Способ утилизации отравляющих хлорсодержащих продуктов

 

Изобретение относится к способам обезвреживания химических отравляющих веществ раздражающего действия. Способ заключается в обработке некондиционной учебно-имитационной рецептуры, содержащей четыреххлористый углерод, смесь углеводородов, хлорпикрин и хлорацетофенон, путем дистилляции при атмосферном давлении для выделения четыреххлористого углерода. Остаток обрабатывают раствором едкого натра или кали в метаноле при температуре 55-60oС до полной деструкции хлорпикрина и хлорацетофенона. Из реакционной массы затем отгоняют спирт, полученную массу охлаждают, разбавляют дизельным топливом, фильтруют и получают фильтрат, используемый в качестве углеводородного топлива, и осадок, пригодный для захоронения. Технический результат - переработка хлорорганических отравляющих вещества с регенерацией четыреххлористого углерода и с получением компонента углеводородного топлива и нетоксичного твердого остатка. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к способам обезвреживания химических отравляющих веществ, а именно к разработке способа утилизации отравляющих хлорсодержащих продуктов, обладающих раздражающим действием в составе рецептуры, содержащей четыреххлористый углерод, смесь углеводородов, хлорацетофенон и хлорпикрин.

В настоящее время на складах Министерства Обороны Российской Федерации хранится значительное количество рецептуры, представляющей по своему составу смесь: четыреххлористый углерод - 79,5%, хлорпикрин - 4%, хлорацетофенон - 5%, нефтяной битум - 5%, и сульфатный скипидар - 6,5%. Гарантийный срок хранения рецептуры вышел (Инструкция по применению средств имитации радиоактивного и химического заражения. М.: Воениздат, 1996, 64 с.).

Задачей изобретения являлась разработка способа утилизации отравляющих хлорсодержащих продуктов хлорпикрина и хлорацетофенона в составе рецептуры, с использованием процесса их щелочной деструкции.

Сущность предлагаемого способа утилизации заключается в первоначальном выделении из рецептуры методом дистилляции четыреххлористого углерода и последующей деструкции хлорацетофенона и хлорпикрина, находящихся в кубовом остатке, метанольным раствором едкого натра или едкого кали при температуре 55-60oС до нетоксичных продуктов. Из реакционной массы производится отгонка метанола, который используется повторно. Основную массу образующихся твердых нетоксичных хлорсодержащих продуктов из реакционной массы отделяют фильтрованием. Твердые продукты подлежат захоронению и отвечают требованиям, предъявляемым к таким продуктам. Фильтрат пригоден для использования в качестве углеводородного топлива.

В основу предлагаемого способа утилизации положена реакция хлорацетофенона и хлорпикрина, входящих в состав рецептуры, со щелочами. При обработке ирритантов метанольными растворами щелочей происходит их количественное разложение. С наибольшей скоростью реакция проходит при температуре 55-60oС. В ходе реакции образуется малотоксичное соединение (LD50>2500 мг/кг для белых мышей) 1,4-дифенил-2-хлорбутан-1,4-дион, представляющее собой бесцветное кристаллическое вещество с температурой плавления 141...143oС, не обладающее раздражающим действием и неорганические соли: преимущественно хлорид натрия и карбонат натрия.

В ходе отработки условий процесса утилизации рецептуры был выделен четыреххлористый углерод. Выход продукта - 92% от его содержания в рецептуре. Степень конверсии хлорацетофенона и хлорпикрина в кубовом остатке удалось довести свыше 99,9%. Остаточное содержание ирритантов в реакционных массах составляет не более 10-3 мг/мл. Установлено, что углеводородный состав рецептуры не оказывает существенного влияния на конечный результат.

Процесс проводят следующим образом. Первоначально при атмосферном давлении из рецептуры отгоняют четыреххлористый углерод. Оставшийся кубовый остаток нейтрализуется насыщенным метанольным раствором щелочи. В реактор загружают метиловый спирт и небольшими порциями при перемешивании добавляют едкий натр. Для того чтобы сократить расход метанола целесообразно использовать насыщенные растворы. После полного растворения едкого натра температуру в реакционной колбе поднимают до 60oС и загружают навеску кубового остатка (в соответствии с экспериментальными данными весовое соотношение щелочь: кубовый остаток должно составлять не менее 1:10). Смесь перемешивают 2,5 ч при температуре 55-60oС и затем упаривают метанол, который в последующем повторно используется для приготовления щелочного раствора. Оставшуюся массу охлаждают, разбавляют дизельным топливом и фильтруют от твердых продуктов, которые подлежат захоронению. Полученный фильтрат собирается в емкости и используется в качестве углеводородного топлива. Использование едкого кали вместо едкого натра принципиальных изменений в ход процесса не вносит.

Предложенный способ утилизации обладает следующими достоинствами: - простотой технологического оформления процесса; - использованием типового технологического оборудования; - использованием недорогих и доступных реагентов; - практическим применением конечных продуктов утилизации в народном хозяйстве.

Внедрение предложенного способа позволит в короткий срок ликвидировать запасы, находящихся на хранении рецептур данного типа.

Пример 1. В круглодонную колбу, объемом 250 мл, снабженную насадкой Вюрца, дефлегматором, термометром, холодильником Либиха, пауком и приемниками загружают 100 г рецептуры (состав: четыреххлористый углерод - 79,5%, хлорпикрин - 4%, хлорацетофенон - 5%, нефтяной битум - 5% и сульфатный скипидар - 6,5%) и отгоняют фракцию в интервале температур 76...78oС, соответствующую четыреххлористому углероду. Получено 53,9 г четыреххлористого углерода. Данные элементного анализа выделенного четыреххлористого углерода: Найдено, %: С 7,14; Н 0,37; N не обн.; Сl 90,11.

Вычислено, %: С 7,79; Н 0; N 0; Cl 92,2.

Анализ кубового остатка (43,8 г) показал наличие в нем хлорацетофенона и хлорпикрина, а также смесь углеводородов.

Данные элементного анализа кубового остатка: Найдено, %: С 86,71; Н 8,43; N 0,77; Cl 0,54.

Нейтрализацию кубового остатка проводят в реакторе объемом 250 мл, снабженном перемешивающим устройством, обратным холодильником и термометром. В реактор помещают 39,4 г метанола и затем при перемешивании добавляют 4,4 г едкого натра. После растворения едкого натра температуру в реакторе поднимают до 60oС и загружают 43,8 г кубового остатка. Реакционную смесь перемешивают 2,5 часа при температуре 55-60oС, после этого из нее отгоняют метанольную фракцию. Выход метанола - 38,2 г. Реакционную массу охлаждают, разбавляют дизельным топливом (10 г), перемешивают и фильтруют. Получают жидкую смесь углеводородов - 35,3 г и 21,7 г твердых продуктов.

Контроль реакционной массы выделенных твердых продуктов с использованием ТСХ (пластины DC-Alufolien Kieselgel 60F254, элюент - гексан : хлороформ : метанол - 7:2:1) и газовой хроматографии показывает отсутствие исходных продуктов (хлорпикрин и хлорацетофенон).

Элементный анализ жидких углеводородов: Найдено: С 89,8; Н 9,43; N 2,77; Сl не обн.

Элементный анализ твердого продукта: Найдено: С 12,49; Н 0,63; N 0,74; Cl 37,17.

Формула изобретения

1. Способ утилизации отравляющих хлорсодержащих продуктов с использованием щелочей, отличающийся тем, что из рецептуры, содержащей четыреххлористый углерод, смесь углеводородов, хлорпикрин и хлорацетофенон, дистилляцией при атмосферном давлении выделяют четыреххлористый углерод, остаток обрабатывают раствором едкого натра или кали в метаноле при температуре 55-60oС в течение 2,5 ч до полной деструкции хлорпикрина и хлорацетофенона, затем из реакционной массы отгоняют спирт, полученную массу охлаждают, разбавляют дизельным топливом, фильтруют и получают фильтрат, пригодный для использования в качестве углеводородного топлива, и осадок, пригодный для захоронения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что остаток после выделения четыреххлористого углерода обрабатывают насыщенным метанольным раствором едкого кали или натра.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к органической химии и касается получения озонобезопасного хладагента октафторциклобутана и ценного мономера гексафторпропилена

Изобретение относится к способам обезвреживания полихлорорганических отходов (ПХОО), содержащих высококипящие продукты и смолообразные

Изобретение относится к способу химической переработки полихлорированных дифенилов (ПХД) путем взаимодействия технических ПХД общей формулы где n+m=3-5, с полиэтиленгликолями (ПЭГ) в присутствии гидроксидов калия и/или натрия в открытой системе при повышенной температуре

Изобретение относится к способу очистки октафторциклобутана от непредельных примесей, включающих контактирование с модифицированным оксидом алюминия в газовой фазе при повышенной температуре с последующей конденсацией

Изобретение относится к способу очистки 1,1,1-фтордихлорэтана от хлористого винилидена путем контактирования с хлором

Изобретение относится к способам выделения пентафторэтана (также называемого HFC-125), особенно к способу выделения HFC-125 из смеси, состоящей из HFC-125 и по меньшей мере хлорпентафторэтана (также называемого CFC-115) в качестве компонента (то есть неочищенная смесь содержит по меньшей мере HFC-125 и CFC-115)

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для удаления примеси хлористого винила из 1,1-дифторэтана (хладона 152a) - озонобезопасного хладона), применяемого как хладагент, порофор, сырье для синтеза фторорганических продуктов

Изобретение относится к химической промышленности и может найти применение при удалении примеси хлористого винилидена из 1,1,1-фтордихлорэтана (хладона 141в, или гидрохлорфторуглерода НСFC-141в), в который используется как озонобезопасный компонент в составе теплоносителей, аэрозолей, порофоров, растворителей, а также как ингаляционный анестетик

Изобретение относится к способам получения хлорорганических веществ и может быть использовано в химической промышленности при усовершенствовании производства хлорбензола
Изобретение относится к очистке поверхностей от ртути

Изобретение относится к технологиям обезвреживания высокотоксичных соединений, например химических отравляющих веществ

Изобретение относится к области уничтожения химического оружия, снаряженного боевыми химическими отравляющими веществами, в частности мышьякорганическими, фосфорорганическими и хлорорганическими, а также к области детоксикации собственно боевых отравляющих веществ, отбираемых и из заполненных боеприпасов, токсичных химических соединений, отходов и загрязненных ими почв

Изобретение относится к способам обезвреживания полихлорорганических отходов (ПХОО), содержащих высококипящие продукты и смолообразные

Изобретение относится к химии, в частности устройствам для переработки хлорорганических соединений, и может быть использовано при производстве поливинилхлорида

Изобретение относится к способам обезвреживания твердых токсичных отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической и других отраслях промышленности
Изобретение относится к способам обезвреживания химических отравляющих веществ раздражающего действия (ирритантов), а именно к разработке способа утилизации некондиционной учебно-имитационной рецептуры, содержащей смесь углеводородов и хлорацетофенон

Изобретение относится к уничтожению отравляющих веществ раздражающего действия (ирритантов), а именно к разработке способа утилизации 2-хлор-1-фенилэтанона-1 (хлорацетофенона)

Изобретение относится к охране окружающей среды от загрязнения некондиционными пестицидами и продуктами частичной деструкции пестицидов

Изобретение относится к уничтожению отравляющих веществ кожно-нарывного действия, а именно к разработке способа утилизации люизита

Изобретение относится к химической технологии, в частности к переработке и производству мышьяксодержащих соединений

Изобретение относится к способам обезвреживания химических отравляющих веществ раздражающего действия

Наверх