Способ уничтожения люизита

 

Использование: касается уничтожения химического оружия. Сущность: способ уничтожения люизита, включающий его восстановление до элементарного мышьяка взаимодействием с карбидом кальция при температуре 300 - 400^oС.

Изобретение относится к уничтожению химического оружия, в частности люизита.

Известен способ уничтожения люизита путем его взаимодействия с расплавом серы [1]. При этом содержащийся в люизите мышьяк превращается в сульфид мышьяка. Одновременно образуется не растворимый в воде виниловый полимер, который фиксирует сульфид мышьяка и прочно его удерживает. Этот наполненный полимер, не представляющий опасности дли окружающей среды, подвергают захоронению. Основным недостатком этого известного способа уничтожения люизита является необратимая потеря ценного химического сырья.

Известен способ уничтожения люизита путем его восстановления водородом [2] . Люизит распыляют потоком водорода и вводят образующийся аэрозоль в нагретый до 900-1000^oC проточный реактор. Продуктами реакции являются элементарный мышьяк в парообразном состоянии, трихлорид мышьяка, арсин, хлористый водород, углеводороды, сажа. После охлаждения этих продуктов из них конденсируется металлический мышьяк с чистотой 99,6%, который пригоден для длительного хранения и использования в технике. Этот известный способ уничтожения люизита выбран в качестве прототипа как наиболее близкий к изобретению по назначению и технической сущности. Основными недостатками известного способа уничтожения люизита являются сложность разделения и утилизации остальных (помимо элементарного мышьяка) продуктов превращения, а также сочетание в одном процессе высокотоксичного боевого отравляющего вещества и взрывоопасного водорода. Таким образом, известный способ уничтожения люизита путем его восстановления водородом является сложным и взрывоопасным.

Задачей изобретения является упрощение процесса уничтожения люизита и повышение безопасности его осуществления. Задача решается тем, что в известном способе уничтожения люизита путем его восстановления до элементарного мышьяка восстановление осуществляют взаимодействием люизита с карбидом кальция при температуре 300-400^oC. Реакция описывается следующим уравнением: 2ClCH=CHAsCl₂+3CaC₂ __→ 2As+3CaCl₂+6C+2C₂H₂ и осуществляется путем распыления жидкого люизита в реактор, наполненный гранулированным карбидом кальция, нагретым до 300-400^oC. Продуктами восстановления люизита карбидом кальция являются четыре простых и малотоксичных вещества: элементарный мышьяк, хлорид кальция, элементарный углерод (сажа) и ацетилен. Из перечисленных продуктов три являются твердофазными и остаются в реакторе. Единственный летучий продукт - ацетилен - удаляется из реактора и направляется на сжигание (на факел). После того как весь карбид кальция израсходуется на реакцию с люизитом, температура реактора повышается до 600-700^oC, и основной, наиболее ценный продукт - элементарный мышьяк - отгоняется в приемный сосуд. Этот мышьяк представляет собой товарный продукт чистотой не ниже 99,5^oC, пригодный для длительного хранения или использования в технике. Остающаяся в реакторе смесь хлорида кальция и сажи может быть использована в качестве наполнителя для строительного бетона или утилизирована иными простыми способами.

Реакция между люизитом и карбидом кальция при 300-400^oC протекает количественно с высокой скоростью, что и приводит к быстрому и полному уничтожению боевого отравляющего вещества. Анализами установлено, что при температуре 300-400^oC и выше люизит в продуктах реакции полностью отсутствует (его содержание ниже уровня ПДК = 2·10^-4 мг/м³). При температуре ниже 300^oC люизит лишь частично восстанавливается карбидом кальция, и в продуктах реакции присутствуют значительные количества этого отравляющего вещества.

Использование для уничтожения люизита и его восстановления до элементарного мышьяка вместо взрывоопасного водорода безопасного карбида кальция и проведение процесса восстановления при температуре 300-400^oC вместо 900-1000^oC повышает безопасность процесса, уменьшает число продуктов реакции и упрощает их разделение и утилизацию.

Использование в качестве восстановителя карбида кальция и осуществление процесса его взаимодействия с люизитом при температуре 300-400^oC являются существенными признаками изобретения, которые неизвестны из открытых источников научно-технической информации и являются новыми, обеспечивающими упрощение процесса и повышение безопасности его проведения.

Формула изобретения

Способ уничтожения люизита путем его восстановления до элементарного мышьяка, отличающийся тем, что восстановление осуществляют взаимодействием люизита с карбидом кальция при температуре 300 - 400^oС.