182147. lajstromszámú szabadalom • Eljárás természetes eredetű szerves anyagok oxidatív előkezelésére
182.147 anyagoknak, Így a 3zénanyagoknak és/vagy növényi melléktermékeknek a részleges oxidativ lebontását olcsón valósítsuk meg, de Ugyanakkor mégis megfelelő oxidációs fokot érjünk el. A találmányi gondolatunk egyik alapja az az egyébként közismert megfigyelésünk volt, hogj a száraz deponált szén nem hajlamos az öngyulladásra, azonban ha megázik, rövidesen bekövetkezik az öngyulladás. Ez annyiból ellentmondásnak tűnik, hogy a viz elpárolgása hőt von el a rendszertől, azonban mivel ez tény, vizsgáin! kezdtük a jelenség körülményeit és okait. Ezen vizsgálataink során megállapítottuk, hogy egy bizonyos határig egyenes arányosság áll fenn a szén nedvességtartalma és az oxidáció sebessége között. A vizsgálataink eredmenyeképen azt is megállapítottuk, hogy a szén 28-35 %~os nedvességtartalmánál a legnagyobb az oxidáció sebessége. Azontan a találmányi gondolatunk leglényegesebb alapját az a megfigyelésünk szolgáltatta, hogy a színanyagok oxidációját a vas kénvegyületei katalizálják, mert azok a szenek voltak hajlamosabbak az öngyulladásra, melyekben a vas-szulfát és a vas-szulfid nagyobb mennyiségben volt jelen. Megállapítottuk, hogy a vas/II/~szul£át a levegő oxigénje és a színanyag szerves anyaga között közvetítő, katalizátor szerepet játszik. Ugyanis végbemegy a következő reakció: 2 FeSO^ + Og + H20 2 Fe/0H/30^ + 0 A keletkezett nascens oxigén peclig az alábbi reakciósémák szerint oxidálja a szénanyag szerves anyagtartalmát: R + 0 E'-CO-H A következőkben az oxidált szén redukálja a bázisos vaa/III/-szulfátot úgy, hogy az OH-gyököt beépíti a saját szerkezetébe, az alábbi séma szerint: B’-CO—H + 2 Fe/Oii/SO^ R’-COOH + 2 FeSO^ + HgO így a vas/II/-szulfátnak a karboxil-csoportok kialakításában van elsősorban szerepe. A vas/II/~szulfid viszont a fenolos hidroxil-csoportok képződését segíti elő a következő reakciósémák szerint: FeS + Fe2/SO^/5 3 FeSO^ + S A nascens kén egyesül a szénvegyülettel: B’-00OH + S S =R *-C00H amely azután viz jelenlétében bomlik: S=R*-C00H + H20 0=R»-C00II f- H^S 2 0=R’-COOH + H20 '2 HO-R’-COOH + 0 A fentiekben vázolt katalizátorhatáa természetesen annál jobban érvényesül és az oxidáció sebessége annál jobban nő, minél inkább csökkentjük a szénanyag szemcseméretét és minél inkább növeljük a levegőztetés hatékonyságát. Az is nyilvánvaló, hogy a levegő oxigénjének a hatását elősegíthetjük, sőt adott esetben helyettesíthetjük is más oxidáló anyagnak, igy például hidrogén-peroxidnak, natrium-hipokloritnak, atb. a felhasználásával is, melyek főként lúgos közegben növelik a karboxil-gyökök kialakulásának a mértékét. Ezek azonban a csupán a levegő oxigénjével végzett katalitikus oxidációs folyamatot mindenképen drágítják. A levegő oxigénjével végzett oxidációs eljárás 3
