多氯联苯污染介质的超声波处理制造技术

本发明专利技术包括一种处理受多氯联苯类（ＰＣＢ）污染的介质的方法：ａ）将介质与含一种或多种液体烃类的液体结合，形成介质／液体混合物；ｂ）在音波频率下利用超声波处理该混合物，从介质中萃取ＰＣＢ到液体中；以及ｃ）用含钠的碱金属处理上述液体。该方法可以包含附加步骤来降低介质尺寸。选择性地，超声波处理之后，该液体可从介质中倾析出来并分别用含钠碱金属处理。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及多氯联苯污染介质的处理，特别涉及通过超声波处理将多氯联苯类从污染的土壤中萃取到液体中。
技术介绍
许多有土壤或其他介质如道渣沥青/焦油残余物等普遍被多氯联苯类污染(以下称为“PCBs”)的地方，需要经济有效的处理方法。尽管焚烧已表明能够破坏PCBs，但是这种处理PCBs的方式可能导致氯化二氧(杂)芑类和二苯并呋喃类排放物，此方法现已在一些国家如澳大利亚和日本禁止使用(Costner，Pat et al.，1998，″Technical Criteria forthe Destruction of Stockpiled Persistent Organic Pollutants″，ThirdMeeting of the Intersessional Group Intergovernmental Forum onChemical Safety，Yokohama，Japan，December 1-4，1998；也可参考″Survey of Currently Available Non-Incineration PCB DestructionTechnologies″，United Nations Environment Programme，August2000)。对于多种介质来说，包括土壤和道渣残余物，需要经济有效的PCB净化方法，但不包括PCB焚烧方法。PCBs，(大致分子式为C12H5CL5)以多种商品名(例如，氯化三联苯1254，CAS NO.11097-68-1)制备，并广泛应用于电力设备，尤其是在变压器和电容器中作为绝缘体。在认识到其环境危险特性之前，PCBs还被无限制地用于如杀虫剂添加剂和阻燃剂(见氯化三联苯1254的MSDS)中。在工业操作过程中，电力设备的制造和维修及其他使用PCBs的操作中的泄漏，已造成相关设施附近土壤的严重污染。另一个PCBs污染的重要来源是1980年以前制造的荧光镇流器。镇流器在美国联邦法则761部分被控制。明尼苏达州污染控制处出版物(www.pca.state.mn.US/WASTE/PUBS/4_48F.pdf)中提供了一篇概述。处理PCB镇流器可以回收金属，余下浓缩的PCB残余物。目前，象变压器油那样的工业材料可以通过商业操作利用钠还原来化学去除PCBs。这使得高价值变压器油得到回收再利用。但是，对于固体废物来说，目前管理/处置的可行的方法主要是在安全填埋场永久储存(例如在美国)或者在合理控制、监测和获得许可的废物焚烧炉内进行焚烧。安全填埋场永久储存会导致始终负有管理垃圾发生器的责任。焚化价格昂贵，并存在释放大气污染物的危险。关于PCB固体废物的分类和公认的处置标准随法律不同而不同。一些大不列颠哥伦比亚省、加拿大的代表性的标准是 Getman等人的美国专利6,049,021描述了被PCBs污染的土壤的修复。该专利结合下述基本原理描述了利用多种方法去除土壤中的PCBs●利用氨水萃取土壤中的PCB●钠金属溶解到PCB污染的氨水中●利用溶解的钠金属破坏氨水中的PCB尽管该技术清楚地显示了土壤中PCB的高去除率，但它具有下述问题●在加金属钠之前，需要在搅拌下冷却含氨的土壤(见实施例4)●需要在搅拌的容器中操作危险的加压无水氨气(见实施例2)●土壤中极高含量的氨，如每千克土壤中9升氨(见实施例3)●含废物残余“滤液”的氨水的产生(见实施例2)●徘徊在0℃～(20-40℃)(见实施例4)或-78℃(见实施例3)●时间消耗，加金属钠之前用氨对土壤进行多次萃取(见实施例4)。授权于Peterson的美国专利5,228,921描述了一种有机卤素污染的土壤中萃取含有机卤素的方法，例如从PCB污染的土壤中萃取PCBs。授权于Everett等人的美国专利5,376,182描述了利用10～60千赫频率的超声波从PCB污染的土壤中萃取PCBs。尽管这些萃取方法成功地去除了土壤中的PCB，但他们没有破坏PCBs。Collings的PCT申请WO02/22252描述了在单步骤方法中用超声波破坏PCB但是，PCB的破坏效率很低(例如，75％，第10页第20～25行)。Eco Logic在网页www.eco-logic-intl.com中2001年4月的小册子上，题为“The TORBED/GPCR combination for soil，Sediment andSludge Treament”中描述了一种多步骤方法用于去除和破坏如下列土壤中的PCBs1.通过挥发从土壤中高温(例如600℃)热解吸PCBs2.用一种还原性气体如氢气高温(例如875℃)气相还原从步骤1中挥发排出的PCB废气3.净化步骤2的排气，回收有毒的和/或腐蚀性的气体，例如，从PCBs还原产物中得到的氯化氢4.浓缩和/或储存净化的步骤3的排气5.将来自于步骤4的净化后的排气焚烧和/或循环分别到步骤1和/或步骤2。尽管Eco Logic方法显著破坏土壤中的PCBs，但其具有下列问题1.有毒的和或腐蚀性排气(如氯化氢)的产生，并消耗洗涤溶液2.在高温下使用具有潜在爆炸性的氢气3.五个或更多个处理步骤4.两个能量集中的高温处理步骤。授权于Nyberg等人的美国专利4,941,134描述了一种利用共振棒或探针向流体介质中输送能量的超声波发生器(见图6A)。授权于Nyberg等人的美国专利5,005,773描述了一种将这种超声波发生器用于磨碎介质，来实现与共振单元“轴向”安装的粉碎舱中的固体的粉碎(见图9a和第5页的25～26和33～34行)。美国公开专利申请2003/0036672和Sim等人的加拿大专利申请2,316,409描述了使用钠/锂/钾的碱性分散物破坏道渣焦油/沥青中的PCBs。这种技术具有下述严重缺陷●使用钠的分散物要比工业金属钠贵2～4倍，并且由于它们与寄生剂如焦油/沥青中的水和某些含氧有机物(酚醛塑料或羧酸)的快速反应，这些物质用起来是危险的●助溶剂(例如，异辛烷、甲醇和异丙醇，见权利要求8)的使用，这些助溶剂在建议的处理温度如90℃(美国申请第2页)下沸腾或蒸发产生废溶剂，或由于有毒的或易燃的蒸汽的排放存在安全问题●焦油/树脂没有干燥去除混入的潮湿寄生剂而使用碱金属例如钠，且会导致严重的安全潜在危险，如碱金属与水反应产生的氢气在空气中超过其爆炸极限●在碱金属与PCB污染的介质接触之初，没有钝化会导致潜在的安全危险，这是由于氢气的排放可能超过其爆炸极限●该申请对立的说法——美国专利申请的第1页阐述了加拿大专利申请2,316,409的教导，“此处全部引入”。加拿大专利申请的权利要求1特别指出操作在“低于所含物质的闪点”进行。美国专利申请中权利要求8建议甲醇、异辛烷和异丙醇的闪点依据Merck索引分别为12℃、-12℃和11.7℃，比推荐的处理温度低78℃。需要一种低温处理方法，特别是一种适合在污染地点对介质进行移动处理的方法，它可以最少的处理步骤快速萃取并高效破坏掉PCBs，以减小设备尺寸并降低成本。专利技术简述本专利提供一种从介质中萃取PCBs并对之进行低温化学破坏的方法，该介质包括固体废物，如土壤，道渣，以及PCB污染的电力设备拆解碎片。该PCB污染的固体废物的处理方法包括下列关键单元操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理受多氯联苯类（ＰＣＢ）污染的介质的方法，包括如下步骤：ａ）将所述的介质与含一种或多种液体烃类的液体结合，形成介质／液体混合物；ｂ）在超声波频率下利用超声波处理所述的混合物，从介质中萃取ＰＣＢ到液体中；以及ｃ）用含钠的碱金属处理上述液体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗利耶亨特，吉姆麦金利，罗德麦克尔罗伊，
申请(专利权)人：索尼科环境方案公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]