Обробка гідролізатів хімічних агентів
Номер патенту: 84028
Опубліковано: 10.09.2008
Автори: Ірвін Девід А., Маркс Рендалл Б., Сентофанті Лу Ф., Стейтон Джон, Шнайдер Стів, Беджер Девід
Формула / Реферат
1. Спосіб обробки гідролізату хімічного агента, який включає окислення гідролізату хімічного агента з утворенням водного шару і органічного шару, при цьому водний шар містить деяку концентрацію фосфороорганічних сполук, а органічний шар містить деяку концентрацію сіркоорганічних сполук, а також включає відділення органічного шару від водного шару.
2. Спосіб за п. 1, в якому фосфороорганічні сполуки містять метилфосфонову кислоту.
3. Спосіб за п. 2, у якому фосфороорганічні сполуки додатково містять етилметилфосфонову кислоту.
4. Спосіб за п. 1, в якому сіркоорганічні сполуки містять дисульфідні сполуки.
5. Спосіб за п. 1, у якому хімічний агент містить щонайменше один із нервово-паралітичних агентів VX і RVX.
6. Спосіб за п. 1, який додатково включає видалення фосфороорганічних сполук із водного шару з отриманням збідненого фосфороорганічними сполуками водного шару.
7. Спосіб за п. 6, у якому видалення фосфороорганічних сполук із водного шару включає окислення фосфороорганічних сполук, осадження окислених фосфороорганічних сполук із водного шару і відділення осаджених фосфороорганічних сполук від водного шару.
8. Спосіб за п. 7, у якому водний шар має рН приблизно від 4,5 до 6,0.
9. Спосіб за п. 7, у якому осадження включає додання до водного шару осаджувача.
10. Спосіб за п. 9, у якому осаджувач містить джерело заліза.
11. Спосіб за п. 7, у якому відділення осаджених окислених фосфороорганічних сполук із водного шару включає фільтрування водного шару.
12. Спосіб за п. 7, який додатково включає розміщення видалених фосфорних сполук.
13. Спосіб за п. 12, у якому розміщення включає розміщення видалених фосфороорганічних сполук у місцях захоронення відходів.
14. Спосіб за п. 1, який додатково включає видалення сіркоорганічних сполук із органічного шару.
15. Спосіб за п. 14, у якому видалення сіркоорганічних сполук із органічного шару включає окислення сіркоорганічних сполук органічного шару з утворенням єдиного водного шару, об'єднання єдиного водного шару з водним шаром, збідненим фосфороорганічними сполуками, і біологічним матеріалом з отриманням суміші, а також біологічне розкладання суміші.
16. Спосіб за п. 15, у якому органічний шар має рН приблизно від 3 до 5.
17. Спосіб за п. 15, який додатково включає розміщення підданої біологічному розкладанню суміші.
18. Спосіб за п. 17, у якому розміщення підданої біологічному розкладанню суміші включає фільтрування суміші з отриманням ефлюенту і твердої фази, скидання ефлюенту у водне джерело і розміщення твердої фази в місцях захоронення відходів.
19. Спосіб обробки гідролізату хімічного агента, який включає: окислення гідролізату хімічного агента з утворенням водного шару й органічного шару, при цьому водний шар містить деяку концентрацію фосфороорганічних сполук, а органічний шар містить деяку концентрацію сіркоорганічних сполук, а також відділення органічного шару від водного шару, видалення фосфороорганічних сполук із водного шару і видалення сіркоорганічних сполук із органічного шару.
20. Спосіб обробки гідролізату хімічного агента, який включає окислення гідролізату хімічного агента з утворенням водного шару і органічного шару, при цьому водний шар містить деяку концентрацію фосфороорганічних сполук, а органічний шар містить деяку концентрацію сіркоорганічних сполук, а також включає окислення й осадження фосфороорганічних сполук із водного шару.
21. Спосіб обробки гідролізату хімічного агента, який включає окислювання фосфороорганічних сполук у розчині гідролізату хімічного агента, що включає контактування фосфороорганічних сполук з окисником, металічним каталізатором, вибраним із заліза, магнію і їх комбінацій і, необов'язково, хімічними речовинами, що регулюють pH, а також включає осадження окислених фосфороорганічних сполук із розчину гідролізату.
22. Спосіб за п. 21, у якому окислені фосфороорганічні сполуки осаджують у вигляді залізо-фосфорного полімеру.
23. Спосіб за п. 22, у якому хімічний агент містить щонайменше одну речовину з VX, RVX, зарину (GB), зоману (GD) і табуну (GA).
24. Спосіб руйнування хімічних агентів, що використовуються як хімічна зброя, який включає окислення гідролізату хімічного агента з утворенням водного шару й органічного шару, при цьому водний шар містить деяку концентрацію фосфороорганічних сполук, а органічний шар містить деяку концентрацію сіркоорганічних сполук, а також включає відділення органічного шару від водного шару.
25. Спосіб за п. 24, у якому хімічний агент є нервово-паралітичним агентом.
26. Спосіб за п. 25, у якому хімічний агент містить щонайменше одну речовину з VX, RVX, зарину (GB), зоману (GD) і табуну (GA).
Текст
1. Спосіб обробки гідролізату хімічного агента, який включає окислення гідролізату хімічного агента з утворенням водного шару і органічного шару, при цьому водний шар містить деяку концентрацію фосфороорганічних сполук, а органічний шар містить деяку концентрацію сіркоорганічних сполук, а також включає відділення органічного шару від водного шар у. 2. Спосіб за п. 1, в якому фосфороорганічні сполуки містять метилфосфонову кислоту. 3. Спосіб за п. 2, у якому фосфороорганічні сполуки додатково містять етилметилфосфонову кислоту. 4. Спосіб за п. 1, в якому сіркоорганічні сполуки містять дисульфідні сполуки. 5. Спосіб за п. 1, у якому хімічний агент містить щонайменше один із нервово-паралітичних агентів VX і R VX. 6. Спосіб за п. 1, який додатково включає видалення фосфороорганічних сполук із водного шару з отриманням збідненого фосфороорганічними сполуками водного шару. 7. Спосіб за п. 6, у якому видалення фосфороорганічних сполук із водного шару включає окислення фосфороорганічних сполук, осадження окисле 2 (19) 1 3 84028 4 20. Спосіб обробки гідролізату хімічного агента, 23. Спосіб за п. 22, у якому хімічний агент містить який включає окислення гідролізату хімічного агещонайменше одну речовину з VX, R VX, зарину нта з утворенням водного шару і органічного шару, (GB), зоману (GD) і табун у (GA). при цьому водний шар містить деяку концентрацію 24. Спосіб руйнування хімічних агентів, що викорифосфороорганічних сполук, а органічний шар місстовуються як хімічна зброя, який включає окистить деяку концентрацію сіркоорганічних сполук, а лення гідролізату хімічного агента з утворенням також включає окислення й осадження фосфорооводного шару й органічного шару, при цьому водрганічних сполук із водного шару. ний шар містить деяку концентрацію фосфороор21. Спосіб обробки гідролізату хімічного агента, ганічних сполук, а органічний шар містить деяку який включає окислювання фосфороорганічних концентрацію сіркоорганічних сполук, а також сполук у розчині гідролізату хімічного агента, що включає відділення органічного шару від водного включає контактування фосфороорганічних сполук шару. з окисником, металічним каталізатором, вибраним 25. Спосіб за п. 24, у якому хімічний агент є нервоіз заліза, магнію і їх комбінацій і, необов'язково, во-паралітичним агентом. хімічними речовинами, що регулюють pH, а також 26. Спосіб за п. 25, у якому хімічний агент містить включає осадження окислених фосфороорганічних щонайменше одну речовину з VX, R VX, зарину сполук із розчину гідролізату. (GB), зоману (GD) і табун у (GA). 22. Спосіб за п. 21, у якому окислені фосфороорганічні сполуки осаджують у вигляді залізофосфорного полімеру. У загальному значенні, даний винахід стосується способів знищення хімічної зброї. Конкретно, даний винахід стосується нових способів обробки гідролізатів хімічних агентів, які застосовуються при створенні хімічної зброї. Знищення хімічної зброї представляє першорядний міжнародний інтерес, що ініціювало прийняття міжнародних угод, таких як конвенція по хімічній зброї Організації Об'єднаних Націй, яка забороняє розробку, виробництво і зберігання хімічної зброї. Більш важливо, що ці міжнародні угоди вимагають від країн, які підписали договір, проведення планового знищення хімічної зброї і запасів хімічних агентів. Знищення хімічних агентів звичайно проводять за допомогою спалювання. Хоча спалювання представляє технічно придатний підхід для знищення хімічних агентів, воно неприйнятне для багатьох державних і місцевих органів управління і громадських організацій, які перебувають поряд з місцями складування. Головне занепокоєння цих організацій викликає постійна небезпека для здоров'я, пов'язана з викидами в атмосферу від установок для спалювання. У зв'язку з постійною небезпекою внаслідок спалювання розроблені альтернативні способи знищення хімічних агентів, які застосовуються в хімічній зброї. Один перспективний альтернативний спосіб руйнує або нейтралізує хімічні агенти за допомогою гідролізу хімічних агентів. Однак під час гідролізу хімічних агентів є деякі суттєві проблеми. Однією проблемою є їдка, пахуча й токсична природа отримуваного гідролізату. Крім того, гідролізати містять попередники хімічних агентів, що представляє додаткові проблеми стосовно відповідності прийнятим нормативним актам. Угоди по хімічному озброєнню визначають, що для проведення повного знищення хімічних агентів, крім того, повинні бути знищені будь-які попередники, здатні взаємодіяти, знов утворюючи хімічний агент. Враховуючи дані проблеми, варто було б забезпечити способи обробки гідролізатів хімічних агентів, які знижували б токсичність гідролізату, переводячи хімічні попередники в форми, нездатні взаємодіяти, знов утворюючи гідролізований хімічний агент. Даний винахід стосується способів обробки гідролізатів хімічних агентів. Зокрема, даний винахід дає можливість успішно обробляти гідролізати хімічних агентів, що знижує токсичність гідролізату, переводячи складові хімічні попередники в форми, нездатні взаємодіяти, знов утворюючи гідролізований агент. В одному варіанті даний винахід стосується способу, що включає окислення гідролізату хімічного агента з утворенням водного шару й органічного шару; де водний шар містить деяку концентрацію фосфорорганічних сполук, і органічний шар містить деяку концентрацію сіркоорганічних сполук; і де органічний шар відділяють від водного шару. В іншому варіанті даний винахід стосується способу, що включає окислення гідролізату хімічного агента з утворенням водного шару й органічного шару, причому водний шар містить деяку концентрацію фосфорорганічних сполук і органічний шар містить деяку концентрацію сіркоорганічних сполук, і окислення та осадження концентрату фосфорорганічних сполук із водного шару. В іншому варіанті даний винахід стосується способу, що включає окислення концентрату фосфорорганічних сполук розчину гідролізату хімічного агента й осадження окислених фосфорорганічних сполук із розчину гідролізату. Відмітною ознакою й перевагою даного винаходу є те, що способи з даного винаходу можна використовува ти для обробки гідролізатів хімічних агентів, внаслідок якої відбувається руйнування попередників хімічних агентів, забезпечуючи тим самим відповідність міжнародним угодам по хімічній зброї. 5 84028 6 При вказаних вище й інших перевагах та відмідо 10, а також всі діапазони, які починаються і затних ознаках винаходу, які будуть розкриті далі, кінчуються значеннями між граничними точками, суть винаходу можна зрозуміти звернувшись до наприклад, від 2 до 9, від 3 до 8, від 3,2 до 9,3, від наступного докладного необмежувального опису 4 до 7; і зрештою, кожне число 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, винаходу та деяких уявлень, проілюстрованих 9 і 10 всередині даного діапазону. Крім того, потрікресленнями. бно розуміти, що будь-яке посилання, позначене Фіг.1 представляє ілюстрацію обладнання для як «включене тут», включене у всій своїй повноті. здійснення варіанту даного винаходу. Додатково відзначено, що використовувані в Фіг.2 ілюструє блок-схему способу за одним із даному описі форми однини включають множину варіантів даного винаходу. поняття, поки точно і визначено не обмежені одДаний винахід стосується способів обробки гіним поняттям. дролізатів хімічних агентів. Способи даного винаВ одному варіанті спосіб обробки гідролізату ходу можна переважно використовувати під час хімічного агента за даним винаходом містить окирозкладання наявних у гідролізатах попередників слення гідролізату з утворенням водного шару й хімічних агентів, переводячи попередники в форорганічного шару, при цьому водний шар містить ми, нездатні знов утворювати гідролізований хімідеяку концентрацію фосфорорганічних сполук, і чний агент. Згідно зі способами з даного винаходу органічний шар містить деяку концентрацію сіркоможна обробляти гідролізати хімічних агентів, які органічних сполук, і відділення органічного шару містять VX, російський VX (RVX), зарин (GB), зовід водного шару. ман (GD) і табун (GA). З посиланням на креслення, на яких однакові Нижче робляться посилання на конкретні вацифри вказують однакові елементи на декількох ріанти даного винаходу. Кожний варіант приведефігурах, Фіг.1 являє собою ілюстрацію одного ваний для пояснення винаходу, а не як обмеження ріанту обладнання для здійснення одного з варіавинаходу. Фактично, фахівцеві в даній галузі зронтів даного винаходу. Показане на Фіг.1 обладзуміло, що можна виробляти різні модифікації та нання містить установку 100, яка включає варіації даного винаходу, не відхиляючись від резервуар для першої обробки 101, резервуар для сфери або задуму винаходу. Наприклад, відмітні другої обробки 102, резервуар для змішування ознаки, показані або описані як частина одного 103, зрівняльний резервуар 104 перед біореактоваріанту, можна включити в інший варіант, отриром, витратний резервуар для органічних речовин мавши додатковий варіант. Таким чином, мається 112 та біореактор ПО. Установка 100 фігури 1 мона увазі, що даний винахід охоплює такі модифіже додатково містити трубопроводи 105, 106, 107, кації і варіації, які входять в обсяг доданої форму108, 109, 111 і 113. ли винаходу, та їх еквіваленти. Крім того, Фіг.2 представляє блок-схему, що Для цілей даного опису, поки не вказується ілюструє спосіб за одним із варіантів даного винаінше, всі використовувані в описі числа, що вираходу. Спосіб, показаний на Фіг2, описується з пожають кількості інгредієнтів, умови реакцій і т.д., силанням на обробку гідролізату нервововважають модифікованими в усіх випадках при паралітичного агента VX. Крім того, спосіб, покавикористанні слова «приблизно». Таким чином, заний на Фіг.2, додатково описується з посиланпоки не вказується протилежне, вказані в наступням на обладнання установки 100 Фіг.1. Проте ному описі числові параметри є наближеними знаописуваний зараз спосіб не обмежується гідроліченнями, які можна варіювати залежно від необзатом нервово-паралітичного агента VX, а також хідних властивостей, які прагнуть отримати за не обмежується обладнанням установки 100 фігудопомогою даного винаходу. І, нарешті, не обмери 1. Відповідно до описуваного зараз способу жуючи застосування теорії еквівалентів до обсягу можна руйнувати інші хімічні агенти, наприклад, формули винаходу, кожний числовий параметр російський VX (R VX). потрібно тлумачити щонайменше у світлі кількості Гідролізат нервово-паралітичного агента VX і вказаних значущи х цифр і використовуючи звиперший окислювач можна вмістити в резервуар чайні способи округлення. для першої обробки (101) 201. Гідролізат нервовоНезважаючи на те, що числові діапазони і папаралітичного агента VX можна, наприклад, подараметри, які встановлюють далі широку сферу вати в резервуар для першої обробки (101) по винаходу, є наближеними, вказані далі в конкреттрубопроводу (105). Окислювачі, придатні для виних прикладах чисельні величини приведені по користання в даному способі як перший окислюможливості точно. Однак будь-яка чисельна веливач, можуть містити пероксид водню (Н2О2), кичина по суті містить певні помилки, які неодмінно сень, озон, повітря, гіпохлорит, персульфат, виникають зі стандартних відхилень, виявлених у перманганат чи будь-яку їх комбінацію. Перший відповідних тестових вимірюваннях. Крім того, окислювач окислює хімічні компоненти гідролізату потрібно розуміти, що всі розкриті тут діапазони з утворенням водного шару й органічного шару, включають будь-який і всі вхідні в них піддіапазони при цьому водний шар містить деяку концентрацію і кожне число між граничними точками. Наприклад, фосфорорганічних сполук, і органічний шар міспотрібно вважати, що встановлений діапазон «від тить деяку концентрацію сіркоорганічних сполук 1 до 10» включає будь-який і всі піддіапазони між 202. У даному варіанті водорозчинні тіоламіни, такі мінімальним значенням 1 (включно) і максимальяк 2-(діізопропіламіно)етантіол, наявні в гідролізаті ним значенням 10; тобто, всі піддіапазони, почиVX, окисляють до нерозчинних у воді дисульфідів. наючи від мінімального значення 1 або більше, Окислювач можна додавати в стехіометричній наприклад, від 1 до 6,1, і закінчуючи максималькількості для окислення по суті всієї кількості тіним значенням 10 або менше, наприклад, від 5,5 оламіну до дисульфіду. У варіантах, де окислювач, 7 84028 8 що додається, розкладається внаслідок побічних лення по суті всіх МРА і ЕМРА у водному шарі. реакцій з гідролізатом, кількість окислювача, що Молярне відношення другого окислювача до МРА і додається, може перевищува ти стехіометричну ЕМРА може складати приблизно від 5-1 приблизно кількість. Крім того, стехіометрична кількість окисдо 40-1. лювача, що додається, може змінюватися залежно Металеві каталізатори, придатні для викорисвід особливостей вибраного окислювача, але мотання при окисленні МРА і ЕМРА, можуть містити лярне співвідношення окислювача до тіоламіну залізо, магній або їх комбінації. Залізні каталізатозвичайно складає величину в діапазоні приблизно ри, які містять двовалентне (Fe+2) і тривалентне від 0,5-1 приблизно до 5-1. Окислення водороззалізо (Fe+3), можна отримати, наприклад, від кочинних тіоламінів до нерозчинних у воді дисульфімерційних організацій, відомих фа хівцям у даній дів генерує органічний шар, який містить дисульгалузі, наприклад, Beckart Environmental, Inc. of фіди. Крім того, водний шар, який містить спершу Kenosha, Wisconsin. Стехіометричної кількості меводорозчинні тіоламіни гідролізату VX, а також талевого каталізатора, який додається до водного інші фосфорорганічні сполуки, тепер містить різні шару, може вистачати для отримання молярного фосфонові кислоти, наприклад, метилфосфонову відношення металевого каталізатора до МРА і кислоту (МРА) та етилметилфосфонову кислоту ЕМРА в діапазоні приблизно від 0,5-1 приблизно (ЕМРА). Уведення першого окислювача в гідролідо 3-1. зат хімічного агента відразу Ініціює реакцію окисХімічні речовини, які регулюють рН, можна долення. У деяких варіантах даного винаходу можна давати до водного шару в кількості, достатній для дозволити протікати окисленню гідролізату хімічрегулювання рН даного шару в діапазоні приблизного агента першим окислювачем до однієї (1) но від 4,5 до 6,0. Хімічні речовини, які регулюють години. рН і придатні для додавання до водного шару, Після отримання водного шару, який містить можуть містити гідроксид натрію, луг і/або гідродеяку концентрацію фосфорорганічних сполук, і ксид калію. органічного шару, який містить деяку концентрацію Другий окислювач, металевий каталізатор і сіркоорганічних сполук, органічний шар можна відречовини, які регулюють рН, об'єднують із водним ділити від водного шару, видаляючи органічний шаром, наприклад, під час перемішування, і отришар у резервуар для другої обробки (102) 203. маний розчин можна залишити на деякий період Органічний шар можна видалити в резервуар для часу, протягом якого може відбуватися окислення. другої обробки (102) через трубопровід (106), який У деяких варіантах залежно від концентрації гідз'єднує резервуар для першої обробки (101) з реролізату хімічного агента період часу для окислензервуаром для другої обробки (102). Водний шар ня водного шару може тривати приблизно від 15хв залишається в резервуарі для першої обробки до 10год. У процесі окислення ЕМРА у водному (101). шарі може окислюватися до МРА, тоді як МРА у Після відділення органічного шару від водного водному шарі може окислюватися до ортошару, концентрат фосфорорганічних сполук можфосфа ту (РО 43). МРА й орто-фосфати піддаються на видалити з водного шару. Видалення концентосадженню з водної суміші у вигляді залізорату фосфорорганічних сполук із водного шару фосфорних полімерів. В результаті, якщо у водвключає окислення фосфорорганічних сполук, ному шарі є залізо, МРА і орто-фосфати, які отриосадження концентрату окислених фосфорорганімуються при окисленні водного шару другим окисчних сполук, які містять неорганічні й органічні лювачем, осаджуються у вигляді залізофосфорні сполуки, із водного шару і відділення фосфорного полімеру 205. У варіантах даного осадженого концентрату фосфорних сполук із вовинаходу можна добавити до водного розчину дного шару. Як описується раніше, концентрат після окислення додаткову кількість тривалентного фосфорорганічних сполук водного шару включає заліза для осадження додаткових кількостей МРА метилфосфонову кислоту (МРА) і/або етилметилй орто-фосфатів у вигляді залізо-фосфорного пофосфонову кислоту (ЕМРА). Окислення цих типів лімеру. хімічних речовин може призвести до їх необоротОтримуваний залізо-фосфорний полімерний ного розкладання, оскільки зв'язки вуглецьосад можна відділити від водного розчину в резефосфор зазнають впливу в процесі окислення, при рвуарі для першої обробки 206 фільтруванням або цьому відбувається видалення метальної групи з будь-якими іншими способами, відомим фахівцеві атома фосфору. Необоротне розкладання даних в даній галузі. Відділивши залізо-фосфорний поліпопередників хімічного агента VX може запобігти мерний осад, можна об'єднати його з іншими твеїх повторній реакції з тіоламінами з утворенням рдими відходами, наприклад, технологічним матехімічного агента заново, забезпечуючи тим самим ріалом, і безпечно розмістити у відповідному місці, хімічну відповідність міжнародним угодам по хімічтакому як місце захоронення відходів. Видалення ній зброї. залізо-фосфорного полімеру дає водний шар, збіОкислення фосфорорганічних сполук водного днений фосфоровмісними сполуками. шару включає додання металевого каталізатора, Аналогічно, можна видалити з органічного шадругого окислювача та хімічних речовин, які регуру сіркоорганічні сполуки. Видалення сіркоорганічлюють рН, до резервуара для першої обробки них сполук з органічного шару включає, напри(101) 204. Окислювачі, придатні для використання клад, окислення сіркоорганічних сполук як другий окислювач, містять пероксиди, такі як органічного шару з утворенням єдиного водного пероксид водню, кисень, озон, повітря, гіпохлорит шару, об'єднання єдиного водного шару з фосфорчи будь-яку їх комбінацію. Другий окислювач можзбідненим водним шаром і біологічним матеріалом на додавати в стехіометричній кількості для окис 984028 10 з отриманням суміші та біологічне розкладання дання обробленого гідролізату. Біореактор може даної суміші. мати гідравлічний час перебування 5-20 днів і час Як описано раніше, сіркоорганічний шар, перебування твердих речовин 20-100 днів. отриманий окисленням гідролізату VX, містить Після біологічного розкладання (212) водний дисульфіди. Окислення дисульфідів у резервуарі розчин можна відділити від твердих речовин у біодля другої обробки (102) включає добавлення тререакторі (110) 213. Відділення водного розчину від тього окислювача, води та хімічних речовин, які твердих речовин можна здійснити фільтруванням регулюють рН, до органічного шару в резервуарі розчину або іншими способами відділення, відодля другої обробки (102) 208. Окислювачі, придатмим фахівцям у даній галузі. Іншим способом, ні як третій окислювач, включають металевий каяким можна відділити водний розчин від твердих талізатор, такий як залізо, в поєднанні з киснем, речовин у біореакторі (110), може бути, наприклад, озоном, повітрям, гіпохлоритом, пероксидами, наседиментація. Відділений водний розчин перед приклад, пероксидом водню, або будь-якою їх вивантаженням можна дослідити на відповідність комбінацією. Третій окислювач можна добавляти в допустимим обмеженням на скидання стічних вод і стехіометричній кількості для окислення по суті на сполуки списку 2. Відділений водний розчин всієї кількості дисульфідів в органічному шарі. Моможна спустити, наприклад, у локальні очисні сполярне відношення третього окислювача до дисуруди, що знаходяться в суспільній власності, як льфідів може складати величину в діапазоні прибезпечну воду. близно від 3-1 приблизно до 30-1. Тверді речовини, видалені з водного розчину в Хімічні речовини, які регулюють рН, можна добіореакторі (ПО), можна з'єднати з фосфорним бавляти до органічного шару в кількості, достатній осадом, отриманим при видаленні фосфорорганідля регулювання рН шару в діапазоні приблизно чних сполук із водного шару в резервуарі для від 4,5 до 6,0. Хімічні речовини, які регулюють рН і першої обробки (101) 214. Об'єднані тверді речопридатні для додавання до органічного шару, вини можна розмістити у відповідному місці заховключають гідроксид натрію, луг і/або гідроксид ронення відходів 207. калію. Можна додавати до органічного шару воду У деяких варіантах фосфор-збіднений водний в 2,5-кратному об'ємі від об'єму органічного шару. шар можна відправити безпосередньо на стадію Третій окислювач, речовину, яка регулює рН, і біологічного розкладання (212), не змішуючи з воду об'єднують під час перемішування, і отримаєдиним водним шаром, отриманим при окисленні ний розчин можна залишити на деякий період часіркоорганічних сполук. Можна довести рН фоссу, протягом якого може відбуватися окислення. фор-збідненого водного шару до значення всереОкислення дисульфідів в органічному шарі трансдині діапазону приблизно від 6 до 8 і додатково формує органічний шар в єдиний водний шар у обробити його біологічно до вивантаження. Біолорезервуарі для другої обробки (102) 209. Дисульгічно оброблений фосфор-збіднений водний шар фіди в органічному шарі можна окислити до різних можна скинути, наприклад, в очисні споруди, які водорозчинних сульфатів, трансформуючи при перебувають у суспільній власності, або можна цьому органічний шар в єдиний водний шар. скинути чи, по-іншому, можна розмістити іншим Єдиний водний шар, отриманий при окисленні способом, відомим фахівцеві в даній галузі. В інорганічного шару в резервуарі для другої обробки ших варіантах до біологічної обробки фосфор(102), можна об'єднати з фосфор-збідненим водзбіднений водний шар можна об'єднати з додатконим шаром резервуара для першої обробки (101) вими потоками відходів, які містять біологічно роз210. Комбінування єдиного водного шару з фоскладні сполуки. фор-збідненим водним шаром може включати Аналогічно, в деяких варіантах єдину водн у змішування двох водних шарів у резервуарі для фазу, отриману окисленням органічного шару й змішування (103). В інших варіантах, єдиний водутримуючу сіркоорганічні сполуки, можна відпраний шар, отриманий при окисленні органічного вити безпосередньо на стадію біологічного розшару в резервуарі для другої обробки (102), можна кладання (212), не змішуючи з фосфор-збідненим повернути в резервуар для першої обробки (101) водним шаром. Крім того, до біологічної обробки для комбінування з фосфор-збідненим водним єдиний водний шар можна змішати з іншими потошаром. ками відходів, які містять біологічно розкладні споВодний розчин, отриманий комбінацією єдинолуки. Біологічно оброблений єдиний водний шар го водного шару в резервуарі для другої обробки можна випустити у водний потік, наприклад, в очи(102) з фосфор-збідненим шаром резервуара для сні споруди, що знаходяться в суспільній власноспершої обробки (101), можна перенести у зрівноті, або, по-іншому, можна розмістити іншим спосоважувальний резервуар перед біореактором (104) бом, відомим фахівцям у даній галузі. 211, де водний розчин можна з'єднати з органічВ інших варіантах продукти окислення сіркоорним матеріалом, наприклад, технологічним потоганічних сполук, отримані при окисленні органічноком. Технологічний потік можна вводити в поперего шару, який включає сіркоорганічні сполуки, модній біореактор (104) з резервуара для зберігання жна осадити солями металів, що містять залізо. органічних речовин (112), який з'єднується з попеНаприклад, можна використати хлорид заліза (III) реднім біореактором через трубопровід (113). Воі/або сульфат заліза (II) для осадження сіркооргадний розчин можна біологічно розкласти в біореанічних сполук, отриманих при окисленні органічнокторі (ПО) нижче за потоком від го шару, який має сіркоорганічні сполуки. зрівноважувального резервуара (104) 212. Під час Ще в одному варіанті гідролізат хімічного агенроботи в періодичному режимі біореактору може та можна обробити першим окислювачем, як опибути потрібен інтервал часу 6-24год. для розкласано раніше, з утворенням водного шару й органі 11 84028 12 чного шару, при цьому водний шар містить деяку клад, метилфосфонову кислоту (МРА) й етилмеконцентрацію фосфорорганічних сполук, і органічтилфосфонову кислоту (ЕМРА). Введення ний шар містить деяку концентрацію сіркоорганічпершого окислювача в гідролізат хімічного агента них сполук. Органічний шар можна відділити від відразу ініціює реакцію окислення. У деяких варіаводного шару. Після відділення від водного шару нтах даного винаходу можна дозволити протікати органічний шар можна обробити окислювачем, окисленню гідролізату хімічного агента першим речовинами, які регулюють рН, і водою, як описано окислювачем до однієї (1) години. раніше. Крім того, можна видалити фосфорорганіПісля отримання водного шару й органічного чні сполуки з водного шару без другого окислювашару фосфорорганічні сполуки гідролізату можуть ча, додаючи сіль металу. Іони металів даних солей окислюватися й осаджуватися з водного шару. можуть осаджувати з водного шару фосфоровмісні Окислення й осадження фосфорорганічних сполук сполуки, такі як МРА й орто-фосфати, у вигляді включає добавлення другого окислювача, металеметал-фосфорних полімерів. Солі металів, придавого каталізатора і речовин, які регулюють рН, до тні для осадження фосфоровмісних сполук у водрозчину гідролізату. Розчин гідролізату в цьому ній фазі, згідно з даним варіантом можуть включамісці містить водний шар і органічний шар, оскільти солі заліза. Сульфат заліза (II) і хлорид заліза ки в даному способі опущена стадія відділення (III) можуть осаджувати фосфоровмісні сполуки з органічного шару від водного шару. Окислювачі, водного шару. Водний шар можна відфільтрувати придатні як другий окислювач в даному способі, для видалення фосфоровмісного осаду з утворенаналогічні окислювачам, які можуть служити друням фосфор-збідненого водного шару. Фосфоргим окислювачем у попередньому способі. Придазбіднений водний шар і окислений органічний шар тні для даного способу другі окислювачі включаможна з'єднати і піддати біологічному розкладання ють кисень, повітря, гіпохлорит і пероксиди, в біореакторі, як описано раніше. наприклад, пероксид водню і/або озон. Другий В іншому варіанті, спосіб за даним винаходом окислювач можна використовувати разом із метавключає окислення гідролізату хімічного агента з левим каталізатором, таким як залізо. утворенням водного шару й органічного шару, при Окислювач можна додавати в стехіометричній цьому водний шар містить деяку концентрацію кількості для окислення по суті всієї кількості фосфосфорорганічних сполук і органічний шар містить форорганічних сполук у розчині гідролізату. Молядеяку концентрацію сіркоорганічних сполук, і окисрне відношення окислювача до фосфорорганічних лення та осадження фосфорорганічних сполук із сполук може бути в діапазоні приблизно від 1-1 водного шару. Даний спосіб аналогічний попереприблизно до 40-1. Крім того, стехіометричної кідньому способу, описаному з посиланням на фігулькості металевого каталізатора, який добавляють ри 1 і 2. Проте в даному способі органічний шар не до розчину гідролізату, може вистачати для отривідділяють від водного шару після початкового мання молярного відношення металевого каталіокислення. затора до фосфорорганічних сполук у діапазоні Згідно з даним способом гідролізат хімічного приблизно від 0,5-1 приблизно до 3-1. агента і перший окислювач можна розмістити в Хімічні речовини, які регулюють рН, можна дорезервуарі або посудині для обробки. Окислювачі, давати до розчину гідролізату в кількості, достатпридатні як перший окислювач в даному способі, ній для регулювання рН розчину в діапазоні приможуть містити пероксид водню, кисень, озон, поблизно від 4,5 до 6,0. вітря, гіпохлорит, персульфат, перманганат або Окислювач, металевий каталізатор і речовини, будь-яку їх комбінацію. Перший окислювач окисякі регулюють рН, об'єднують під час перемішулює хімічні компоненти гідролізату, генеруючи вовання з розчином гідролізату в резервуарі для дний шар та органічний шар, при цьому водний першої обробки, і отриманий розчин можна залишар містить деяку концентрацію фосфорорганічшити на деякий період часу, протягом якого може них сполук і органічний шар містить деяку конценвідбуватися окислення. У деяких варіантах залежтрацію сіркоорганічних сполук. Водорозчинні тіно від концентрації гідролізату хімічного агента оламіни, такі як 2-(діізопропіламіно)етантіол, період часу окислення розчину гідролізату може наявні в гідролізаті хімічного агента, окисляють до складати величину в діапазоні приблизно від 15хв. нерозчинних у воді дисульфідів. Окислювач можна до 10год. У реакції окислення фосфорорганічні додавати в сте хіометричній кількості для окисленсполуки окисляють до метилфосфонової кислоти ня по суті всієї кількості тіоламінів до дисульфідів. (МРА) й орто-фосфату (РО 43-). Як описано раніше, У варіантах, де окислювач розкладається в гідроМРА й орто-фосфа ти піддаються осадженню з лізаті внаслідок побічних реакцій, кількість додановодної суміші у вигляді залізо-фосфорних полімего окислювача може перевищува ти сте хіометричрів. В результаті, якщо в розчині гідролізату наявну кількість. Крім того, стехіометричну кількість не залізо, МРА й орто-фосфати, отримані при окиокислювача можна варіювати залежно від особлисленні розчину гідролізату, можна осадити у востей вибраного окислювача, але молярне співвигляді залізо-фосфорного полімеру. В інших вавідношення окислювача до тіоламіну звичайно ріантах після окислення можна ввести додатково складає величину в діапазоні приблизно від 0,5-1 тривалентне залізо в резервуар для першої оброприблизно до 5-1. Окислення водорозчинних тібки для осадження додаткових кількостей МРА й оламінів до нерозчинних у воді дисульфідів генеорто-фосфатів у вигляді залізо-фосфорного полірує органічний шар, що містить дисульфіди. Крім меру. того, водний шар, що містить перше водорозчинні Отриманий залізо-фосфорний полімерний тіоламіни гідролізату, а також інші фосфорорганічосад можна відділити від розчину гідролізату в ні сполуки, містить різні фосфорні кислоти, наприрезервуарі для першої обробки фільтруванням 13 84028 14 або будь-яким іншим способом, відомим фахівцям окислення даного способу, аналогічні речовинам, у даній галузі. Відділивши залізо-фосфорний поліописаним для окислення водного розчину фосфомерний осад, можна об'єднати його з іншими тверорганічних сполук у попередніх способах. Наприрдими відходами, наприклад, технологічним матеклад, придатними для даного способу окислюваріалом, і безпечно розмістити в місцях чами є окислювачі, аналогічні тим, які служать як захоронення відходів. Видалення залізодругий окислювач у попередніх способах і містять фосфорного полімеру дає збіднений фосфороргапероксиди, наприклад, пероксид водню й озон, нічними сполуками водний шар і переводить фоскисень, повітря і гіпохлорит. Окислювач викорисфорорганічні попередники в форми, нездатні знов товують у поєднанні з металевим каталізатором, утворювати хімічний агент. таким як залізо. Збіднений фосфорорганічними сполуками Окислювач можна додавати в стехіометричній розчин гідролізату можна потім відправити у зрівкількості для окислення по суті всієї кількості фосноважувальний резервуар перед біореактором і форорганічних сполук у розчині гідролізату. Молябіореактор (110) для біологічного розкладання. У рне відношення окислювача до фосфорорганічних деяких варіантах окислення розчину гідролізату сполук може складати величину в діапазоні придругим окислювачем може знищити органічний близно від 1-1 приблизно до 40-1. Крім того, стехішар, який містить деяку концентрацію сіркоорганіометричної кількості металевого каталізатора, чних сполук. У таких варіантах органічний шар який додається до розчину гідролізату, може витрансформується по суті у водний шар, що містить стачити для отримання молярного відношення неорганічні й органічні сульфати. Даний знов утвометалевого каталізатора до ортофосфатів у діапарений водний шар, який містить сульфати, можна зоні приблизно від 0,5-1 приблизно до 3-1. змішати з фосфор-збідненим водним шаром і поХімічні речовини, які регулюють рН, можна дотім відправити на стадію біологічного розкладання давати до розчину гідролізату в кількості, достатз фосфор-збідненим водним шаром. ній для регулювання рН розчину в діапазоні приПід час біологічного розкладання збідненого близно від 4,5 до 6,0. фосфорорганічними сполуками розчину гідролізаОкислювач, металевий каталізатор і речовини, ту рН розчину гідролізату регулюють у діапазоні які регулюють рН, з'єднують із розчином гідролізаприблизно від 6 до 8. Фосфорорганічний розчин ту в резервуарі для першої обробки під час перегідролізату можна об'єднати з технологічним і/або мішування, і отриманий розчин можна залишити іншим органічним матеріалом і потім піддати біона деякий період часу, протягом якого може відбулогічному розкладанню. Біологічно розкладений ватися окислення. У деяких варіантах залежно від збіднений фосфорорганічними сполуками розчин концентрації гідролізату хімічного агента інтервал гідролізату можна скинути у водний потік, напричасу окислення розчину гідролізату може складати клад, в очисні споруди, що знаходяться в суспільвеличину в діапазоні приблизно від 15хв. до 10год. ній власності, або, по-іншому, можна розмістити У реакції окислення фосфорорганічні сполуки окиіншим способом, відомим фахівцям у даній галузі. сляють до метилфосфонової кислоти (МРА) й орУ деяких варіантах перед біологічним розклато-фосфатів (РО 43-). Як описано раніше, МРА й данням збіднений фосфорорганічними сполуками орто-фосфати чутливі до осадження з водної сурозчин гідролізату можна об'єднати з іншими потоміші залізо-фосфорних полімерів. В результаті, ками відходів, які містять біологічно розкладені якщо в розчині гідролізату наявне залізо, то МРА й сполуки. орто-фосфати, отримані під час окислення розчиВ іншому варіанті даного винаходу спосіб місну гідролізату, можуть осаджуватися у вигляді затить окислення фосфорорганічних сполук розчину лізо-фосфорного полімеру. В інших варіантах могідролізату хімічного агента й осадження окислежна ввести додаткове тривалентне залізо в них фосфорорганічних сполук із розчину гідролізарезервуар для першої обробки після окислення ту. Гідролізати, придатні для використання в дадля осадження додаткових кількостей МРА й ортоному способі, включають гідролізати, які містять фосфа тів у вигляді залізо-фосфорного полімеру. деяку концентрацію водорозчинних фосфороргаОтриманий залізо-фосфорний полімерний нічних сполук. Крім водного компонента окисленоосад можна відділити від розчину гідролізату в го гідролізату VX для обробки даним способом резервуарі для першої обробки фільтруванням підходять, наприклад, гідролізати зарину (GB), або будь-якими іншими способами, відомим фахізоману (GD) і табун у (GA). вцям у даній галузі. Після відділення залізоОкислення й осадження фосфорорганічних фосфорний полімерний осад можна об'єднати з сполук розчину гідролізату може відбуватися споіншими твердими відходами, такими як технологісобом, по суті аналогічним видаленню фосфорорчний матеріал, і безпечно розмістити в місцях заганічних сполук із водних шарів, описаному в похоронення відходів. Видалення залізо-фосфорного передніх способах. Важливо зазначити, що полімеру дає збіднений фосфорорганічними споокислення розчину гідролізату в даному способі не луками водний шар і переводить фосфорорганічні дає органічного шару, усуваючи тим самим необпопередники гідролізату хімічного агента в форми, хідність стадії початкового окислення, яка включає нездатні знову утворювати хімічний агент. перший окислювач. Збіднений фосфорорганічними сполуками Таким чином, розчин гідролізату, окислювач, розчин гідролізату можна потім відправити у зрівметалевий каталізатор і речовини, які регулюють новажувальний резервуар перед біореактором рН, можна вмістити в резервуар для першої обродля біологічного розкладання. Під час біологічного бки. Окислювачі, металеві каталізатори і хімічні розкладання збідненого фосфорорганічними споречовини, які регулюють рН, придатні для способу луками розчину гідролізату рН розчину гідролізату 15 84028 16 регулюють у діапазоні приблизно від 6 до 8. Розвають до 50°С і додають до розчину гідролізату чин гідролізату фосфорорганічної сполуки можна приблизно 8л 50% пероксиду водню (Н2О2) за 4 об'єднати з технологічним і/або іншим органічним год. рН розчину підтримують при рН 5 за допомоматеріалом і потім піддати біологічному розклагою 50% гідроксиду натрію (NaOH), і температуру данню. Підданий біологічному розкладанню збідрозчину гідролізату підтримують між 60°С і 90°С у нений фосфорорганічними сполуками розчин гідпроцесі окислення. Розчин гідролізату залишають ролізату можна скинути у водний потік, наприклад, охолоджуватися на 1 год. в очисні споруди, які перебувають у суспільній Отриманий фосфоровмісний осад відфільтровласності, або, по-іншому, можна розмістити інвують від розчину за допомогою фільтр-пресу. шим способом, відомим фахівцям у даній галузі. Фосфоровмісний осад розміщують відповідним У деяких варіантах, перед біологічним розкласпособом. Видаляють із фосфор-збідненого розданням збіднений фосфорорганічними сполуками чину гідролізату аміак. рН фосфор-збідненого розрозчин гідролізату можна об'єднати з іншими поточину гідролізату доводять до значення 12 із застоками відходів, які містять біологічно розкладні спосуванням 50% гідроксиду натрію (NaOH). Звичайно луки. для доведення рН розчину до значення 12 потрібПриклад 1 но додати приблизно 500мл NaOH. Потім у розчин Приблизно 3, л (один галон) гідролізату VX, гідролізату барботують повітря доти, поки не буякий містить 10% завантаження VX [1 М тіоламін, дуть задоволені технічні вимоги по аміаку (при1 М фосфонатів (ЕМРА і МРА)] і рН 14, вміщують у близно 2год. до 50мг/л). резервуар або реакційну посудину для першої Фосфор-збіднений розчин змішують із технообробки. Гідролізат VX перемішують і додають логічним потоком таким чином, щоб загальна конприблизно 230мл 50% пероксиду водню (Н2О2) для центрація розчинених твердих речовин (TDS) окислення гідролізату VX у резервуарі для першої складала менше 3%. Перемішаний розчин додаобробки. Окислення гідролізату VX дає водний ють у пристосований, аерований реактор періодишар, який містить деяку концентрацію фосфорорчної дії із задаваним циклом роботи (SBR). Співганічних сполук, і органічний шар, який містить відношення мікроорганізмів (TOC:MLSS) у SBR деяку концентрацію сіркоорганічних сполук. У дастановить приблизно 0,2, де ТОС -загальний вміст ному прикладі органічний шар не відділяють від органічного вуглецю і MLSS - вміст суспендованих водного шару. твердих речовин у змішаній рідині. Змішаний форН окисленого розчину гідролізату доводять сфор-збіднений розчин піддають біологічному розприблизно до значення 8, додаючи приблизно кладанню й отриманий ефлюент зливають із сис270мл концентрованої сірчаної кислоти. Потім теми біологічної обробки. Ефлюент зливають при розчин гідролізату піддають другому окисленню. У гідравлічному часі перебування (HRT) приблизно способі окислення додають до розчину приблизно 10 днів. Якщо необхідно, ефлюент можна очистити 4л 5-7% водного заліза у вигляді FeSO4×7Н2О. Далі для задоволення вимогам допуску. Осаджені тверН розчину гідролізату доводять приблизно до 6 рді речовини можна вивантажити при часі перебуконцентрованою сірчаною кислотою. Розчин нагрівання твердих речовин (SRT) приблизно 50 днів. Таблиця 1 Концентрації сполук списку 2 і CBOD5 у процесі обробки гідролізату (в процентах) Технологічний потік МРА ЕМРА Тіоламін Початкові 1 8 10 Після м'якого окислення 1 8
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюHydrolyzate treatment of chemical agents
Автори англійськоюStaton John, Schneider Steve, Centofanti Lou F, Badger David, Irvine David A, Mark Rendall B.
Назва патенту російськоюОбработка гидролизатов химических агентов
Автори російськоюСтейтон Джон, Шнайдер Стив, Сентофанти Лу Ф, Беджер Дэвид, Ирвин Дэвид А, Маркс Рендалл Б.
МПК / Мітки
МПК: C06B 21/00
Мітки: гідролізатів, обробка, агентів, хімічних
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/10-84028-obrobka-gidrolizativ-khimichnikh-agentiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Обробка гідролізатів хімічних агентів</a>