[go: up one dir, main page]

RU2123368C1 - СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТРАВЛЯЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА ТИПА Vx - Google Patents

СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТРАВЛЯЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА ТИПА Vx Download PDF

Info

Publication number
RU2123368C1
RU2123368C1 RU97100230A RU97100230A RU2123368C1 RU 2123368 C1 RU2123368 C1 RU 2123368C1 RU 97100230 A RU97100230 A RU 97100230A RU 97100230 A RU97100230 A RU 97100230A RU 2123368 C1 RU2123368 C1 RU 2123368C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixture
hydrolysis
potassium hydroxide
war
potassium
Prior art date
Application number
RU97100230A
Other languages
English (en)
Other versions
RU97100230A (ru
Inventor
А.В. Шантроха
В.В. Гормай
Е.В. Кучинский
Н.И. Алимов
С.С. Кулаков
В.Н. Шаповалов
И.Н. Кротович
Ю.С. Мигачев
Original Assignee
Войсковая часть 61469
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Войсковая часть 61469 filed Critical Войсковая часть 61469
Priority to RU97100230A priority Critical patent/RU2123368C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2123368C1 publication Critical patent/RU2123368C1/ru
Publication of RU97100230A publication Critical patent/RU97100230A/ru

Links

Landscapes

  • Fertilizers (AREA)

Abstract

Способ может быть использован при уничтожении боевых отравляющих веществ. Отравляющее вещество типа Vx подвергают гидролизу, к образующимся после гидролиза реакционным массам добавляют 10-20% водный раствор гидроксида калия в количестве, обеспечивающем мольное соотношение исходное ОВ:гидроксид калия 1:2, и нитрат калия в количестве, обеспечивающем 10% избыток активного кислорода по отношению к сумме окисляемых в смеси элементов - фосфору, водороду, углероду, сере и азоту, полученную смесь упаривают и нагревают до 390-400oС до начала самоокисления смеси. Изобретение позволяет обеспечить превращение реакционных масс в минеральные удобрения.

Description

Изобретение относится к уничтожению боевых отравляющих веществ (ОВ), в частности к утилизации ОВ нервно-паралитического действия типа Vx.
В настоящее время для решения проблемы массового уничтожения ОВ типа Vx предложено несколько метолов. Эти методы основаны на реакциях окисления /1/, переэтерификации /2/ и гидролиза /3/. В процессе уничтожения Vx образуются отходы, требующие дальнейшей утилизации или захоронения.
Описаны методы деструкции Vx, включающие гидролиз /3, 8, 9/, в частности, эквимольным количеством воды /3/. Рассматриваемый метод использует в качестве основного нейтрализующего реагента воду. В процессе гидролиза Vx (1) эквимольным количеством воды (II) происходит его разложение на бис (β-N, N-диалкиламиноэтил) сульфид (III), (β--N, N-диалкиламиноэтилмеркаптан) (IV) и О-алкиловый эфир метилфосфоновой кислоты (V) /3/.
Figure 00000001

Другие способы уничтожения Vx на основе гидролиза /8, 9/, в принципе аналогичны.
Обсуждаются два подхода к решению проблемы утилизации реакционных масс, образующихся в процессе детоксикации Vx:
сжигание с последующим захоронением плава минеральных солей /1/;
битумирование с последующим захоронением образовавшейся массы /4/.
Оба этих направления встречают ряд технических и экономических трудностей связанных с:
противодействием общественных организаций - с точки зрения экологической безопасности;
высокой стоимостью и сложностью реализации процессов;
большого количества неутилизируемых отходов-отбросов, подлежащих захоронению.
Техническая задача данного изобретения - разработка способа утилизации Vx отличается тем, чтобы трансформировать реакционные массы в полезные и неотносимые к спискам I и II Конвекции /5/ продукты - удобрения или их компоненты, которые могут быть утилизированы на объектах Министерства Обороны.
Эта задача достигается добавлением к реакционной массе, образующейся в процессе гидролиза Vx, водного раствора гидроксида калия и нитрата калия в количестве, обеспечивающем 10% избыток активного кислорода нитрата, необходимого для окисления суммы элементов, входящих в состав реакционной массы (фосфора, серы, водорода, азота и углерода), упариванием реакционной массы и нагреванием остатка до температуры, при которой начинается самоокисление смеси.
В лучших условиях [добавление 10-20% водного раствора гидроксида калия в количестве, обеспечивающем соотношение (мольное) Vx:гидроксид калия=1:2, и нитрата калия в количестве, обеспечивающем 10% избыток активного кислорода нитрата, необходимого для окисления суммы элементов, входящих в состав реакционной массы (фосфора, серы, водорода, азота и углерода), упаривание и нагревание остатка до температуры 390-400oC, при которой начинается самоокисление смеси за счет нитрата калия] происходит превращение реакционных масс в смесь фосфата, сульфата, карбоната и нитрата калия со степенью деструкции исходного продукта более 99.9999%.
Обработка реакционной массы, полученной после гидролиза Vx, 10-20% водным раствором гидроксида калия, взятым в количестве, обеспечивающем мольное соотношение Vx: KOH = 1:2, приводит к получению смеси калиевых солей О-алкилового эфира метилфосфоновой (VI) кислоты и (β-N, N-диалкиламиноэтилмеркаптана в соответствии со сх. 2.
Figure 00000002

Уменьшение мольного соотношения реакционные Vx:KOH ведет к ухудшению характеристик совокупного процесса, а его повышение к увеличению затрат KOH.
Для окисления калиевых солей (VI и VII) к раствору добавляют нитрат калия в количестве, при котором обеспечивается 10% избыток активного кислорода нитрата, необходимого для окисления суммы элементов, входящих в состав VI и VII (фосфора, водорода, фосфора, углерода и азота).
Повышение количества нитрата калия не вызывает существенного улучшения характеристик процесса.
Термообработку смеси проводят при 390-400oC. В зависимости от конкретного образца самоокисление начинается в диапазоне приведенных температур. Понижение температуры термообработки не приводит к самоокислению смеси. Конкретные условия гидролиза (кислый, щелочной) существенного значения не имеют. После нейтрализации реакционных масс все параметры процесса обработки сохраняются.
Предложенный способ утилизации Vx обладает следующими достоинствами:
практически полной конверсией Vx в безопасные калиевые соли;
проведением процесса в достаточно "мягких условиях" в сравнении с жиганием;
простотой технологического оформления процесса, реализуемого с использованием стандартного химического оборудования;
использованием доступного исходного сырья (водного раствора гидроксида калия и нитрата калия);
конечные продукты могут быть утилизированы в дальнейшем как K, P, N, S - содержащие минеральные удобрения на объектах МО РФ.
Практическая проверка показала, что они полностью утилизируются в почве, и не обнаруживается следов исходного ОВ.
Таким образом, предлагаемый способ утилизации реакционных масс, образующихся в результате гидролиза Vx, отличается от приведенных выше аналогов тем, что их обрабатывают гидроксидом калия и окисляют непосредственно в реакционной массе нитратом калия, взятым в количестве, обеспечивающем 10% избыток активного кислорода по отношению к окисляемым в них элементам - фосфору, водороду, сере, азоту и углероду.
В сравнении с прототипом /3/ предлагаемый способ является более экономичным. Это обусловлено существенными затратами на сжигание и содержание отходов на полигонах хранения. Кроме того отпадает необходимость захоронения большого количества отходов.
Образующиеся в процессе использования, предлагаемого способа отходы без остатка утилизируются самостоятельно или в смеси с минеральными удобрениями.
Таким образом, разработанный технологический способ утилизации реакционных масс открывает реальные возможности для ликвидации Vx, с использованием образующихся во время гидролиза ОВ типа Vx. Способ может быть реализован при использовании типового высокотемпературного оборудования химических производств /6/.
Пример 1. Анализ реакционной массы, полученной при гидролизе Vx эквимольным количеством воды, показывает, что они представляют собой однородную прозрачную массу с плотностью 1.049 при 20oC. Данные химического анализа свидетельствуют, что они на 96-98 мас.% состоят из аммониевой соли общей структурной формулы
Figure 00000003

Найдено,%: C 45.43; H 9.83; N 4.73; P 10.16; S 11.10.
C11H28NPSO3.
Вычислено,%: C 46.30; H 9.89; N 4.91; P 10.85; S 11.32.
Реакционные массы хорошо растворимы в воде, спирте и хлороформе.
Пример 2.
К 1 г (0.0035 моль) реакционных масс, полученных после гидролиза Vx эквимольным количеством воды, добавляют раствор 0.588 г (0.0105 моль) гидроксида калия в 3 мл воды и 5.9 г (0.0584 моль) нитрата калия, обеспечивающего соотношение окисляемые элементы: активный кислород нитрата=1:1. Смесь упаривают и подвергают термообработке при 390oC. После саморазложения смеси остаток измельчают и определяют содержание в нем элементов (C, H и N).
Найдено до окисления, мас.%: C 4.31; H 1.18; N 11.64.
Найдено после окисления, мас.%: C 1.76; H 0.32; N 11.17. \
Наличие C-Pсвязи ИК-методами не подтверждается.
Пример 3.
К 1 г (0.0035 моль) реакционных масс, полученных после гидролиза Vx эквимольным количеством воды, добавляют раствор 0.588 г (0.0105 моль) гидроксида калия в 3 мл воды и 6.50 г (0.064 моль) нитрата калия, обеспечивающего соотношение окисляемые элементы: активный кислород нитрата=1:1:1. Смесь упаривают и подвергают термообработке при 390oC. После саморазложения смеси остаток измельчают и определяют содержание в нем элементов (C,H и N).
Найдено до окисления, мас.%: C 3.86; H 0.78; N 11.06.
Найдено после окисления, мас.%: C 0,08; H 0.11; N 11.67.
Наличие C-Pсвязи ИК-методами не подтверждается.
Пример 4.
К 1 г (0.0035 моль) реакционных масс, полученных после гидролиза Мx эквимольным количеством воды, добавляют раствор 0.588 г (0.0105 моль) гидроксида калия в 3 мл воды и 8.85 г (0.088 моль) нитрата калия, обеспечивающего соотношение окисляемые элементы: активный кислород нитрата=1:1:5. Смесь упаривают и подвергают термообработке при 400oC. После саморазложения смеси остаток измельчают и определяют содержание в нем элементов (C, H и N).
Найдено до окисления, мас.%: C 2.75; H 0.50; N 12.07.
Найдено после окисления, мас.%: C 0.09; H 0.12; N 11.36.
Элементный анализ осуществляется на C, H, N-анализаторе модели Percin-Elmer-524.
Аналитический хроматографический анализ осуществлен на хроматографе Varian Aerograph, снабженном пламенно-фотометрическим детектором, насадочной стеклянной колонкой длиной 60 см и внутренним диаметром 0,3 см, с неподвижной твердой фазой дисперсностью 100-120 меш, 10% Carbowax 20 M.
Все полученные реакционные массы в соответствующих концентрациях давали эффект удобрений, остатков в почве Vx и растениях не обнаруживали.
Источники информации
1. Кошелев В.М., Жданов В.А., Шувалов А.А., Кравчук Ф.Е., Кошелев Ю.П., Евменов Р. Л. // Американские разработки методов уничтожения химического оружия. Российский химический журнал им Д.И.Менделеева. - 1995, т. 39, N 4, с. 31-36.
2. Васильев И.А., Швыряев Б.В., Либерман В.М., Шелученко В.В., Петрунин В. А., Горский В.Г. // Физико-химические закономерности и основы инженерного оформления реакторного узла детоксикации вещества типа Vx. Там же, с. 10-15.
3. Кунцевич А.Д., Шантроха А.В., Букреев С.Н., Головков В.Ф., Морозик Ю. И. , Апаркин А.М., Липатов А.Н. // Особенности гидролиза О-изобутилового -S-(N, N-диэтиламино)этилового эфира метилфосфоновой кислоты эквимольным количеством воды. ДАН РФ. - 1996, т. 351, N 5, с. 1-3.
4. Копанев А. С., Луганский И.Н., Чеботаев В.В., Шелученко В.В., Александрова Л. Н. // Переработка реакционных масс стадии тедоксикации фосфорорганических отравляющих веществ типа Vx лигнином. Российский химический журнал им Д.И. Менделеева. - 1995, т. 39, N 4, с. 62-64.
5. Конвенция о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и о его уничтожении. Международная конференция по подписанию Конвенции. Париж, 1993.
6. Бартлов А. Т., Белов В.Н., Варламова А.Е. и др. Высокотемпературные процессы химической технологии и перспективы их развития. - Л.: Наука, 1980, с. 206.
7. Шантроха А.В., Гормай В.В. и др. // Пути решения проблемы уничтожения фосфорорганических отравляющих веществ типа Vx. Российский химический журнал. - 1994, т. 38, N 2, с. 16-19.
8. Александров В.Н., Емельянов В.И. Отравляющие вещества. - М.: Военное издательство, 1990, с. 97-109.
9. Жданов В. А., Кошелев В.Н., Новиков В.К., Шувалов А.А. Методы уничтожения фосфорорганических отравляющих веществ. Российский химический журнал им Д.И. Менделеева. - 1993, т. 37, N 3, с. 22-25.

Claims (1)

  1. Способ утилизации отравляющего вещества типа Vx, включающий гидролиз, отличающийся тем, что к образующимся после гидролиза реакционным массам добавляют 10 - 20% водный раствор гидроксида калия в количестве, обеспечивающем мольное соотношение исходное ОВ : гидроксид калия = 1 : 2, и нитрат калия в количестве, обеспечивающем 10% избыток активного кислорода по отношению к сумме окисляемых в смеси элементов - фосфору, водороду, углероду, сере и азоту, полученную смесь упаривают и нагревают до 390 oC 400oC до начала самоокисления смеси.
RU97100230A 1997-01-10 1997-01-10 СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТРАВЛЯЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА ТИПА Vx RU2123368C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97100230A RU2123368C1 (ru) 1997-01-10 1997-01-10 СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТРАВЛЯЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА ТИПА Vx

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97100230A RU2123368C1 (ru) 1997-01-10 1997-01-10 СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТРАВЛЯЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА ТИПА Vx

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2123368C1 true RU2123368C1 (ru) 1998-12-20
RU97100230A RU97100230A (ru) 1999-04-10

Family

ID=20188881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97100230A RU2123368C1 (ru) 1997-01-10 1997-01-10 СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТРАВЛЯЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА ТИПА Vx

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2123368C1 (ru)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2178718C2 (ru) * 2000-01-25 2002-01-27 Войсковая часть 61469 МО РФ Способ утилизации 2-хлор-1-фенилэтанона-1
RU2200602C1 (ru) * 2001-10-22 2003-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт органической химии и технологии" СПОСОБ УНИЧТОЖЕНИЯ ЛЮИЗИТА (β-ХЛОРВИНИЛДИХЛОРАРСИН)
RU2227052C2 (ru) * 2001-11-12 2004-04-20 Игумнов Сергей Михайлович Способ уничтожения отравляющих веществ
RU2229913C1 (ru) * 2003-01-20 2004-06-10 Региональная общественная организация - Институт эколого-технологических проблем Способ утилизации фосфорорганических отравляющих веществ
RU2355452C2 (ru) * 2006-08-02 2009-05-20 Саратовский военный институт радиационной, химической и биологической защиты (СВИРХБЗ) СПОСОБ УНИЧТОЖЕНИЯ О-ИЗОБУТИЛ-S-2-(N, N-ДИЭТИЛАМИНО)-ЭТИЛМЕТИЛТИОЛФОСФОНАТА (ВЕЩЕСТВА ТИПА Vx)
RU2359724C1 (ru) * 2007-11-01 2009-06-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия радиационной, химической и биологической защиты имени Маршала Советского Союза С.К.Тимошенко" Способ утилизации 2-хлор-1-фенилэтанона-1
RU2463095C1 (ru) * 2011-03-22 2012-10-10 Федеральное бюджетное учреждение - войсковая часть 70855 СПОСОБ УСКОРЕНИЯ РЕАКЦИИ ГИДРОЛИЗА О-ИЗОБУТИЛ-S-2-(N,N-ДИЭТИЛАМИНО)ЭТИЛМЕТИЛТИОФОСФОНАТА (ВЕЩЕСТВА ТИПА Vx)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3028193A1 (de) * 1980-07-25 1982-04-08 Nukem Gmbh Verfahren und vorrichtung zur pyrolytischen zersetzung von halogene und/oder phosphor enthaltenden organischen substanzen
DE3036504A1 (de) * 1980-09-27 1982-04-22 Rheinische Braunkohlenw Ag Verfahren zum entfernen von fluor- und/oder schwefelreichen schadstoffen aus gasfoermigen und fluessigen medien

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3028193A1 (de) * 1980-07-25 1982-04-08 Nukem Gmbh Verfahren und vorrichtung zur pyrolytischen zersetzung von halogene und/oder phosphor enthaltenden organischen substanzen
DE3036504A1 (de) * 1980-09-27 1982-04-22 Rheinische Braunkohlenw Ag Verfahren zum entfernen von fluor- und/oder schwefelreichen schadstoffen aus gasfoermigen und fluessigen medien

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Кунцевич А.Д. и др. Особенности гидролиза O-изобутилового-S-(N,N-диэтиламино)этилового эфира метилфосфоновой кислоты эквимольным количеством воды. ДАН РФ, т. 351, N 5, 1966, с. 1 - 3. 2. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2178718C2 (ru) * 2000-01-25 2002-01-27 Войсковая часть 61469 МО РФ Способ утилизации 2-хлор-1-фенилэтанона-1
RU2200602C1 (ru) * 2001-10-22 2003-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт органической химии и технологии" СПОСОБ УНИЧТОЖЕНИЯ ЛЮИЗИТА (β-ХЛОРВИНИЛДИХЛОРАРСИН)
RU2227052C2 (ru) * 2001-11-12 2004-04-20 Игумнов Сергей Михайлович Способ уничтожения отравляющих веществ
RU2229913C1 (ru) * 2003-01-20 2004-06-10 Региональная общественная организация - Институт эколого-технологических проблем Способ утилизации фосфорорганических отравляющих веществ
RU2355452C2 (ru) * 2006-08-02 2009-05-20 Саратовский военный институт радиационной, химической и биологической защиты (СВИРХБЗ) СПОСОБ УНИЧТОЖЕНИЯ О-ИЗОБУТИЛ-S-2-(N, N-ДИЭТИЛАМИНО)-ЭТИЛМЕТИЛТИОЛФОСФОНАТА (ВЕЩЕСТВА ТИПА Vx)
RU2359724C1 (ru) * 2007-11-01 2009-06-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия радиационной, химической и биологической защиты имени Маршала Советского Союза С.К.Тимошенко" Способ утилизации 2-хлор-1-фенилэтанона-1
RU2463095C1 (ru) * 2011-03-22 2012-10-10 Федеральное бюджетное учреждение - войсковая часть 70855 СПОСОБ УСКОРЕНИЯ РЕАКЦИИ ГИДРОЛИЗА О-ИЗОБУТИЛ-S-2-(N,N-ДИЭТИЛАМИНО)ЭТИЛМЕТИЛТИОФОСФОНАТА (ВЕЩЕСТВА ТИПА Vx)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5998691A (en) Method and apparatus to destroy chemical warfare agents
DE3513731C2 (ru)
JPS59197268A (ja) 有機物質またはハロゲン化毒物の分解または汚染除去法
DE69702503T2 (de) Verfahren für warm und superkritische wasseroxidation von spezifischen reaktanden verwendenen materialien
RU2123368C1 (ru) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТРАВЛЯЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА ТИПА Vx
US6537382B1 (en) Decontamination methods for toxic chemical agents
Lu et al. Mercury removal from coal combustion by Fenton reactions–Part A: Bench-scale tests
EP0043471B1 (de) Verfahren zur Einbindung säurebildender Substanzen, die bei der Pyrolyse von organische Stoffe enthaltenden Abfällen entstehen, in den Rückstand
WO1988000671A1 (en) Method of fire neutralization of liquid waste
US5678243A (en) Process for the in-situ detoxification of aminoalkyl phosphonothiolates by hydrolysis
Noyes Chemical Weapons Destruction and Explosive Waste: Unexploded Ordinance Remediations
DE4106615C1 (ru)
US6960701B2 (en) Neutralization of vesicants and related compounds
CN1533295A (zh) 危险物质的处理方法
DE4042028A1 (de) Verfahren zur entsorgung von problemstoffen in fester, fluessiger oder gasfoermiger form
RU2273625C2 (ru) Способ утилизации твердых бытовых отходов
Hitchman et al. A feasibility study of the destruction of chemical weapons by photocatalytic oxidation
EP1226389B1 (de) Verfahren zur minderung des gehalts von polychlorierten dibenzodioxinen und -furanen im abgas von chemischen hochtemperatur-prozessen
Irvine et al. Combining SBR systems for chemical and biological treatment: the destruction of the nerve agent VX
RU2275260C2 (ru) Способ нейтрализации металлических поверхностей, почв и водных растворов, загрязненных токсичными веществами
RU2025145C1 (ru) Способ детоксикации хлорарсинсодержащих органических отравляющих веществ
RU2227052C2 (ru) Способ уничтожения отравляющих веществ
Gouldin et al. Incineration and Thermal Treatment of Chemical Agents and Chemical Weapons
CHIvI1ELEWSKA-HORVATHOVA et al. Disposal and treatment options for the waste pesticides
Maggi et al. An Experimental Assessment of Soil Contamination by Composite Solid Rocket Propellants