Untersuchungen zur Pyrolyse von chloraromatischen Verbindungen unter Variation der Pyrolysebedingungen

Bleise, A.

Book/Report

FZJ-2019-00613

Untersuchungen zur Pyrolyse von chloraromatischen Verbindungen unter Variation der Pyrolysebedingungen

Bleise, A. (Corresponding author)FZJ*

1995
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag Jülich

Jülich : Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag, Berichte des Forschungszentrums Jülich 3075, 168 p. (1995)

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/21347

Report No.: Juel-3075

Abstract: Die pyrolytische Zersetzung von verschiedenen chlorierten Benzolen (Di- bis Hexachlorbenzol) sowie von Dekachlorbiphenyl ($\textbf{PCB 209}$) und Oktachlornaphthalin ($\textbf{OCN}$) wurde im Rahmen dieser Arbeit untersucht. Dabei wurden die Produktverteilungen und Produktkonzentrationen in Abhängigkeit von der Temperatur (Temperaturbereich 600-1000° C), der Pyrolysezeit (zwischen 1.2 und 20 Sekunden) sowie unter dem Einfluß von anorganischen Zusätzen (Metalle, Metalloxide, Schichtsilikate) in der Pyrolysezone ermittelt. Als Pyrolyseprodukte werden bei der Umsetzung der Chlorbenzole neben isomeren- und höherchlorierten Benzolen vor allem polychlorierte Biphenyle ($\textbf{PCB}$) sowie in geringeren Konzentrationen chlorierte Naphthaline ($\textbf{PCN}$), chlorierte polyzyklische Kohlenwasserstoffe ($\textbf{CI-PAH}$), und chlorierte Biphenylene ($\textbf{PCBN}$) erhalten. Aromatenbruchstücke und damit verbunden Chiorstyrole und Chlorphenylacetylene werden erst oberhalb von ca. 800° C beobachtet. Die höchsten Konzentrationen an PCB werden bei einer Veweilzeit von 10 Sekunden bei Temperaturen von 750° C erhalten. Die entstehenden PCB-Kongenere können im unteren untersuchten Temperaturbereich (ca. 700° C) eindeutig identifiziert werden. Es werden dabei bevorzugt die durch Chlorwasserstoff- oder Wasserstoffabspaltung aus den Edukten entstehenden Kongenere gebildet ($\textbf{'direkte PCB'}$). Bei höheren Temperaturen ist keine Bevorzugung dieser PCB-Kongeneren zu erkennen. Die polychlorierten Biphenylene (PCBN) sind den polychlorierten Biphenylen (PCB) chemisch sehr ähnlich und gaschromatographisch von diesen schwer zu trennen. HoheKonzentrationen an PCB überlagern im Chromatogramm die in geringeren Konzentrationen auftretenden PCBN. Die Massenspektren dieser Verbindungsklassen unterscheiden sich nur um zwei Masseneinheiten und zeigen ähnliche Fragmentierungsmuster. Von den PCBN wurden Kongenere jedes Chlorierungsgrades in den verschiedenen Proben mittels HPLC-UV-Detektion identifiziert. Für die Bildung der PCBN bei der Pyrolyse von Chlorbenzolen ist ein Mechanismus über Arine formuliert worden. Die Existenz von Dehydrobenzol bei der thermischen Umsetzung von Chlorbenzolen konnte durch Abfangen eines Diels-Alder-Produktes bei der Pyrolyse von Pentachlorbenzol in Gegenwart von Anthracen bewiesen werden. Eine thermodynamische Berechnung der Bildung von Oktachlorbiphenylen (OCBN) über Tetrachlordehydrobenzol aus Pentachlorbenzol ergibt aber, daß dieser $\textbf{'Arinmechanismus'}$ für die thermische Zersetzung von Chloraromaten gegenüber radikalischen Mechanismen nur eine untergeordnete Bedeutung besitzt. Im Gegensatz zu den Pyrolysen der Chlorbenzole ergibt die thermische Umsetzung von synthetisiertem Dekachlorbiphenyl ($\textbf{PCB 209}$) bis zu Temperaturen von 900° C als [...]

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