Способ утилизации композиции мышьякорганических веществ, содержащей 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазин


 


Владельцы патента RU 2567313:

Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации" (RU)

Изобретение относится к способам обезвреживания отравляющих веществ раздражающего действия (ирритантов), а именно к способам утилизации композиции мышьякорганических соединений, содержащей 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазин (адамсит). Способ утилизации заключается во взаимодействии композиции, содержащей адамсит, с реагентом, в качестве которого используют пероксид кальция (восьмиводный). При этом обработку пероксидом кальция осуществляют в водной среде в присутствии катализатора - хлорида четвертичного триалкиламмониевого соединения, при температуре до 50°C до образования арсената кальция и дифениламина. Образовавшуюся реакционную массу обрабатывают едким натром, отделяют на фильтре водный раствор арсената натрия. Осадок, содержащий дифениламин и гидроокись кальция, обрабатывают для разделения изопропиловым спиртом. Гидроокись кальция повторно используется для получения пероксида кальция (восьмиводного). Способ обеспечивает высокую степень конверсии адамсита в условиях низкотемпературной деструкции и получение в этих условиях химических продуктов, представляющих хозяйственный интерес. 2 пр.

 

Изобретение относится к способам обезвреживания отравляющих веществ раздражающего действия (ирритантов), а именно к способам утилизации композиции мышьякорганических соединений, содержащей 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазин (адамсит).

Известны способы уничтожения композиций с 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазином, основанные на окислительных и термических процессах. Способ прямого сжигания [Гормай В.В., и др. Проблема уничтожения и утилизации адамсита / Жур. Рос. хим. общества им. Д.И. Менделеева. - 1994. - Т. 38. - №2. - С. 39-42] с точки зрения экологической безопасности не отвечает современным требованиям. Предложенный шведскими учеными способ окисления 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазина смесью азотной и серной кислот [Andersson J.O., Bylund J., Jonsson Η., Grandbom P.O. Destruction of phenar-sazinechloride (adamsite) by oxidation With nitric acid/sulfuric acid. Pilot plant. (Foersvarets, Forskning sants., Stockholm, Swed.) // Report 1984, FOA-C-40192-C2; Order NO. PB84-197102, 38pp (Swed.) Avail N TIS From Gov. Rep/ Announce. Index (US) 1984, 84 (17), 154] был использован на опытной установке по уничтожению запасов адамсита. Способ позволил решить задачу обезвреживания отравляющих веществ раздражающего действия (ирритантов), но утилизацию образующихся продуктов реакции не решает.

Описан способ утилизации 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазина сплавлением с серой, позволяющий получать практически нерастворимые в воде и многих органических растворителях полимеры. Недостатками данного способа являются образование больших количеств реакционных масс, подлежащих захоронению, его энергозатратность, а применение высоких температур является существенным недостатком и ограничением применения этого способа уничтожения композиций с 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазина [Гормай В.В., и др. Проблема уничтожения и утилизации адамсита / Жур. Рос. хим. общества им. Д.И. Менделеева. - 1994. - Т. 38. - №2. - С. 39-42].

К технологически оправданным методам детоксикации композиций с 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазина следует отнести методы, в которых используются реакции, позволяющие решать наряду с основной задачей получать химические продукты, применимые в хозяйственной деятельности.

Наиболее близким к заявленному является способ утилизации композиции, содержащей 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазина, с применением реакции деструкционного гидрохлорирования адамсита при температуре 170-215°C с отгонкой хлорида мышьяка (III), с последующим дегидрохлорированием оставшейся реакционной массы и отгонкой дифениламина [Пат. RU №2129455, МПК7 A62D 3/00. Заявл. 10.01.1997; опубл. 27.04.1999. Бюл. №12].

Существенными недостатками данного способа являются:

- обратимость реакции гидрохлорирования адамсита, затрудняющая количественное превращение 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазина;

- высокая энергозатратность всех стадий, используемых в способе процессов;

- достижение высоких степеней превращения 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазина (более 95%) возможно только в зоне высоких температур и при сочетании температурно-временного диапазона и удельного потока хлористого водорода, что серьезно усложняет управляемость процесса;

- использование высококоррозионных компонентов (хлористый водород) и необходимость поддержания высокой температуры (170-215°C) в реакционной зоне требует использования специальных и дорогостоящих конструкционных материалов при изготовлении и монтаже технологического оборудования.

Данный способ принят за прототип.

Целью изобретения является разработка способа утилизации композиции содержащей 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазина, сочетающего в себе низкотемпературную деструкцию адамсита с высокой степенью конверсии, и получения в этих условиях химических продуктов, представляющих хозяйственный интерес.

Указанная цель достигается применением в качестве реагента, воздействующего на адамсит, пероксида кальция (восьмиводного), а взаимодействие осуществляют обработкой его пероксидом кальция в водной среде в присутствии катализатора - хлорида четвертичного триалкиламмониевого соединения, при температуре до 50°C. Протекающая гидролитическая деструкция и окисление приводят к образованию арсената кальция и дифениламина. Образовавшуюся реакционную массу обрабатывают едким натром, отделяют на фильтре водный раствор арсената натрия, который передается на дальнейшую переработку или утилизацию. Осадок, содержащий дифениламин и гидроокись кальция обрабатывают для разделения изопропиловым спиртом. Гидроокись кальция повторно используется для получения пероксида кальция (восьмиводного).

Последовательность добавления реагентов в воду (пероксида кальция (восьмиводного), хлорида четвертичного триалкиламмониевого соединения) позволяет использовать тепловые эффекты происходящих физико-химических процессов для проведения уничтожения адамсита без дополнительного обогрева реакционной массы. Реакции гидролитического и окислительного воздействия пероксида кальция на адамсит в условиях межфазного катализа, протекающие в щелочной среде, обеспечивают в этих условиях необратимую деструкцию адамсита и приводят к получению менее токсичных водорастворимых соединений мышьяка (V).

Пример 1. В реактор емкостью 250 мл помещают 150 мл воды, 20 г пероксида кальция (восьмиводного), 3 г ТЭБАХ и 15,9 г адамсита (содержание основного вещества - 87%). Реакционную массу выдерживают в течение 6-10 ч при температуре до 50°C. Проводят анализ на содержание адамсита. Степень превращения 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазина составляет более 99%. Содержание адамсита - менее 0,01 мг·мл-1, что подтверждается методом ВЭЖХ-МС анализа. Целевые продукты утилизации, содержащиеся в реакционной массе, разделяют в три этапа. На первом этапе разделения отфильтровывают осадок, промывают его дважды дистиллированной водой, а фильтрат, содержащий хлорид кальция, используют для получения пероксида кальция (восьмиводного). На втором этапе разделения промытый осадок помещают в реактор и приливают 60 мл раствора едкого натра с концентрацией 10%. Перемешивают в течение 60 мин и фильтруют. Фильтрат представляет собой водный раствор арсената натрия, соответствующий концентрации - 14,5% (подтверждено методом РФА). На третьем этапе разделения полученный осадок помещают в реактор и прибавляют 30 мл изопропилового спирта. Перемешивают в течение 120 мин при температуре от 30°C до 40°C. Полученную смесь фильтруют, осадок, содержащий гидроксид кальция и его соли, объединяют с фильтратом после первого этапа разделения и используют для получения пероксида кальция (восьмиводного). В фильтрат прибавляют 145 мл дистиллированной воды и выпавший кристаллический дифениламин отфильтровывают. Содержание основного вещества определяется хромато-масс-спектральным методом анализа и составляет 99,0%.

Пример 2. В реактор емкостью 250 мл помещают 150 мл воды, 16 г пероксида кальция (восьмиводного), 2 г Катамин Б и 15,9 г адамсита (содержание основного вещества - 87%). Реакционную массу выдерживают в течение 6-10 ч при температуре до 50°C. Проводят анализ на содержание адамсита. Степень превращения 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазина составляет более 99%. Содержание адамсита - менее 0,01 мг·мл-1, что подтверждается методом ВЭЖХ-МС анализа. На первом этапе разделения отфильтровывают осадок, промывают его дважды дистиллированной водой, а фильтрат, содержащий хлорид кальция, используют для получения пероксида кальция (восьмиводного). На втором этапе разделения промытый осадок помещают в реактор и приливают 60 мл раствора едкого натра с концентрацией 10%. Перемешивают в течение 60 мин и фильтруют. Фильтрат представляет собой водный раствор арсената натрия, соответствующий концентрации - 13,8% (подтверждено методом РФА). На третьем этапе разделения полученный осадок помещают в реактор и прибавляют 30 мл изопропилового спирта. Перемешивают в течение 120 мин при температуре от 30°C до 40°C. Полученную смесь фильтруют, осадок, содержащий гидроксид кальция и его соли, объединяют с фильтратом после первого этапа разделения и используют для получения пероксида кальция (восьмиводного). В фильтрат прибавляют 145 мл дистиллированной воды и выпавший кристаллический дифениламин отфильтровывают. Содержание основного вещества определяется хромато-масс-спектральным методом анализа и составляет 98,7%.

Таким образом, предлагаемый способ уничтожения 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазина, с применением пероксида кальция (восьмиводного) и катализатора хлорида четвертичного триалкиламмониевого соединения, обеспечивает детоксикацию адамсита до содержания его в реакционных массах не более 0,01 мг·мл-1. Проведение технологического уничтожения адамсита обеспечивает высокую степень конверсии адамсита в условиях низкотемпературной деструкции и получение в этих условиях химических продуктов, представляющих хозяйственный интерес. Способ характеризуется низкой энергозатратностью, экономичностью и безопасностью. Способ применим для детоксикации адамсита в лабораторных, полевых условиях и в аварийных ситуациях.

Способ утилизации композиции мышьякорганических веществ, содержащей 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазин, путем взаимодействия композиции с реагентом, отличающийся тем, что в качестве реагента используют пероксид кальция (восьмиводный), а взаимодействие осуществляют обработкой композиции пероксидом кальция в водной среде в присутствии катализатора - хлорида четвертичного триалкиламмониевого соединения, при температуре до 50°C с образованием арсената кальция и дифениламина, образовавшуюся реакционную массу обрабатывают едким натром, отделяют на фильтре водный раствор арсената натрия, осадок, содержащий дифениламин и гидроокись кальция, обрабатывают для разделения изопропиловым спиртом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к комплексному способу переработки токсичных отходов детоксикации вязкой рецептуры зомана, содержащих фтор. Способ включает отстой с расслоением отходов на слой органических примесей и водно-солевой раствор, содержащий фтор.

Изобретение относится к области переработки хлорсодержащих отходов производств химической промышленности. Способ переработки хлорорганических отходов включает стадии их каталитического оксихлорирования смесью кислородсодержащего газа и хлороводородом и ректификации смеси хлоруглеводородов с выделением тетрахлорэтилена и трихлорэтилена.

Изобретение относится к способу термического разложения отходов полимеров, содержащих поливинилхлорид. Способ термического разложения отходов полимеров, содержащих поливинилхлорид, включает стадии измельчения отходов полимеров, подлежащих переработке, подачи их в дегалогенизационный реактор вместе с тяжелой фракцией масла с получением смеси измельченных отходов полимеров и тяжелого масла с массовым соотношением 1:0,3-0,8, нагревания реакционной смеси до температуры 210-250°С, получения раствора кислоты из газообразного галогенированного водорода, выделяющегося из вещества, удаления этого раствора, подачи смеси, оставшейся в камере реактора, в деполимеризационный реактор, температура которого повышена до температуры от 480°С до 600°С, экстракции образующейся газообразной смеси углеводородов, ее разделения на фракции, конденсации и возвращения части тяжелой фракции масла в дегалогенизационный реактор для получения смеси полимерной крошки и тяжелого масла.

Изобретение может быть использовано в области переработки углеродсодержащих катодных материалов. Способ включает загрузку отработанных катодных ванн производства алюминия в шахтную печь (1), где проводят их термообработку при температуре выше температуры воспламенения углерода и выше температуры испарения токсичных веществ, содержащихся в отработанных катодных ваннах.

Изобретение относится к области дегазации отравляющих веществ (ОВ) и дезинфекции бактериологических средств (БС), а также к проблеме ликвидации последствий их применения с обеспечением безопасности зараженных токсичными химикатами технологических помещений, оборудования и техники.

Изобретение относится к способам воспроизводства нефтезагрязненных земель. Осуществляют внесение биопрепаратов и посев семян растений с высокой сорбционной способностью.
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).
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 способу уничтожения сернистых ипритов и может быть использовано для уничтожения веществ кожно-нарывного действия. Предложенный способ уничтожает сернистые иприты длительного хранения с высоким содержанием смол и ипритно-люизитные смеси длительного хранения с высоким содержанием смол путем их взаимодействия в водной среде в условиях гетерофазного катализа в присутствии гидроксида щелочного металла и катализатора межфазного переноса (N,N,N-триалкил-N-бензиламмоний хлорида) с дихлорамином, при загрузке дихлорамина от 10% до 15%, при этом процесс уничтожения сопровождается образованием сокатализатора в результате взаимодействия гидроксида щелочного металла и дихлорамина.
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 обезвреживанию химических веществ. Жидкий бром обезвреживают путем воздействия на него водным раствором реагента.

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

Изобретение относится к способам очистки о-хлорбензальмалононитрила от продуктов разложения, образовавшихся в результате его длительного хранения. Предлагаемый способ очистки о-хлорбензальмалононитрила включает удаление примесей и дальнейшую переработку образующихся отходов до соединений, не являющихся экологическими загрязнителями.

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 охраны окружающей среды и может быть использовано в химической, металлургической и оборонной отраслях промышленности при очистке от компонентов ракетного топлива.

Изобретение относится к способам уничтожения отравляющих веществ, а именно к утилизации отравляющего хлорсодержащего вещества 2-(2-хлорбензилиден)малонодинитрила (CS) с получением 2-хлорбензойной кислоты, являющейся товарным продуктом для синтеза различных органических соединений: пестицидов, красителе, лекарственных препаратов.

Изобретение относится к утилизации отравляющих веществ раздражающего действия (ирритантов) до нетоксичных продуктов, способных найти практическое применение в тонком органическом синтезе, химии физиологически активных веществ и лекарственных препаратов.
Изобретение относится к уничтожению отравляющих веществ кожно-нарывного действия - сернистых ипритов. Способ включает обработку в водной среде композиционной смесью из водного раствора гидроокиси щелочного металла, хлорида четвертичных триалкиламмониевых соединений в качестве катализатора межфазного переноса и дихлорамина в качестве сокатализатора.

Изобретение может быть использовано при переработке мышьяксодержащей продукции и отходов, образованных при уничтожении люизита методом щелочного гидролиза. Для выведения соединений мышьяка (V) из растворов с содержанием As (V) от 10 г/л при переработке мышьяксодержащего сырья осуществляют взаимодействие с элементным мелкодисперсным мышьяком по реакции конпропорционирования при pH среды 9-10 и нагревании раствора до 60°C. Необходимый для проведения реакции конпропорционирования элементный мелкодисперсный мышьяк может быть получен действием восстановителя на часть растворов, подлежащих очистке от соединений As (V). Изобретение позволяет снизить количество отходов и трудозатраты, снизить количество используемого восстановителя в 2,5 раза. 2 з.п. ф-лы, 2 пр.
Наверх