Способ уничтожения хлорпикрина


 


Владельцы патента RU 2554345:

федеральное бюджетное учреждение "33 центральный научно-исследовательский испытательный институт министерства обороны российской федерации" (RU)

Изобретение относится к способу уничтожения хлорпикрина щелочным гидролизом в водной среде в условиях межфазного и мицеллярного катализа с применением состава: гидроксид щелочного металла, триалкилариламмоний хлорид, N,N-дихлорарилсульфамид (дихлорамин). В качестве катализатора межфазного переноса используется N,N,N-триалкил-N-бензиламмоний хлорид, мицеллообразующим компонентом являются N,N-дихлорарилсульфамид (дихлорамин) и продукты его щелочной деструкции. Способ позволяет осуществлять детоксикацию ХП в лабораторных, полевых условиях, в аварийных ситуациях, а также дегазацию тары, зараженной ХП. В результате осуществляют уничтожение хлорпикрина до его концентрации не более 0,01 мг·мл-1 без использования органических растворителей и специального оборудования. 1 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к способам уничтожения хлорсодержащих токсичных химикатов (ТХ), обладающих раздражающим действием: хлорпикрина (ХП) щелочным гидролизом.

Хлорпикрин (трихлорнитрометан) является хлорзамещенным нитроалканом с характерными для него химическими свойствами. Кроме этого, разработка способа и выбор технологических параметров проведения детоксикации хлорпикрина осложняется ограничениями из-за его специфичных физико-химических свойств, приведенных таблице 1.

Таблица 1 - Физико-химические свойства хлорпикрина

Физико-химические показатели Хлорпикрин
Летучесть, мг·л-1 при 20°C 184,00
Плотность, г·см-3 при 20°C 1,658
Растворимость в воде, % 0,16
Предел переносимости, мг·л-1 5·10-2

Реакции ХП с сульфидом натрия в спиртовых или спиртоводных растворах являются наиболее подходящими для его дегазации и уничтожения [Франке 3. Химия отравляющих веществ. Т. 1. С.71-77, 126-130]. Недостатками этого метода являются образование твердых малорастворимых осадков и газообразование, а применение органических растворителей предполагает увеличение взрыво- и пожароопасности проводимых процессов.

В известных способах уничтожения ХП в качестве активного дегазирующего средства используются сульфид натрия или раствор аммиака с применением в качестве растворителя N,N-диметилформамида (ДМФА) в 10-12-кратном избытке по отношению к уничтожаемому веществу [Россия, патент №2191768, заявлено 25.01.00 г., опубл. 27.10.02 г.]. Процесс уничтожения проводится при интенсивном перемешивании для обеспечения гомогенизации реакционных масс и для удаления образующихся смол и осадков из зоны реакции, что требует дополнительного расхода ДМФА. Применение этого способа для дегазации ХП ввиду образования смолистых веществ и твердых частиц различной степени дисперсии, снижения санитарно-гигиенических показателей процесса, а также обогрева реакционной массы технологически не оправдано.

К более перспективным способам детоксикации хлорпикрина и хлорацетофенона следует отнести способы, основанные на реакциях щелочного гидролиза, но использование водных растворов щелочей ограничено из-за длительности протекания технологического процесса вследствие сложности создания высоких концентрации ТХ и дегазирующих веществ в зоне реакции (растворимость в воде ХП составляет 0,16% при 25°C). По совокупности признаков наиболее близким к предлагаемому способу является способ утилизации хлорсодержащих токсичных химикатов, заключающийся в гидролизе с применением раствора едкого натра (кали) в метиловом спирте при температуре от 55 до 60°C [Россия, патент №2178719, заявлено 25.01.00 г., опубл. 27.01.02 г.]. Недостатками данного способа, наряду с общими, вышеуказанными, является применение значительных количеств метанола. Этот способ непригоден в полевых условиях и в аварийных ситуациях.

Целью изобретения является разработка способа уничтожения хлорсодержащих токсичных химикатов хлорпикрина, основанного на реакции щелочного гидролиза, проводимого в водной среде, применимого в лабораторных, полевых условиях и аварийных ситуациях, а также адаптируемого в технологии утилизации и уничтожения некондиционных учебно-имитационных рецептур, пригодного для проведения дегазации тары, без применения органических растворителей и специального технологического оборудования.

Указанная цель достигается проведением уничтожения хлорпикрина щелочным гидролизом в водной среде в условиях межфазного и мицеллярного катализа с применением состава: гидроксид щелочного металла, триалкилариламмоний хлорид, N,N-дихлорарилсульфамид (дихлорамин).

Дегазация ХП проводится с применением водной рецептуры в следующих соотношениях компонентов, мас.%:

ХП до 10,0
триалкилариламмоний хлорид до 3,0
N,N-дихлорарилсульфамид от 10,0 до 15,0
гидроксид щелочного металла от 5,0 до 10,0
вода от 62,0 до 85,0

В основе предлагаемого способа уничтожения ХП лежат химические реакции щелочного гидролиза, протекающие в гетерофазной среде [Александров В. Н., Емельянов В.Н. Отравляющие вещества. - М.: Воениздат, 1990. - С.271]. Находящийся в реакционной смеси катализатор межфазного переноса ускоряет процесс гидролитической деструкции ХП [Межфазный катализ. Химия, катализаторы и применение. / Под ред. Старкса Ч.М. - М.: Химия, 1991. - С.160; Демлов Э., Демлов З. Межфазный катализ. - М.: Мир, 1987. - С.485]. Дегазирующий эффект достигается растворением ХП по механизму межфазного переноса и мицеллообразования с последующим взаимодействием их с гидроксидом щелочного металла. Полнота и скорость протекания процесса дегазации обеспечивается концентрированием ХП и увеличением площади раздела фаз за счет мицеллярного эффекта в результате применения дихлорамина и образующихся продуктов его щелочной деструкции. В этих условиях реакции гидролиза ХП протекает без образования газо- и смолообразования. Процесс детоксикации ХП проводится в автотермическом режиме, методом замачивания, при температуре от 10°C до 40°C. Способ позволяет осуществлять детоксикацию (уничтожение) ХП в лабораторных, полевых условиях, в аварийных ситуациях без использования органических растворителей и специального оборудования, а также применим для детоксикации ХП в таре и боеприпасах различной конструкции.

Пример 1. В реактор емкостью 250 мл помещают 15,9 г хлорпикрина, 150,0 мл воды, 16,0 г едкого натра, 5,0 г N,N,N-триэтил-N-бензиламмония хлорида (ТЭБАХ) и 12,9 г ДХА-Т. Реакционную массу выдерживают в течение 1-2 ч. Проводят анализ на содержание ХП. Качество детоксикации подтверждается методом хромато-масс-спектрометрического анализа. Содержание хлорпикрина менее 0,01 мг·мл-1.

Пример 2. В реактор емкостью 250 мл помещают 15,9 г хлорпикрина, 150,0 мл воды, 16,0 г едкого натра, 5,0 г ТЭБАХ. Реакционную массу выдерживают в течение 1-2 ч. Проводят анализ на содержание хлорпикрина. Качество детоксикации подтверждается методом хромато-масс-спектрометрического анализа. Содержание хлорпикрина составило более 10 мг·мл-1.

Пример 3. В реактор емкостью 250 мл помещают 15,9 г хлорпикрина, 150,0 мл воды, 16,0 г едкого натра, 5,0 г ТЭБАХ и 12,9 г калиевой соли додецилового эфира фосфорной кислоты в качестве поверхностно-активного мицеллообразующего вещества. Реакционную массу выдерживают в течение 1-2 ч. Проводят анализ на содержание хлорпикрина. Качество детоксикации подтверждается методом хромато-масс-спектрометрического анализа. Содержание хлорпикрина составляет менее 0,01 мг·мл-1.

Пример 4. В реактор емкостью 250 мл помещают 12,0 г хлорпикрина, 150,0 мл воды, 16,0 г едкого натра, 5,0 г катамина-Б и 12,9 г ДХА-Б. Реакционную массу выдерживают в течение 1-2 ч. Проводят анализ на содержание ХП. Качество детоксикации подтверждается методом хромато-масс-спектрометрического анализа. Содержание хлорпикрина составляет менее 0,01 мг·мл-1.

Роль N,N-дихлорарилсульфамида и его продуктов деструкции в качестве мицеллообразующего компонента, обеспечивающего увеличение поверхности раздела гидрофильных и гидрофобных фаз, подтверждается скоростью реакции и степенью детоксикации ХП в типовых опытах 1-4.

Таким образом, предлагаемый способ уничтожения хлорпикрина с использованием водных растворов щелочей, N,N-дихлорарилсульфамида, катализатора N,N,N-триалкил-N-бензиламмония хлорида обеспечивает детоксикацию ХП до содержания его в реакционных массах не более 0,01 мг·мл-1. Токсикологическая оценка реакционных масс после уничтожения ХП по предлагаемому способу проводилась методами токсикометрии по ГОСТу 2.1.007-76 и свидетельствует о том, что они относятся к III классу опасности.

Способ экономичен, пригоден для уничтожения ХП, применим в лабораторных, полевых условиях, аварийных ситуациях, реализуем без создания технологической схемы и применения специального оборудования. Область применения способа распространяется на дегазацию тары, зараженную хлорпикрином, поверхностей лабораторных шкафов, химического оборудования. Предложенный способ также может быть перспективным при разработке технологии утилизации и уничтожения некондиционных учебно-имитационных рецептур, в составе которых находится ХП.

Способ уничтожения хлорпикрина щелочным гидролизом, отличающийся тем, что уничтожение осуществляется в водной среде в условиях межфазного и мицеллярного катализа с применением состава: гидроксид щелочного металла, триалкилариламмоний хлорид, N,N-дихлорарилсульфамид (дихлорамин).



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу очистки, заключающемуся в обработке продукта-сырца смесью серного ангидрида и свободного галогена, после чего целевой продукт выделяют с помощью ректификации.
Изобретение относится к способу уменьшения молярного соотношения (1) первого компонента, выбранного из группы, состоящей из соединений формулы Y1Y2C=CF2 , где каждый из Y1 и Y2 независимо обозначает Н, F, Cl, Br, С1-С6алкил или С1 -С6галогеналкил, содержащий не более 3 атомов хлора, 2 атомов брома и 1 атома йода, и (2) второго компонента, выбранного из группы, состоящей из насыщенных соединений формулы Cd HeFfClgBrhIk , где d обозначает целое число от 1 до 10, a e+f+g+h+k равно 2d+2, при условии, что g равно 0, 1, 2 или 3, h равно 0, 1 или 2, и k равно 0 или 1, и ненасыщенных соединений формулы Y 3Y4C=CY5Y6, где каждый из Y3, Y5 и Y6 независимо обозначает Н, F, Cl, Br, С1-С6алкил или С1 -С6галогеналкил, содержащий не более 3 атомов хлора, 2 атомов брома и 1 атома йода, при условии, что Y5 и Y6 не обозначают одновременно F, а Y4 обозначает C1-С6алкил или C1 -С6галогеналкил, содержащий не более 3 атомов хлора, 2 атомов брома и 1 атома йода, в смеси.

Изобретение относится к способу гидродехлорирования хлорароматических соединений, в частности полихлорбензолов при температурах выше 100°С в присутствии палладиевого катализатора на твердом носителе.
Изобретение относится к способу очистки четыреххлористого углерода от примесей соединений, содержащих связи углерод-водород и/или двойные связи. .
Изобретение относится к переработке полихлорорганических отходов путем их гидродехлорирования молекулярным водородом при повышенном давлении и температуре в присутствии щелочного реагента, ароматических и/или алициклических углеводородов, воды и катализатора - палладия на носителе.
Изобретение относится к переработке хлорорганических отходов химических производств, в частности к обезвреживанию полихлорбифенилов (ПХБ). .
Изобретение относится к химической технологии и предназначается для обезвреживания хлорароматических углеводородов или их смесей методом их дехлорирования с получением бензола.
Изобретение относится к способам обезвреживания полихлорорганических отходов (ПХОО), содержащих токсичные высококипящие продукты. .

Изобретение относится к очистке октафторпропана. .

Изобретение относится к очистке октафторциклобутана. .
Изобретение относится к способам очистки, обезвреживания цианид- и роданидсодержащих сточных вод и может быть использовано для обезвреживания жидкой фазы и пульпы хвостов цианидного выщелачивания благородных металлов из руд, концентратов и техногенных отходов.

Изобретение относится к области безопасной эксплуатации химически опасных объектов, а именно к разработке состава рецептуры, обеспечивающей дегазацию токсичных химикатов (ТХ) при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций на химически опасных объектах. Поставленная задача решается разработкой состава водной пенообразующей рецептуры, в который входят следующие компоненты в соотношении, мас.%: пенообразующая композиция - 0,3-1,7, Na-соль дихлоризоциануровой кислоты - 2,5-6,5, вода - остальное.

Изобретение относится к обезвреживанию химических веществ. Жидкий бром обезвреживают путем воздействия на него водным раствором реагента.

Изобретение относится к области химической технологии энергонасыщенных материалов, а именно к способам утилизации образующихся отходов производства бракованного и просроченного продукта, и предназначено для лабораторных методов разложения тринитротолуола.

Изобретение относится к способу переработки токсичного отхода, образующегося при уничтожении фосфорорганического отравляющего вещества типа Vx, позволяющему проводить термическое обезвреживание указанного отхода.

Изобретение относится к устройствам дистанционной доставки жидких дезактивирующих веществ в место поражения вредными химическими веществами. Устройство включает миномет и мину.

Изобретение относится к способам обезвреживания и утилизации нефтесодержащих отходов и может быть использовано на предприятиях нефтегазового комплекса и предприятиях по переработке отходов.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и мелиорации почв. Способ включает внесение органических и/или минеральных удобрений и гербицидов, зяблевую и поверхностную обработки почвы.
Изобретение относится к сорбенту для обеззараживания проливов ракетного топлива, содержащему карбоксильные группы в составе органического катионита. При этом в качестве носителя карбоксильных групп применен гидролизный лигнин степенью влажности 0-30% с размерами частиц 1-2 мм.

Изобретение относится к очистке окружающей среды. Для детоксикации загрязненного нефтепродуктами грунта в него вносят природный сорбент с биопрепаратом до достижения заданной концентрации загрязняющего вещества в грунте.

Изобретение относится к способам воспроизводства нефтезагрязненных земель. Осуществляют внесение биопрепаратов и посев семян растений с высокой сорбционной способностью. Загрязненные участки орошают водным раствором ПАБК в концентрации 0,1-0,2%. При растворении ПАБК в горячий раствор вводят листья стевии в количестве 0,2%. После остывания раствора до 20-25°С добавляют биопрепарат Байкал - ЭМ-1 в концентрации 1:100. Спустя 2-3 недели после полива высевают культуру амаранта. Повторный полив в той же концентрации осуществляют в фазе ветвления амаранта. Обеспечивается повышение эффективности способа. 1 табл.
Наверх