RU2049502C1 - Method of utilization of lewisite with production of metallic arsenic - Google Patents
Method of utilization of lewisite with production of metallic arsenic Download PDFInfo
- Publication number
- RU2049502C1 RU2049502C1 SU5066521A RU2049502C1 RU 2049502 C1 RU2049502 C1 RU 2049502C1 SU 5066521 A SU5066521 A SU 5066521A RU 2049502 C1 RU2049502 C1 RU 2049502C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lewisite
- hydrogen
- metallic arsenic
- arsenic
- reaction device
- Prior art date
Links
- GIKLTQKNOXNBNY-OWOJBTEDSA-N lewisite Chemical compound Cl\C=C\[As](Cl)Cl GIKLTQKNOXNBNY-OWOJBTEDSA-N 0.000 title claims abstract description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- LULLIKNODDLMDQ-UHFFFAOYSA-N arsenic(3+) Chemical compound [As+3] LULLIKNODDLMDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 30
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 4
- YRFJGLQNTWLXKO-ZPUQHVIOSA-N chloro-bis[(e)-2-chloroethenyl]arsane Chemical compound Cl\C=C\[As](Cl)\C=C\Cl YRFJGLQNTWLXKO-ZPUQHVIOSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 46
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 22
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000010574 gas phase reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 abstract 2
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 11
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 6
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 5
- OEYOHULQRFXULB-UHFFFAOYSA-N arsenic trichloride Chemical compound Cl[As](Cl)Cl OEYOHULQRFXULB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000208152 Geranium Species 0.000 description 2
- CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N Perchloroethylene Chemical group ClC(Cl)=C(Cl)Cl CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 238000007327 hydrogenolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229950011008 tetrachloroethylene Drugs 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- YRFJGLQNTWLXKO-UHFFFAOYSA-N chloro-bis(2-chloroethenyl)arsane Chemical compound ClC=C[As](Cl)C=CCl YRFJGLQNTWLXKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 231100001231 less toxic Toxicity 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- XSKZXGDFSCCXQX-UHFFFAOYSA-N thiencarbazone-methyl Chemical compound COC(=O)C1=CSC(C)=C1S(=O)(=O)NC(=O)N1C(=O)N(C)C(OC)=N1 XSKZXGDFSCCXQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической технологии утилизации отравляющих веществ (ОВ), в частности люизита и получения на его основе металлического мышьяка. The invention relates to chemical technology for the disposal of toxic substances (OM), in particular lewisite and the production of metallic arsenic based on it.
Проблема утилизации люизита приобретает исключительное значение. The problem of lewisite utilization is of utmost importance.
Накоплены огромные запасы люизита и утилизация люизита в металлический мышьяк удовлетворили бы все потребности в нем. Мышьяк является исходным веществом для производства полупроводниковых соединений, в частности для производства арсенида галлия, а также находит применение в сельском хозяйстве и стекольном производстве. Enormous reserves of lewisite have been accumulated and the utilization of lewisite in metallic arsenic would satisfy all the needs for it. Arsenic is the starting material for the production of semiconductor compounds, in particular for the production of gallium arsenide, and is also used in agriculture and glass production.
Люизит относится к группе "ОВ", обладающих кожно-нарывным и общеядовитым действием. Люизит маслянистая, темно-коричневая жидкость с сильным навязчивым запахом герани. Обычно получаемый технический продукт не является индивидуальным веществом и представляет собой смесь мышьякорганических соединений следующего ориентировочного состава:
75-85% весовых α -люизита;
5-15% весовых β -люизита;
20-10% весовых треххлористого мышьяка.Lewisite belongs to the group of "OV", with a skin-boiling and general toxic effect. Lewisite is an oily, dark brown liquid with a strong obsessive smell of geranium. Typically, the resulting technical product is not an individual substance and is a mixture of arsenic-organic compounds of the following approximate composition:
75-85% by weight of α-lewisite;
5-15% by weight of β-lewisitis;
20-10% by weight of arsenic trichloride.
α -люизит, 2-хлорвинилдихлорарсин, химическая формула ClC2H2AsCl2. Тяжелая, бесцветная, нерастворимая в воде жидкость, при хранении приобретает фиолетовый оттенок. Запах α -люизита напоминает запах герани. Молекулярная масса 207,4 Температура кипения 196,6оС Плотность при 25оС 1,8793 г/см3 Растворимость в воде 0,5 г/л Летучесть при 20оС 4,5 мг/л
β -люизит, бис-(2-хлорвинил)хлорарсин, химическая формула (ClC2H2)2AsCl. Бесцветная жидкость, нерастворимая в воде. Молекулярная масса 233,4 Температура кипения 230оС Плотность при 25оС 1,6884 г/см3 Треххлористый мышьяк, AsCl3 (ТХМ).α-lewisite, 2-chlorovinyl dichloroarsine, chemical formula ClC 2 H 2 AsCl 2 . A heavy, colorless, water-insoluble liquid, during storage acquires a purple hue. The smell of α-lewisite resembles the smell of geranium. Molecular mass 207.4 Boiling point 196.6 о С Density at 25 о С 1.8793 g / cm 3 Solubility in water 0.5 g / l Volatility at 20 о С 4.5 mg / l
β-lewisite, bis- (2-chlorovinyl) chlorarsin, chemical formula (ClC 2 H 2 ) 2 AsCl. Colorless liquid, insoluble in water. Molecular Weight 233.4 Boiling point 230 ° C Density at 25 ° C 1.6884 g / cm 3 of arsenic trichloride, AsCl 3 (CTC).
Маслянистая, дымящаяся на воздухе жидкость. Молекулярная масса 181,4 Температура кипения 130,4оС Плотность при 20оС 2,1668 г/см
Уровень техники и технологии в этой области химической отрасли в настоящее время таков, что не существует сколько-нибудь эффективного и технологически отработанного процесса уничтожения запасов люизита с получением необходимого для промышленности металлического мышьяка.Oily, steaming liquid. Molecular mass 181.4 Boiling point 130.4 о С Density at 20 о С 2.1668 g / cm
The level of technology and technology in this area of the chemical industry is such that there is no efficient and technologically advanced process for the destruction of lewisite reserves to produce metallic arsenic necessary for the industry.
Однако определенный интерес представляет процесс переработки люизита методом хлорирования в треххлористый мышьяк с последующей переработкой в чистый мышьяк для коммерческого использования [1] Этот метод включает две стадии: взаимодействие люизита с газообразным хлором и выделение из реакционной массы треххлористого мышьяка [2]
Недостатками способа-прототипа являются:
необходимость работы с большими количествами люизита;
высокая степень остаточного люизита (до 3-х), поэтому концентрация люизита в реакционной массе на несколько порядков выше предельно допустимой концентрации (ПДК);
образование токсичного продукта разложения люизита AsCl3 (ТХМ), ПДК которого 10-3 мг/м3;
хранение и транспортировка должны отвечать требованиям хранения и транспортировки токсичных веществ;
необходимость создания специальной вакуумной установки разделения ТХМ и тетрахлорэтилена (ТХЭ) в связи с близостью их температур кипения;
низкая производительность процесса уничтожения люизита на единицу реакционного объема;
необходимость дополнительной стадии технологического процесса (восстановления ТХМ) для переработки ТХМ в металлический мышьяк.However, of certain interest is the process of processing lewisite by chlorination into arsenic trichloride followed by processing into pure arsenic for commercial use [1] This method involves two stages: the interaction of lewisite with gaseous chlorine and the isolation of arsenic trichloride from the reaction mass [2]
The disadvantages of the prototype method are:
the need to work with large quantities of lewisite;
a high degree of residual lewisite (up to 3), therefore, the concentration of lewisite in the reaction mass is several orders of magnitude higher than the maximum permissible concentration (MPC);
the formation of a toxic decomposition product of lewisite AsCl 3 (TCM), the MPC of which is 10 -3 mg / m 3 ;
storage and transportation must meet the requirements of storage and transportation of toxic substances;
the need to create a special vacuum unit for the separation of TCM and tetrachlorethylene (TCE) due to the proximity of their boiling points;
low productivity of the lewisite destruction process per unit of reaction volume;
the need for an additional stage of the technological process (restoration of TCM) for the processing of TCM into metallic arsenic.
Техническим результатом изобретения является
увеличение степени конверсии люизита до значений, обеспечивающих ПДК в воздухе рабочей зоны производственных помещений (<2˙10-4 мг/м3);
увеличение производительности процесса уничтожения люизита на единицу реакционного объема;
получение менее токсичного, чем в прототипе, продукта разложения металлического мышьяка с высокой степенью превращения;
проведение процесса утилизации люизита до металлического мышьяка в одну стадию, в одном реакционном устройстве;
проведение процесса во флегматизирующей среде азота, что позволяет вывести процесс за пределы взрываемости.The technical result of the invention is
an increase in the degree of lewisite conversion to values providing MPC in the air of the working area of industrial premises (<2˙10 -4 mg / m 3 );
increase in productivity of the lewisite destruction process per unit of reaction volume;
obtaining less toxic than in the prototype decomposition product of metallic arsenic with a high degree of conversion;
the process of utilizing lewisite to metallic arsenic in one stage, in one reaction device;
carrying out the process in a phlegmatizing environment of nitrogen, which allows you to bring the process beyond the limits of explosiveness.
Технический результат изобретения достигается тем, что процесс утилизации люизита до металлического мышьяка проводят в гомогенной газовой фазе в атмосфере водорода при 800-1000оС и при молекулярном соотношении водорода к люизиту 2/1-9/1.Technical result of the invention is achieved in that the process of recycling lewisite to metallic arsenic is carried out in the homogeneous gaseous phase under a hydrogen atmosphere at 800-1000 ° C and at a ratio of molecular hydrogen to lewisite 2 / 1-9 / 1.
Способ утилизации люизита до металлического мышьяка заключается в следующем. The method of disposal of lewisite to metallic arsenic is as follows.
Предварительно смешанная парогазовая смесь водорода и люизита в молярном соотношении 2/1-9/1 и при 800-1000оС подается на вход реакционного устройства. По мере прохождения через реакционное устройство парогазовая смесь при 800-1000оС разлагается в основном до металлического мышьяка и хлористого водорода. В качестве побочных продуктов реакции образуются небольшие количества углерода и углеводородов С2. Из реакционного устройства парогазовая смесь поступает в камеру осаждения металлического мышьяка, где на холодной поверхности стенок камеры происходит осаждение металлического мышьяка совместно с углеродом. Парогазовая смесь, содержащая остаточное количество ТХМ, водорода, хлористого водорода, углеводорода С2, последовательно проходит адсорбер (поглощение остаточного количества ТХМ на адсорбенте), абсорбер (поглощение хлористого водорода водой до получения соляной кислоты), мембранный разделитель (отделение избытка водорода от углеводородов С2). Газовая смесь, содержащая в основном углеводороды С2, направляется на паровую конверсию углеводородов для получения водорода, используемого для утилизации люизита. Избыточный водород, свободный от углеводородов С2, возвращается в технологический цикл. Из камеры осаждения смесь металлического мышьяка и углерода направляют на стадию очистки, после чего очищенный от примесей мышьяк используют для производства полупроводниковых соединений, например арсенида галлия.Pre-mixed gas-vapor mixture of hydrogen and lewisite in a molar ratio of 2 / 1-9 / 1 and at 800-1000 ° C is fed to the input of the reaction apparatus. As it passes through the reaction device, the gas-vapor mixture at 800-1000 о С decomposes mainly to metallic arsenic and hydrogen chloride. Small amounts of carbon and C 2 hydrocarbons are formed as reaction by-products. From the reaction device, the gas-vapor mixture enters the deposition chamber of metallic arsenic, where on the cold surface of the walls of the chamber the deposition of metallic arsenic occurs together with carbon. A gas-vapor mixture containing a residual amount of TCM, hydrogen, hydrogen chloride, C 2 hydrocarbon passes through an adsorber (absorption of a residual amount of TCM on an adsorbent), an absorber (absorption of hydrogen chloride by water to produce hydrochloric acid), a membrane separator (separation of excess hydrogen from hydrocarbons C 2 ). A gas mixture containing mainly C 2 hydrocarbons is sent to the steam reforming of hydrocarbons to produce hydrogen used for utilizing lewisite. Excess hydrogen free of C 2 hydrocarbons is returned to the process cycle. From the deposition chamber, a mixture of metallic arsenic and carbon is sent to the purification stage, after which the arsenic purified from impurities is used to produce semiconductor compounds, for example, gallium arsenide.
Реакция разложения люизита до металлического мышьяка является газофазной реакцией, скорость которой зависит от температуры проведения процесса и концентрации водорода в исходной парогазовой смеси. С увеличением температуры проведение процесса и концентрации водорода увеличиваются константы скорости гидрогенолиза (восстановления) α -люизита, β -люизита. The decomposition of lewisite to metallic arsenic is a gas-phase reaction, the rate of which depends on the temperature of the process and the concentration of hydrogen in the initial vapor-gas mixture. With increasing temperature, the process and hydrogen concentration increase the rate constants of hydrogenolysis (reduction) of α-lewisite, β-lewisite.
При температуре проведения процесса менее 800оС наряду с реакциями гидрогенолиза люизита происходят реакции термического разложения люизита. В реакционной массе накапливается треххлористый мышьяк, идет образование ацетилена. Степень разложения люизита мала и концентрация люизита значительно выше ПДК (при 700оС степень разложения люизита ≈99,3%). Более высокая степень превращения люизита при температуре проведения процесса менее 800оС может быть достигнута только за счет значительного увеличения реакционного объема.When the temperature of the process below 800 ° C together with the hydrogenolysis reactions occur lewisite lewisite thermal decomposition reaction. Arsenic trichloride accumulates in the reaction mass, and acetylene is formed. The degree of decomposition is small and lewisite lewisite concentration significantly higher MPC (at 700 ° C the degree of decomposition of lewisite ≈99,3%). A higher degree of conversion of lewisite process at a temperature of less than 800 ° C can be achieved only at the expense of a significant increase in reaction volume.
При температуре выше 1000оС процесс проводить нецелесообразно, так как степень разложения люизита не возрастает, технические трудности резко увеличиваются.At temperatures above 1000 ° C to carry out the process is impractical because the degree of degradation does not increase lewisite, technical difficulties are increased dramatically.
Молярное соотношение водорода к люизиту менее 2/1 снижает степень разложения люизита до 99,94% что значительно выше ПДК. Молярное отношение водорода к люизиту выше 9/1 снижает выход металлического мышьяка. The molar ratio of hydrogen to lewisite less than 2/1 reduces the degree of decomposition of lewisite to 99.94%, which is significantly higher than the MPC. The molar ratio of hydrogen to lewisite above 9/1 reduces the yield of metallic arsenic.
Лучший вариант осуществления предлагаемого способа заключается в следующем. The best option for implementing the proposed method is as follows.
П р и м е р 1. Предварительно смешанную парогазовую смесь водорода и люизита в молярном соотношении 5,3/1 в количестве 1,32 кг/ч при 900оС подают на вход реакционного устройства. Парогазовая смесь проходит реакционное устройство и поступает в камеру осаждения металлического мышьяка из парогазовой смеси. Концентрация люизита на выходе из реакционного устройства 0,482˙10-12 моль/л (1˙10-7 мг/л), что соответствует расчету степени превращения люизита с точностью 7˙10-10. На выходе из реакционного устройства получают 0,451 кг/ч металлического мышьяка с выходом 99,97% от теоретического.PRI me R 1. Pre-mixed steam-gas mixture of hydrogen and lewisite in a molar ratio of 5.3 / 1 in the amount of 1.32 kg / h at 900 about With served at the input of the reaction device. The gas-vapor mixture passes through the reaction device and enters the deposition chamber of metallic arsenic from the gas-vapor mixture. The lewisite concentration at the outlet of the reaction device is 0.482 × 10 −12 mol / L (1 × 10 −7 mg / L), which corresponds to the calculation of the degree of lewisite conversion with an accuracy of 7 × 10 −10 . At the exit from the reaction device, 0.451 kg / h of metallic arsenic is obtained with a yield of 99.97% of theoretical.
П р и м е р 2. Предварительно смешанную парогазовую смесь водорода, азота и люизита, в молярном соотношении водород:люизит 5,3:1 в количестве 5,25 кг/ч и азот в количестве не менее 11,33 кг/ч (мольное соотношение азота к водороду не менее 3,2:1) при 1000оС подают на вход реакционного устройства. Концентрация люизита на выходе из реакционного устройства 0,482˙10-7 мг/л), что соответствует по расчету степени разложения люизита с точностью 7˙10-10. На выходе из реакционного устройства получают 1,805 кг/ч металлического мышьяка с выходом 99,97% от теоретического.PRI me R 2. Pre-mixed steam-gas mixture of hydrogen, nitrogen and lewisite in a molar ratio of hydrogen: lewisite 5.3: 1 in an amount of 5.25 kg / h and nitrogen in an amount of not less than 11.33 kg / h ( the molar ratio of nitrogen to hydrogen is at least 3.2: 1) at 1000 ° C is supplied to the input of the reaction apparatus. The concentration of lewisite at the outlet of the reaction device is 0.482˙10 -7 mg / l), which corresponds to the calculation of the degree of decomposition of lewisite with an accuracy of 7˙10 -10 . At the exit of the reaction device, 1.805 kg / h of metallic arsenic is obtained with a yield of 99.97% of theoretical.
П р и м е р 3. Предварительно смешанную парогазовую смесь водорода и люизита в молярном соотношении 7,9/1, в количестве 5,38 кг/ч при 800оС подают на вход реакционного устройства. Концентрация люизита на выходе из реакционного устройства 0,482˙10-12 моль/л (1˙10-7 мг/л), что соответствует по расчету степени превращения люизита с точностью 7˙10-10. На выходе из реакционного устройства получают 1,805 кг/ч металлического мышьяка с выходом 99,97% от теоретического.PRI me R 3. Pre-mixed steam-gas mixture of hydrogen and lewisite in a molar ratio of 7.9 / 1, in the amount of 5.38 kg / h at 800 about With served at the input of the reaction device. The lewisite concentration at the outlet of the reaction device is 0.482 × 10 −12 mol / L (1 × 10 −7 mg / L), which corresponds to the calculation of the degree of lewisite conversion with an accuracy of 7 × 10 −10 . At the exit of the reaction device, 1.805 kg / h of metallic arsenic is obtained with a yield of 99.97% of theoretical.
П р и м е р 4. Предварительно смешанную парогазовую смесь водорода и люизита в молярном соотношении 5,3/1, в количестве 5,25 кг/ч при 700оС подают на вход реакционного устройства. Концентрация люизита на выходе из реакционного устройства 0,93˙10-5 моль/л, что соответствует степени разложения люизита 0,993. На выходе из реакционного устройства получают 1,59 кг/ч металлического мышьяка с выходом 88,28% от теоретического.PRI me R 4. Pre-mixed steam-gas mixture of hydrogen and lewisite in a molar ratio of 5.3 / 1, in the amount of 5.25 kg / h at 700 about With served at the input of the reaction device. The lewisite concentration at the outlet of the reaction device is 0.93 × 10 −5 mol / L, which corresponds to a decomposition degree of lewisite of 0.993. At the exit of the reaction device, 1.59 kg / h of metallic arsenic is obtained with a yield of 88.28% of theoretical.
П р и м е р 5. Предварительно смешанную парогазовую смесь водорода и люизита в молярном соотношении 5,3/1, в количестве 5,25 кг/ч при 1100оС подают на вход в реакционное устройство. Концентрация люизита на выходе из реакционного устройства 0,482˙10-12 моль/л (1˙10-7 мг/л), что соответствует по расчету степени разложения люизита с точностью 7˙10-10. На выходе из реакционного устройства получают 1,805 кг/ч металлического мышьяка с выходом 99,97% от теоретического.PRI me R 5. Pre-mixed steam-gas mixture of hydrogen and lewisite in a molar ratio of 5.3 / 1, in the amount of 5.25 kg / h at 1100 about With served at the entrance to the reaction device. Lewisite concentration at the outlet of the reaction apparatus 0,482˙10 -12 mol / l (1˙10 -7 mg / l), which corresponds to the calculation of the degree of decomposition of Lewisite with accuracy 7˙10 -10. At the exit of the reaction device, 1.805 kg / h of metallic arsenic is obtained with a yield of 99.97% of theoretical.
П р и м е р 6. Предварительно смешанную парогазовую смесь водорода и люизита в молярном соотношении 1,2/1, в количестве 5,05 кг/ч при 1000оС подают на вход реакционного устройства. Концентрация люизита на выходе из реакционного устройства 0,11˙10-5 моль/л, что соответствует степени разложения люизита 99,94% На выходе из реакционного устройства по- лучают 1,803 кг/ч металлического мышьяка с выходом 99,9% от теоретического.PRI me R 6. Pre-mixed steam-gas mixture of hydrogen and lewisite in a molar ratio of 1.2 / 1, in the amount of 5.05 kg / h at 1000 about With served at the input of the reaction device. Lewisite concentration at the outlet of the reaction apparatus 0,11˙10 -5 mol / l, which corresponds to the degree of decomposition of lewisite 99.94% at the outlet of the reaction apparatus po- Luciano 1,803 kg / h of arsenic metal in a yield of 99.9% of theory.
П р и м е р 7. Предварительно смешанную парогазовую смесь водорода и люизита в молярном соотношении 10,5/1, в количестве 5,51 кг/ч при 1000оС подают на вход реакционного устройства. Концентрация люизита на выходе из реакционного устройства 0,482˙10-12 моль (1˙10-7 мг/л), что соответствует степени превращения люизита с точностью 1˙10-10. На выходе из реакционного устройства получают 1,804 кг/ч металлического мышьяка с выходом 99,94% от теоретического.PRI me R 7. Pre-mixed steam-gas mixture of hydrogen and lewisite in a molar ratio of 10.5 / 1, in the amount of 5.51 kg / h at 1000 about With served at the input of the reaction device. Lewisite concentration at the outlet of the reaction apparatus 0,482˙10 -12 mol (1˙10 -7 mg / l), which corresponds to a conversion of Lewisite with accuracy 1˙10 -10. At the exit of the reaction device, 1.804 kg / h of metallic arsenic is obtained with a yield of 99.94% of theoretical.
Предложенный способ утилизации люизита до металлического мышьяка опробован на пилотной установке. При температуре проведения процесса 800-1000оС, молярном соотношении водорода к люизиту 2/1--9/1 и молярном соотношении азот: водород не менее 3,2:1 концентрация люизита на выходе из реакционного устройства 1˙10-7 мг/л, что ниже ПДК люизита в воздухе рабочей зоны производственных помещений; выход металлического мышьяка не менее 99,9% от теоретического; увеличена производительность разложения люизита на единицу реакционного объема; процесс утилизации люизита до металлического мышьяка осуществлен в одну стадию на одном реакционном устройстве; получена партия металлического мышьяка. Очищенный от примесей металлический мышьяк направлен для производства из него арсенида галлия. На одном из заводов по хранению ОВ планируется создание опытно-промышленной установки утилизации люизита до металлического мышьяка производительностью 40-50 т в год с последующим созданием промышленного производства.The proposed method for the disposal of lewisite to metallic arsenic was tested on a pilot installation. At a process temperature of 800-1000 о С, a molar ratio of hydrogen to lewisite of 2 / 1--9 / 1 and a molar ratio of nitrogen: hydrogen of at least 3.2: 1, the concentration of lewisite at the outlet of the reaction device is 1˙10 -7 mg / l, which is lower than the MPC lewisite in the air of the working zone of industrial premises the yield of metallic arsenic is not less than 99.9% of theoretical; increased productivity of decomposition of lewisite per unit of reaction volume; the process of utilizing lewisite to metallic arsenic is carried out in one stage on one reaction device; received a batch of metallic arsenic. Arsenic purified from impurities is used to produce gallium arsenide from it. At one of the plants for the storage of OM, it is planned to create a pilot plant for the disposal of lewisite to metal arsenic with a capacity of 40-50 tons per year, followed by the creation of industrial production.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5066521 RU2049502C1 (en) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | Method of utilization of lewisite with production of metallic arsenic |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5066521 RU2049502C1 (en) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | Method of utilization of lewisite with production of metallic arsenic |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2049502C1 true RU2049502C1 (en) | 1995-12-10 |
Family
ID=21615279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5066521 RU2049502C1 (en) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | Method of utilization of lewisite with production of metallic arsenic |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2049502C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2198707C1 (en) * | 2001-12-13 | 2003-02-20 | Демахин Анатолий Григорьевич | Method for reprocessing lewisite detoxication products |
-
1992
- 1992-08-25 RU SU5066521 patent/RU2049502C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Конференция по разоружению, основные технологические аспекты уничтожения химического оружия, CD/CW/W Р.367, 7.10, 1991, р.4. * |
| 2. Евстафьев И.Б., Арефьев С.В., Пронин М.А., Несамостоятельный мышьяк, Химия и жизнь, N 5, 1991, с.30. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2198707C1 (en) * | 2001-12-13 | 2003-02-20 | Демахин Анатолий Григорьевич | Method for reprocessing lewisite detoxication products |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2904511A (en) | Method and apparatus for producing purified water from aqueous saline solutions | |
| DE2943200C2 (en) | ||
| DE3248813C2 (en) | ||
| DE68907968T2 (en) | Recovery of low-boiling silanes in a CVD process. | |
| US5006326A (en) | Gaseous generator system for preparing chlorine dioxide | |
| EP0419419A1 (en) | Process for the safe and pollution-free preparation of highly pure alkylene oxide adducts | |
| DE68906883T2 (en) | Process and apparatus for the production and liquefaction of gases. | |
| US2344346A (en) | Preparation of chlorine dioxide | |
| DE68907401T2 (en) | Process for the production of silane. | |
| DE69602880T2 (en) | Process for the preparation of 1,2-dichloroethane | |
| RU2049502C1 (en) | Method of utilization of lewisite with production of metallic arsenic | |
| US3780163A (en) | Process for removing iron carbonyl with ozone | |
| US4927621A (en) | Purification of anhydrous hydrogen chloride | |
| US4542004A (en) | Process for the hydrogenation of silicon tetrachloride | |
| US4663144A (en) | Water-splitting cycle with graphite intercalation compounds | |
| JP3376565B2 (en) | Method for producing alkylarsine compound | |
| RU2122971C1 (en) | Method of producing polycrystalline silicon in closed circuit | |
| US4696953A (en) | Scavengers for the removal of impurities from arsine and phosphine | |
| DE3884702T2 (en) | Process for the production of silane. | |
| EP0103940A1 (en) | Process for preparing vanadium halides | |
| US3956462A (en) | Process utilizing waste material consisting substantially of phosphorous acid | |
| DE2400417C3 (en) | Process for the elimination of the air-polluting exhaust gas in the large-scale synthesis of dichloroethane by oxychlorination of ethylene | |
| EP0018420B1 (en) | Method of synthesizing urea | |
| US4040912A (en) | Polymerization inhibitor for vinyl aromatic compounds | |
| EP0007241B1 (en) | Process for purification of gases containing elemental sulphur |