СПОСОБ УНИЧТОЖЕНИЯ ОТРАВЛЯЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА ТИПА V*00X Российский патент 1997 года по МПК A62D3/00 

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к уничтожению отравляющего вещества типа V_X.

Известно несколько способов дегазации вещества типа V_X.

Для дегазации V_X на местности используют растворы гипохлоритов или суспензий хлорной извести [1] Технику и объекты, зараженные V_X, дегазируют хлорирующими средствами в неводных растворителях, а также используют окислители [2]
В лабораторной практике уничтожение небольших количеств V_X осуществляется путем медленного прибавления при перемешивании вещества в 2,0 - 3,0%-ный (по активному хлору) водный раствор гипохлорида кальция. На 1,0 г вещества типа V_X требуется 25 мл дегазирующего раствора. Реакционную массу выдерживают не менее 2 ч.

Недостатками этих способов являются большие расходы реагентов и высокая остаточная токсичность продуктов дегазации вещества типа V_X, вследствие чего реакционные массы (РМ) после многократного разбавления водой направляют на установки сжигания.

Известен способ уничтожения вещества типа V_X путем обработки смеси этиленгликоля и ортофосфорной кислоты при нагревании (≈150^oC) и атмосферном давлении. Продукты реакции в дальнейшем подвергаются сжиганию [3] Указанный способ является ближайшим аналогом изобретения.

Недостатком известного способа является высокая токсичность РМ, значительные объемы жидких отходов, требующие дальнейшей переработки.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение токсичности и упрощение процесса уничтожения вещества типа V_X.

Поставленная задача достигается термической обработкой в реакторе вещества типа V_X с хемосорбентом-лигнином и последующей полимеризацией РМ со стиролом в присутствии инициатора полимеризации 2,2'-азобисизобутиронитрила (АИБН). По завершении реакции полимеризации после остывания полимера образуется стекловидная нетоксичная масса, которую можно направить для захоронения в могильник.

В реактор предварительно загружают лигнин, последовательно дозируют при перемешивании мешалкой вещество V_X, стирол и АИБН в массовом соотношении: на 1,0 массовую долю V_X 0,5 0,7 массовых долей лигнина, 3,1 3,3 долей стирола и 0,04 0,06 массовых долей инициатора полимеризации.

Компоненты перемешивают при температуре 140±5^oC в течение 1,9 - 2,1 ч, избыток стирола отгоняют. Затем полимерную массу (ПМ) выдерживают при температуре 200 230^oC в течение 0,4 0,6 ч без перемешивания. Жидкую ПМ выгружают из реактора в формы и после остывания на воздухе твердые блоки подвергаются захоронению.

Получаемая данным способом РМ, образующаяся в результате дегазации вещества V_X, имеет ЛД₅₀ 5000 мг/кг, т.е. малотоксична, отпадает необходимость ее сжигания. В результате ее полимеризации со стиролом образуется твердая стекловидная нетоксичная масса, пригодная для непосредственного захоронения в могильник.

Изобретение поясняется примерами, представленными в таблице, в которых общими являются следующие условия протекания процесса уничтожения вещества типа V_X. Для уничтожения используется вещество V_X с действующим началом 92,0% и летальной дозой LD₅₀ 0,02 мг/кг при подкожном введении мышам.

В круглодонную колбу объемом 0,3 л загружают лигнин, затем туда же последовательно дозируют вещество V_X, стирол и АИБН в соотношениях, указанных в таблице. Компоненты перемешивают мешалкой при температурах и временных параметрах, соответствующих граничным и заграничным значениям, а кроме того, эти параметры варьируются при выдержке реакционной массы без перемешивания.

Для оценки процесса уничтожения V_X определяют среднюю летальную дозу LD₅₀ при подкожном введении мышам, которая служит критерием, характеризующим процесс уничтожения в целом.

Из экспериментальных результатов, представленных в таблице, следует, что повышение исследуемых параметров процесса уничтожения (температуры, времени, массовой доли компонента) выше заграничных значений практически не увеличивает степень детоксикации уничтожаемого вещества и лишь приводит к увеличению затрат сырья, электроэнергии и времени, что экономически невыгодно. Снижение этих параметров ниже заграничных значений приводит к увеличению токсичности реакционной массы (см. примеры 8, 11, 13, 15, 16).

В примерах 5 и 7 в связи со снижением массовой доли стирола и АИБН реакционная масса не отвердевает, оставаясь жидкой.

Таким образом, предлагаемый способ уничтожения вещества V_X является более эффективным по сравнению с прототипом. В результате дектоксикации V_X образуется менее токсичная реакционная масса LD₅₀≥5000 мг/кг, для прототипа LD₅₀≈800 мг/кг.

В связи с этим отпадает необходимость проведения второй стадии уничтожения стадии сжигания, дорогостоящей и сопряженной со значительными технологическими трудностями при утилизации газов и твердых токсичных отходов. В результате проведения реакции лектоксикации V_X лигнином и последующей полимеризацией с применением стирола образуется твердая стекловидная масса, экологически безопасная для захоронения в могильник.

Сущность изобретения: отравляющее вещество типа V_x последовательно смешивают с лигнином, стиролом и 2,2'-азобиоизобутиронитрилом в массовом соотношении 1 : 0,5 - 0,7 : 3,1 - 3,3 : 0,04 - 0,06, полученную реакционную массу нагревают до 135 - 145^oC, выдерживают при этой температуре 1,9 - 2,1 ч при перемешивании, удаляют избыток стирола, выдерживают реакционную массу при 200 - 230^oC в течение 0,4 - 0,6 ч, охлаждают и отвержденную массу подвергают захоронению. 1 табл.

Способ уничтожения отравляющего вещества типа V_x путем взаимодействия V_x с химическими реагентами при нагревании, отличающийся тем, что в качестве химических реагентов используют лигнин, стирол, 2,2'-азобисизобутиронитрил в массовом соотношении 0,5 0,7 3,1 3,3 0,04 0,06 1, взаимодействие осуществляют последовательным добавлением к лигнину отравляющего вещества V_х, стирола и 2,2' -азобисизобутиронитрила, нагреванием полученной реакционной массы до 135 145^oС выдерживании при этой температуре в течение 1,9 2,1 ч при перемешивании, затем удаляют избыток стирола, выдерживают реакционную массу при 200 230^oС в течение 0,4 0,6 ч, охлаждают и отвержденную реакционную массу подвергают захоронению.