DE4441796A1 - Verfahren zum Ableiten eines toxischen Gas-Luftgemisches aus einem Behandlungsraum - Google Patents
Verfahren zum Ableiten eines toxischen Gas-Luftgemisches aus einem BehandlungsraumInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ableiten eines
toxischen Gas-Luftgemisches, das Sulfurylfluorid als
Wirkbestandteil enthält, aus einem Behandlungsraum, in
dem das Sulfurylfluorid zur Schädlingsbekämpfung während
einer Einwirkungsdauer wirksam war.
Ein derartiges Verfahren, bei dem das abgeleitete Gas-
Luftgemisch über einen Gaswäscher geführt wird, ist in
der DE 42 05 459 A1 beschrieben.
Zur Schädlingsbekämpfung werden die betreffenden Räume,
beispielsweise Kirchenraum, Museumsraum, Bibliotheksraum
oder Vorratslagerraum, begast. Ein solcher Raum ist oft
auch eine Kammer, in die der zu behandelnde Gegenstand
eingestellt wird oder die um den zu behandelnden
Gegenstand aufgebaut wird. Nach der Einwirkungszeit des
Gases muß der Raum gelüftet werden. Toxische Gas-
Luftgemische sollen selbst auch bei niedrigeren
Konzentrationen nicht einfach in die Umgebungsluft
entlassen werden.
In dem Konferenzbericht "Proceedings of the 1st
International Conference on Insect Pests in the Urban
Environment", St. John′s College, Cambridge, 30. Juni bis
03. Juli 1993, ist in dem Artikel Dr. G. Binker "Report
on the first fumigation of a church in Europe using
sulfuryl fluoride", S. 51 bis 55, die Entwesung eines
Kirchenraums durch Einsatz von Sulfurylfluorid (SO₂F₂)
beschrieben. Sulfurylfluorid hat gegenüber dem bisher
vielfach verwendeten Methylbromid den Vorteil, daß es
nicht karzinogen ist und die Ozonschicht nicht
beeinflußt. Dennoch ist es aus Umweltschutzgründen
unerwünscht, einen so begasten Raum einfach in die
Umgebung zu entlüften, obwohl dabei die Konzentration der
Wirkbestandteile in der Luft sehr niedrig ist.
Versuche haben gezeigt, daß das Sulfurylfluorid in einem
Gaswäscher nur sehr schlecht reagiert und in diesem kaum
zurückgehalten werden kann.
In der älteren Patentanmeldung P 44 01 338 ist ein
Verfahren zum Ableiten eines Sulfurylfluorid-
Luftgemisches aus einem Behandlungsraum beschrieben. Das
abgeleitete Gas-Luftgemisch wird so erhitzt, daß sich
Sulfurylfluorid aufspaltet. Die Spaltprodukte lassen sich
in einem Gaswäscher neutralisieren oder in einem Filter
ausfiltern. Dieses Verfahren hat einen hohen
Energiebedarf.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs
genannten Art vorzuschlagen, durch das verhindert wird,
daß der Wirkbestandteil in gasförmigem Zustand in die
Umgebung entweicht, wobei das Verfahren ohne großen
Energieeinsatz hinreichend schnell ablaufen soll.
Erfindungsgemäß ist obiges Verfahren dadurch
gekennzeichnet, daß das aus dem Behandlungsraum
abgeleitete Sulfurylfluorid-Luftgemisch durch einen eine
konzentrierte Lauge enthaltenden Apparat geleitet wird,
wobei die Lauge mit dem Sulfurylfluorid reagiert und die
Reaktionsprodukte im Apparat zurückgehalten werden.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß das
gasförmige Sulfurylfluorid des Gemisches in der
konzentrierten Lauge hinreichend schnell reagiert und
wenigstens ein Teil der Reaktionsprodukte in der Lauge
ausgefällt werden. Der Rest der Reaktionsprodukte bleibt
in der Lauge gelöst. Bei entsprechenden Gegebenheiten
verläßt den Apparat als gasförmiger Bestandteil nur Luft.
Die Mutterlauge ist nach der Reaktion wiederverwertbar
oder entsorgbar.
Günstig ist auch, daß sich das Sulfurylfluorid aus dem
Gas-Luftgemisch ohne besonderen Energieeinsatz entfernen
läßt. Das Verfahren läuft ohne besonderen
Regelungsaufwand und ohne besondere Beaufsichtigung ab.
Das genannte Verfahren läßt sich auch einsetzen, wenn als
Wirkbestandteil Carbonylsulfid (COS) verwendet wird. In
diesem Falle muß nicht unbedingt mit einer konzentrierten
Lauge gearbeitet werden. Es kann eine verdünnte Lauge
verwendet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich
aus der folgenden Beschreibung. Die Fig. 1 bis 4
zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele schematisch.
In einem abgedichteten Behandlungsraum (1), beispielsweise
einer Kirche, befindet sich ein Sulfurylfluorid-
Luftgemisch. Das Sulfurylfluorid wurde eingebracht, um
Schädlinge in Kunstgegenständen abzutöten. Nach einer
gewissen Einwirkdauer soll das Sulfurylfluorid aus dem
Behandlungsraum (1) entfernt werden, ohne daß es direkt in
die Umgebung gelangt.
An den Behandlungsraum (1) ist über eine Rohrleitung (2),
in der ein Sauggebläse (3) angeordnet ist, ein Apparat (4)
angeschlossen. Das Sauggebläse (3) kann auch Bestandteil
des Apparates (4) sein. In diesem befindet sich
konzentrierte Natronlauge in einem weit
überstöchiometrischen Verhältnis zum
Sulfurylfluoridanteil des Gas-Luftgemisches im
Behandlungsraum (1). Die Natronlauge liegt bevorzugt in
einer 50%igen Konzentration vor.
Der Apparat (4) weist einen Luftauslaß (5) auf.
Der Sulfurylfluorid-Anteil des mittels des Sauggebläses
(3) in den Apparat (4) geleiteten Gas-Luftgemisches
reagiert mit der Natronlauge nach folgender Formel:
SO₂F₂ + 4 NaOH(aq.) → Na₂SO₄+ 2 NaF + 2 H₂O
Bei der Reaktion fallen Natriumsulfat (Na₂SO₄),
Natriumfluorsulfat (NaSO₃F) und Natriumfluorid (NaF)
teilweise als feste Reaktionsprodukte in der Lauge aus
und bleiben so im Apparat (4) zurück. Die Abluft kann über
den Luftauslaß (5) in die Umgebung entlassen werden und
enthält bei optimaler Auslegung des Apparates (4) kein
Sulfurylfluorid sondern nur reine Luft.
Bei der genannten Reaktion laufen folgende Einzelschritte
ab:
- a) SO₂F₂+ NaOH → HSO₃F + NaF
- b) HSO₃F + NaOH → NaSO₃F + H₂O
- c) NaSO₃F + NaOH → NaSO₄H + NaF
- d) NaHSO₄ + NaOH → Na₂SO₄ + H₂O.
Die Einzelschritte b) und d) laufen schneller ab als die
Einzelschritte a) und c).
Bei der Ausführung nach Fig. 1, bei der der Luftauslaß (5)
direkt in die Umgebungsluft mündet, kann am Luftauslaß (5)
ein Fühler vorgesehen sein, der gasförmige
Restbestandteile von Sulfurylfluorid in der Luft erfaßt.
Mittels des Fühlers läßt sich die Förderleistung des
Sauggebläses (3) regeln bzw. reduzieren, wenn noch
Restbestandteile von Sulfurylfluorid in der Abluft
vorliegen.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist der
Luftauslaß (5) an den Behandlungsraum (1) angeschlossen.
Die Luft bzw. Restbestandteile von Sulfurylfluorid werden
dadurch im Kreislauf durch den Behandlungsraum (1) und den
Apparat (4) geführt. Eine besondere Überwachung erübrigt
sich hier. Nach einigen Stunden hat das gesamte
Sulfurylfluorid im Apparat (4) abreagiert. Die Luft und
eventuell nicht umgesetztes Sulfurylfluorid können dem
Behandlungsraum (1) bedenkenlos zugeführt werden, da diese
Abluft keine für die im Behandlungsraum stehenden
Gegenstände, beispielsweise Kunstwerke, schädlichen
Bestandteile enthält. Diese werden in jedem Fall in der
Lauge festgehalten. Zur Sicherheit kann jedoch ein
Tropfenabscheider oder Filter zwischen den Apparat (4) und
den Behandlungsraum (1) zwischengeschaltet werden, um zu
verhindern, daß unerwünschte Bestandteile in den
Behandlungsraum gelangen. Ein weiterer Vorteil besteht
darin, daß das Sauggebläse (3) keinen nennenswerten
Unterdruck im Behandlungsraum (1) erzeugt, sondern nur
eine Umwälzung stattfindet, wobei der Sulfurylfluorid-
Bestandteil der umgewälzten Luft ständig verringert wird,
ohne daß Sulfurylfluorid über den Apparat (4) in die
Atmosphäre gelangt.
Nachdem das Sulfurylfluorid im Apparat (4) abreagiert hat,
läßt sich der Apparat (4) entfernen und die überschüssige
Lauge mit den Reaktionsprodukten läßt sich für andere
Verfahren weiterverwenden oder entsorgen. Die Abdichtung
des Behandlungsraums (1) läßt sich dann abnehmen, wonach
der Raum wieder normal zugängig ist.
Der Apparat (4) ist in den Figuren außerhalb des
Behandlungsraumes (1) dargestellt. Es ist jedoch auch
möglich, den Apparat (4) direkt in dem Behandlungsraum (1)
zu installieren.
Das beschriebene Verfahren läßt sich auch bei einer
Abdichtungsanordnung verwenden, wobei zwischen einer
ersten Abdichtung und einer zweiten Abdichtung ein
Zwischenraum vorgesehen ist, wie dies in der
DE 42 05 459 A1 beschrieben ist.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist der Apparat (4)
in mehrere Teilapparate (4′) aufgeteilt, die in Reihe
geschaltet sind. Es findet dabei eine stufenweise
Reduktion der Sulfurylfluoridkonzentration durch die
konzentrierte Natronlauge statt, dahingehend, daß
eventuell nicht abreagierendes Sulfurylfluorid im
nächsten Apparat (4′) abreagiert, falls die Kapazität des
ersten Apparates (4) nicht ausreicht.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist der Apparat (4)
in mehrere, beispielsweise drei, parallelgeschaltete
Teilapparate (4′′) aufgeteilt. Vor jedem Teilapparat (4′′)
ist ein Ventil (6) vorgesehen. Mittels der Ventile (6) ist
das Verfahren so steuerbar, daß entweder alle drei
Teilapparate (4′′) gleichzeitig oder nacheinander
durchströmt werden.
Auch bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 3 und
4 kann der Luftauslaß (5) in den Behandlungsraum (1)
zurückgeführt sein.
Als Lauge läßt sich anstelle der konzentrierten wäßrigen
Natronlauge z. B. auch konzentrierte wäßrige Kalilauge
oder Calciumhydroxidlauge, Bariumhydroxidlauge oder
wäßrige Calciumoxidlösung/-suspension verwenden. Bei
Verwendung von Calciumoxid, Calciumhydroxid oder
Bariumhydroxid bilden sich zum Teil schwer lösliche
Fluoride und Sulfate, die die Reaktion der Lauge mit
Sulfurylfluorid durch Verlagerung des chemischen
Gleichgewichts beschleunigen. Als Lauge lassen sich auch
konzentrierte stark alkalische alkoholische oder
polyalkoholische Lösungen einsetzen. Auch ist stark
alkalische Ammoniaklösung oder eine Lösung stark
basischer Amine möglich. Ammoniak und Amine können sogar
selbst mit Sulfurylfluorid reagieren.
Die Reaktion des Sulfurylfluorids mit der konzentrierten
Lauge läßt sich dadurch beschleunigen, daß die Lauge auf
eine Temperatur oberhalb der Raumtemperatur gebracht
wird. Zur Beschleunigung der Reaktion können der Lauge
auch katalytisch wirkende Nucleophile, beispielsweise
Phenolat oder Cyanid, zugegeben werden.
Das beschriebene Verfahren ist auch bei der Verwendung
von Carbonylsulfid als Wirkbestandteil einsetzbar. Das
Carbonylsulfid wird in der Lauge, die hier nicht
unbedingt konzentriert sein muß, nach der Formel:
COS + 4 NaOH → Na₂CO₃+ Na₂ S + 2 H₂O
umgesetzt. Hier können Na₂CO₃ und Na₂S in der Lauge
teilweise als feste Bestandteile ausfallen; der Rest
bleibt gelöst.
Claims (14)
1. Verfahren zum Ableiten eines toxischen Gas-
Luftgemisches, das Sulfurylfluorid als Wirkbestandteil
enthält, aus einem Behandlungsraum, in dem das
Sulfurylfluorid zur Schädlingsbekämpfung während einer
Einwirkungsdauer wirksam war,
dadurch gekennzeichnet,
daß das aus dem Behandlungsraum abgeleitete
Sulfurylfluorid-Luftgemisch durch einen eine
konzentrierte Lauge enthaltenden Apparat geleitet wird,
wobei die Lauge mit dem Sulfurylfluorid reagiert und die
Reaktionsprodukte im Apparat zurückgehalten werden.
2. Verfahren zum Ableiten eines toxischen Gas-
Luftgemisches, das Carbonylsulfid als Wirkbestandteil
enthält, aus einem Behandlungsraum, in dem das
Carbonylsulfid zur Schädlingsbekämpfung während einer
Einwirkungsdauer wirksam war,
dadurch gekennzeichnet,
daß das aus dem Behandlungsraum abgeleitete
Carbonylsulfid-Luftgemisch durch einen eine Lauge
enthaltenden Apparat geleitet wird, wobei die Lauge mit
dem Carbonylsulfid reagiert und die Reaktionsprodukte im
Apparat zurückgehalten werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die den Apparat verlassende Luft in die Umgebung
entlassen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das den Apparat verlassende Gas-Luftgemisch im
Kreislauf in den Behandlungsraum zurückgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gas-Luftgemisch dem Apparat mit derjenigen
Temperatur zugeführt wird, die es im Behandlungsraum
besitzt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lauge wäßrige Natronlauge ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Konzentration der Natronlauge 10% bis 50% oder
mehr beträgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1
bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lauge wäßrige Kalilauge oder
Calciumhydroxidlauge, Bariumhydroxidlauge oder wäßriges
Calciumoxid ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1
bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lauge eine alkalische alkoholische oder
polyalkoholische Lösung ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1
bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lauge eine alkalische Ammoniaklösung oder eine
Lösung basischer Amine ist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lauge über Raumtemperatur erwärmt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Lauge Nucleophile zugesetzt sind.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Apparate (4′) vorgesehen sind, die in Reihe
geschaltet sind.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1
bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Apparate (4′′) vorgesehen sind, die
parallelgeschaltet sind und gleichzeitig oder
nacheinander vom Gas-Luftgemisch durchströmt werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944441796 DE4441796A1 (de) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | Verfahren zum Ableiten eines toxischen Gas-Luftgemisches aus einem Behandlungsraum |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19944441796 DE4441796A1 (de) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | Verfahren zum Ableiten eines toxischen Gas-Luftgemisches aus einem Behandlungsraum |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4441796A1 true DE4441796A1 (de) | 1996-05-30 |
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ID=6534013
Family Applications (1)
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DE19944441796 Withdrawn DE4441796A1 (de) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | Verfahren zum Ableiten eines toxischen Gas-Luftgemisches aus einem Behandlungsraum |
Country Status (1)
Country | Link |
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