydrate solution at concentration of 50 g/l in hydrochloric acid (6 mol/l) and hydrochloric acid solution (6 mol/l). Experiments were carried out with the application of granular palladium catalyst Pd(1.0%)/y-Al2O3. Air and substrate flow rate was 200 dm3/h and 32.5 g/h, respectively.Chloral hydrate was decomposed with the high efficiency of 99.7% even in the temperature of 300oC. In the presence of hydrochloric acid (6 mol/l), the same efficiency was achieved in the temperature of 375oC. The final products of the chloral hydrate oxidation were as follows: carbon dioxide, water vapour and hydrochloric acid. Chlorine, formaldehyde and carbon monoxide were intermediate products. However, taking into consideration the necessity of carbon monoxide and formaldehyde elimination, the oxidation temperature should be higher, e.g., 450oC. Results of the investigations prove that the presence of hydrochloric acid in the solution of chloral hydrate caused a decrease in the catalyst activity in the temperature range from 250 to 425oC

utylizacja frakcji lekkiej odpadów chloroorganicznych z produkcji pvc z udziałem katalizatora żelazowo-chromowego

The subject of the investigation was the model solution containing 50 g/dm3 waste light ends from PVC production dissolved in the ethanol-water (1:1) mixture. Granular ferric-chromic catalyst (TZC 3/1) was used in the investigation. The temperature range applied in experiments was 400÷600ºC and the contact time was 0.27 s. Gaseous products of the reaction were analysed in order to determine among others concentration of chlorine, formaldehyde, oxygen, carbon monoxide and dioxins. The content of total organic carbon (TOC), chloride ions and formaldehyde was determined in a condensate. Oxidation of the mixture proceeded in the all temperature range with high efficiency in regard to initial TOC value in the solution. The concentration of dioxins in the combustion gases obtained in the process carried out in temperature 450ºC amounted to 0.027 ngTEQ/m3, and was significantly lower than the admissible value of 0.1 ngTEQ/m3.Przedmiot badań stanowił roztwór modelowy 50 g/dm3 frakcji lekkiej odpadów z produkcji PVC w mieszaninie etanol-woda (1:1). Stosowano ziarnisty katalizator żelazowo-chromowy TZC 3/1. Zakres temperatury doświadczeń wynosił 400÷600ºC, a czas kontaktu 0,27 s. W gazowych produktach reakcji oznaczano m.in. stężenie chloru, formaldehydu, tlenu i tlenku węgla oraz dioksyn, natomiast w kondensacie zawartość ogólnego węgla organicznego (OWO), jonów chlorkowych, formaldehydu. Utlenienie badanej mieszaniny zachodziło bardzo wydajnie w całym zakresie temperatury doświadczeń względem początkowego OWO tego roztworu. Stężenie PCDD/Fs w spalinach w procesie realizowanym w temperaturze 450ºC wynosiło 0,027 ng TEQ/m3 i było znacznie niższe od wartości dopuszczalnej 0,1 ng TEQ/m3

Application of catalysts in the treatment of selected waste chloroorganic compounds

Tetrachloromethane (TCM) and 1,1,2,2-tetrachloroethane (TChE) were oxidized in the temperature range from 300 to 600°C and at contact time of 0.36 s. The following catalysts were applied during the process: the granular one - platinum (0.12%) at the TiO2-SiO2 carrier, platinum ZChO-80 (0.15%) at γ-Al2O3 carrier, palladium (1%) at γ-Al2O3 carrier and monolithic platinum-rhodium catalyst (Pt - 0.09% and Rh - 0.04%) at the cordierite carrier. The substrates were oxidized in the presence of the above mentioned catalysts with various efficiencies depending on the molecular structure and the type of the catalyst. Palladium contact appeared to be the most active among the others. In the presence of this catalyst, total oxidation of TCM and TChE proceeded at the temperature of 425 and 500°C, respectively. The content of PCDD/Fs in gaseous products obtained during the oxidation of both substrates, was significantly lower than the admissible value of the toxicity equivalent (0.1 ng TEQ/m3)

Removal of chloroorganic compounds from industrial effluents using various methods: Advantages of thermocatalytic oxidation

Scharakteryzowano wybrane metody wydzielania zanieczyszczeń chloro-organicznych ze ścieków, takie jak desorpcja gazem obojętnym lub parą wodną, ekstrakcja rozpuszczalnikami, adsorpcja na węglu aktywnym czy wymiana jonowa. Mogą być one etapem wstępnym do odzysku, albo przy braku jego opłacalności, do termokatalitycznego lub termicznego utleniania tych zatężonych już zanieczyszczeń. Przedmiotem badań katalitycznego utleniania organicznych związków chloru były m.in. tetrachlorometan, 1,1,1-trichloroetan, 1,1,2,2-tetrachloroetan i chlorohydryna propylenowa. W badaniach zastosowano katalizatory ziarniste - platynowy i palladowy, a także katalizator monolityczny - platynowo-rodowy. Wykazano, że utlenienie badanych chloropochodnych zachodziło całkowicie z udziałem katalizatorów w temperaturze 325÷550 stopni C, przy czym łatwiej utleniały się z ich udziałem związki tlenowe niż bez tlenowe, zaś najtrudniej TChE. Katalizatory ziarniste (KP-910 i Pd) okazały się aktywniejsze od katalizatora monolitycznego (Pt-Rh), przy czym nie stwierdzono dezaktywacji katalizatorów. Zastosowanie katalizatorów pozwoliło na utrzymanie zawartości PCDD/Fs w gazach odlotowych znacznie poniżej wartości dopuszczalnej w krajach Unii Europejskiej (0,1ngTEQ/m3). Dane literaturowe oraz wyniki badań własnych świadczą o możliwości prawie trzykrotnego obniżenia temperatury unieszkodliwiania odpadowych organicznych związków chloru w procesie katalitycznym, w porównaniu do obecnie stosowanego spalania wysokotemperaturowego (1300÷1350 stopni C).A characteristics is given of the following methods for the separation of chloroorganic pollutants from wastewater: desorption with inert gas or water vapour, extraction with solvents, adsorption onto active carbon, and ion exchange. The processes can be used as prior steps either to the recovery of valuable substances or, if their recovery is not cost-effective, to the thermocatalytic or thermal oxidation of the pollutants already concentrated. The organic chlorine compounds chosen for the thermo-catalytic oxidation investigated within the scope of the present study included tetrachloromethane, 1,1,1-trichloroethane, 1,1,2,2-tetrachloroethane and propylene chlorohydrin. Experiments were carried out using platinum- or palladium-based granular catalysts, as well as a monolithic platinum-rhodium catalyst. The findings of the study can be itemized as follows: (1) In the presence of the catalysts tested, complete oxidation was achieved over the temperature range of 325-550 oC; (2) oxygen compounds were easier oxidable than non-oxygen compounds, and TChE displayed the lowest oxidability; (3) the activity of the granular catalysts (KP-910 and Pd) was higher than that of the monolithic (Pt-Rd) catalyst, and (4) none of the catalysts tested was deactivated. The application of the catalysts enabled the PCDD/Fs content of the reaction gases to be maintained below the admissible value established for the EU Member States (0.1 ngTEQ/m3). The data reported in the literature, as well as the authors' own results, indicate that the temperature at which the chloroorganic wastes undergo catalytic oxidation can be reduced nearly threefold as compared to the temperature presently applied (1300 to 1350 oC)

Oxidation of chloroorganic compounds in liquid industrial wastes with the palladium catalyst application

Katalizatory ziarniste są dość powszechnie stosowane w procesach kontaktowego oczyszczania gazów odlotowych i powietrza z toksycznych i złowonnych związków organicznych, w tym chloru oraz siarki i azotu [1÷8]. Utlenianie związków wymienionych jako pierwsze skutkuje emisją chlorowodoru i chloru, natomiast drugich emisją tlenków siarki i azotu. Szkodliwe produkty utleniania, jeżeli ich stężenia przekraczają dopuszczalne normy, muszą być usuwane ze spalin, co można realizować metodami konwencjonalnymi. Oddzielnym problemem jest możliwość powstawania i emisji polichlorowanych dibenzo-p-dioksyn oraz polichlorowanych dibenzofuranów (PCDD/Fs), uważanych za związki wysoce niebezpieczne dla ludzi i środowiska naturalnego [9÷11]. W Polsce, aby zapobiegać powstawaniu tych ksenobiotyków, spalanie bezkatalityczne odpadów przemysłowych realizuje się w stosując wysoką temperaturę około 1350°C, długi czas reakcji rzędu 2,5 s oraz szybkie schładzanie spalin [12, 13]. Warunki te pozwalają na utrzymanie równoważnika toksyczności PCDD/Fs na poziomie niższym od 0,1 ng TEQ/m3, wymaganym przepisami prawa [14, 15]Results of activity investigation of a granular catalyst containing Pd (1%) at -Al2O3 carrier in the oxidation process of selected chloroorganic compounds occurring in liquid industrial wastes was analysed. The following compounds were used as substrates: 1,3-dichloro-2-propanol, chloroacetone, 1,1,1-trichloroacetic aldehyde (chloral), tetrachloromethane, 1,1,1-trichloroethane, 1,1,2-trichloroethane and 1,1,2,2-tetrachloroethane. The temperature range was from 250 to 600°C and the contact time was 0.36 s. Gaseous and liquid reaction products were analysed including the content of dioxins (PCDD/Fs) determination in combustion gases. Total oxidation of the substrates in the presence of the catalyst was found in the temperature range of 375÷550°C. The final products of the substrates oxidation were as follows: carbon dioxide, water vapour and dilute hydrochloric acid. Formaldehyde, carbon monoxide and chlorine were the intermediate products of this reaction. Trace presence of several polychlorinated dibenzo-p-dioxins and polychlorinated dibenzofuranes (PCDD/Fs) was determined. The toxicity equivalent of combustion gases sampled in the temperature of 450-550oC was in the range from 0.0087 to 0.0247 ng TEQ/m3 and was compatible with the admissible values in combustion gases, required by law regulations (0.1 ng TEQ/m3). Results of the investigation prove the possibility of the decrease in the temperature to 450÷550°C during the chloroderivates treatment with the application of the palladium catalyst in comparison with a high-temperature process carried out in the temperature of about 1350°C in industrial plants nowadays

Total catalytic oxidation of volatile chloroorganics occurring in liquid industrial wastes from organics

Organiczne związki chloru zwykle są klasyfikowane jako wysoce toksyczne dla organizmów żywych, a także trudno ulegające biodegradacji. W krajowym przemyśle są one produkowane jako półprodukty lub wyroby finalne w setkach tys. ton rocznie, metodami zwykle powodującymi jednoczesne powstawanie gazowych, ciekłych i stałych odpadów przemysłowych. Oprócz procesów syntezy organicznej liczącym się źródłem ich emisji do środowiska jest użytkowanie produktów zawierających związki chloroorganiczne. Utylizacja odpadów chloroorganicznych przy braku opłacalności recyklingu w Polsce realizowana jest metodą wysokotemperaturowego spalania w około 1350°C [1÷3]. Wysoka temperatura, długi czas reakcji (2,5 s) oraz szybkie schładzanie spalin pozwalają na utrzymanie równoważnika toksyczności polichlorowanych dibenzo-p-dioksyn oraz polichlorowanych dibenzofuranów (PCDD/Fs) na poziomie niższym od 0,1 ng TEQ/m3 wymaganego przepisami prawa [1, 4÷6].Activity of a monolithic catalyst containing platinum (0.09%) and rhodium (0.04%) was investigated in the oxidation process of chloroorganic compounds, e.g. tetrachloromethane, 1,1,1-trichloroethane and 1,1,2,2-tetrachloroethane, occurring In wastes from vinyl chloride production. The temperature range was from 250 to 600°C and the contact time was 0.36 s. Gaseous and liquid reaction products were analysed, including determination of PCDD/Fs content in combustion gases in the temperature of 550°C. Total oxidation of the substrates in the presence of the investigated catalyst was found in the temperature of 500 °C (T4CM) and 550°C (T3CE and T4CE) and higher. The final products of the substrates oxidation were as follows: carbon dioxide, water vapour and dilute hydrochloric acid. Formaldehyde, carbon monoxide and chloride were intermediate products. However, trace presence of a few congeners of polychlorinated dibenzofuranes (PCDFs) was determined. Toxicity equivalent of combustion gases sampled in the temperature of 550°C was 0.0154 ng TEQ/m3 (TCM), 0.0270 ng TEQ/m3 (TCE) and 0.0035 ng TEQ/m3 (TChE), i.e. below 0.1 ng TEQ/m3 - the admissible value required by law regulations. The results prove the possibility of the temperature decrease to 550°C during treatment of chloroorganic derivatives of methane and ethane with application of the catalyst, in comparison with a high-temperature process applied in the temperature of about 1350°C in industrial plants

Oznaczanie amoniaku i innych zanieczyszczeń na terenie fermy hodowli drobiu

Polluted air in a big farm of poultry keeping (~18 thousands of chickens) in Lodz province was sampled. The aim of the investigation was to determine odour pollutants, especially ammonia, in air and check the possibility of a catalytic method application in their removal. Gas samples were analyzed on the spot of sampling with an application of gases analyser Madur GA-20, as well as in a laboratory with an application of instrument and spectrophotometric methods. The intensity of odours was estimated using five-stage scale applied by local authorities in Japan for odorous protection of air quality. Within sampling period, poultry keeping in the farm was the source of variable in time ammonia emission ranging from 0.82 to 2.65 mg/m3. Air inside in farm contained carbon dioxide (0÷0.3%) and oxygen (20.5÷20.9%). Carbon monoxide, sulphur dioxide, hydrogen sulphide (> 2.0 mg/m3) and formaldehyde (> 0.25 mg/m3) was not detected. The highest odour intensity inside the building of chicken keeping and at outlets of ventilators was at the third stage in odour scale applied in Japan (3.5), ie, clearly perceptible. However, it decreased significantly with the increase in a distance from the building.Próbki zanieczyszczonego powietrza z dużej fermy drobiu rzeźnego (~18 tys. kurcząt) pobrano w województwie łódzkim. Celem badań było wykonanie analiz powietrza na zawartość zanieczyszczeń odorowych, zwłaszcza amoniaku, a w perspektywie zbadanie możliwości zastosowania metody katalitycznego utleniania do ich usuwania. Próbki gazów były analizowane na miejscu pobrania za pomocą automatycznego analizatora gazów Madur GA-20, a także w laboratorium metodami instrumentalnymi i spektrofotometrycznymi. Do oceny intensywności zapachu stosowano pięciostopniową skalę wykorzystywaną przez władze lokalne w Japonii do ochrony zapachowej jakości powietrza. Hodowla drobiu w badanej fermie była w okresie pobrania próbek źródłem zmiennej w czasie emisji amoniaku w granicach 0,82÷2,65 mg/m3. W powietrzu obiektu stwierdzono 0÷0,3% ditlenku węgla i 20,5÷20,9% tlenu, natomiast nie wykryto tlenku węgla, ditlenku siarki, siarkowodoru (> 2,0 mg/m3) ani formaldehydu (> 0,25 mg/m3). Najwyższa intensywność odorowa wewnątrz budynku hodowli kurcząt, a także na wylotach wentylatorów mieściła się w trzecim stopniu skali zapachu stosowanej w Japonii (3,5), tj. wyraźny, jednak znacznie obniżała się wraz z oddalaniem się od obiektu

Oznaczanie amoniaku i innych zanieczyszczeń w powietrzu na terenie ferm hodowli drobiu i krów mlecznych

Polluted air in a big farm of poultry keeping (~18 thousands of chickens) and milker cows (30 animals) in Lodz province was sampled. The aim of the investigation was to determine odour pollutants, especially ammonia, in air and check the possibility of a catalytic method application in their removal. Gas samples were analyzed on the spot of sampling with an application of gases analyser Madur GA-20, as well as in a laboratory with an application of instrumental and spectrophotometric methods. The intensity of odours was estimated using five-stage scale applied by local authorities in Japan for odorous protection of air quality. Within sampling period, poultry keeping in the farm was the source of variable in time ammonia emission ranging from 0.82 to 2.65 mg/m3. Air inside the farm contained carbon dioxide (0–0.3 %) and oxygen (20.5–20.9 %). Carbon monoxide, sulphur dioxide, hydrogen sulphide (> 2.0 mg/m3) and formaldehyde (> 0.25 mg/m3) was not detected. The highest odour intensity inside the building of chicken keeping and at outlets of ventilators was at the third stage in odour scale applied in Japan (3.5), ie, clearly perceptible. However, it decreased significantly with the increase in a distance from the building. Higher ammonia concentrations were determined inside a cowhouse with milker cattle. They ranged from 3.2 to 5.6 mg/m3. Ammonia temporary concentration determined during removal of manure was higher and totalled 15.5 mg/m3. Its highest value (18.8 mg/m3) was determined in gases above slurry in the septic tank.Wykonano pobory próbek zanieczyszczonego powietrza z dużej fermy drobiu rzeźnego (~18 tys. kurcząt) oraz budynku hodowli bydła mlecznego (30 zwierząt) w województwie łódzkim. Celem badań było wykonanie analiz powietrza na zawartość zanieczyszczeń odorowych, zwłaszcza amoniaku, a w perspektywie zbadanie możliwości zastosowania metody katalitycznego utleniania do ich usuwania. Próbki gazów były analizowane na miejscu pobierania za pomocą automatycznego analizatora gazów Madur GA-20, a także w laboratorium metodami instrumentalnymi i spektrofotometrycznymi. Do oceny intensywności zapachu zastosowano pięciostopniową skalę wykorzystywaną przez władze lokalne w Japonii do ochrony zapachowej jakości powietrza. Hodowla drobiu w badanej fermie była w okresie pobierania źródłem zmiennej w czasie emisji amoniaku w granicach 0,82-2,65 mg/m3. W powietrzu obiektu stwierdzono 0-0,3 % ditlenku węgla i 20,5-20,9 % tlenu, natomiast nie wykryto tlenku węgla, ditlenku siarki, siarkowodoru (> 2,0 mg/m3) ani formaldehydu (> 0,25 mg/m3). Największa intensywność zapachu wewnątrz budynku hodowli kurcząt, a także na wylotach wentylatorów była w trzecim stopniu skali zapachu stosowanej w Japonii (3,5), tj. wyraźna, jednak znacznie obniżała się wraz z oddalaniem się od obiektu. Znaczniejsze były stężenia amoniaku w powietrzu budynku hodowli bydła mlecznego, które mieściły się w zakresie 3,2-5,6 mg/m3. Wyższe było stężenie chwilowe amoniaku podczas usuwania obornika 15,5 mg/m3, a najwyższe w gazach nad gnojowicą w zbiorniku szamba 18,8 mg/m3