СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ РЕГЕНЕРАТИВНЫХ ПАТРОНОВ И БРИКЕТОВ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ПОДАЧИ КИСЛОРОДА С ИСТЕКШИМИ СРОКАМИ ЭКСПЛУАТАЦИИ
METHOD OF UTILIZING REGENERATIVE CARTRIDGES AND BRIQUETTES OF ADDITIONAL OXYGEN SUPPLY WITH EXPIRED SERVICE LIFE

Изобретение относится к области обезвреживания и утилизации пероксидных неорганических соединений, а именно к разработке способа утилизации регенеративных патронов и брикетов дополнительной подачи кислорода, содержащих пероксиды натрия и калия, непригодные к использованию и дальнейшему хранению.
Утилизация (уничтожение) регенеративных патронов и брикетов дополнительной подачи кислорода для изолирующих противогазов представляет собой сложную техническую задачу, требующую разработки технологий и систем безопасности для ее (его) осуществления. Так как отработанные регенеративные патроны (независимо от продолжительности их использования) и брикеты дополнительной подачи кислорода после окончания работы сдают на уничтожение. Назначенный срок хранения регенеративного патрона РП и брикетов ДП-Т в зависимости от вида упаковки и сборки составляет 8 лет. С учетом того что они находятся на снабжении подразделений Министерства чрезвычайных ситуаций и Вооруженных Сил РФ, решение данной задачи является весьма актуальным.
Утилизация - одно из средств охраны окружающей природной среды, ресурсосбережения и поддержания сырьевой базы, реализуемое практически на всех этапах жизненного цикла продукции. Сжигание, захоронение или другие способы уничтожения изделий утилизацией не являются.
Известны способы их уничтожения методом сжигания или методом гидролитической деструкции, проводимой в специальных искусственных водоемах [Изолирующий противогаз ИП-5. Техническое описание и инструкция по эксплуатации №5145. Изд. 3. - 1985. - 52 с. ТУ №5140 на регенеративный патрон РП-5. ТУ №5139 на брикет дополнительной подачи кислорода ДП-Т].
При уничтожении методом сжигания образуется высокая температура горения, и сохраняется высокая взрывоопасность проведения работ. Использование гидролитических процессов для утилизации регенеративных патронов возможно в специальных водоемах. Оба метода характеризуются крайне низкой экологичностью и отсутствием возможности выделения целевых утилизационных продуктов.
Задачами предлагаемого изобретения являются разработка способа утилизации регенеративных патронов и брикетов дополнительной подачи кислорода с истекшими сроками эксплуатации, получение пероксида кальция, продукта с широким спектром применения в различных областях хозяйственной деятельности (таблица 1), а также снижение пожаро-взрывоопасности и обеспечение экологической безопасности при проведении работ.
Поставленная задача достигается тем, что в способе утилизации регенеративных патронов и брикетов дополнительной подачи кислорода с истекшими сроками эксплуатации, основанном на вскрытии, разгерметизации корпусов, извлечении активной пероксидной массы и гидролитической деструкции, согласно предлагаемому техническому решению извлеченную активную пероксидную массу щелочных металлов смешивают с кристаллическим хлоридом кальция в соотношении 1,4:1,0 по массе, смесь перемешивают, добавляют дистиллированную воду в количестве, в 4-5 раз превышающем суммарное количество смеси, исключая возможность пенообразования путем поддержания температуры на уровне, не превышающем 40°С, выдерживают реакционную массу при температуре 40°С в течение 4 ч, разделяют образовавшиеся слои на делительной воронке, слой, содержащий пероксидные соединения кальция, отфильтровывают и сушат при температуре не более 120°С в течение 6 ч.
Сущность способа заключается в проведении последовательных и параллельных химических реакций (на примере хлорида кальция), описываемых уравнениями 1, 2, 3 и балансовым уравнением 4, после осуществления операций по разгерметизации корпусов, вскрытии, извлечении активной пероксидной массы и смешении ее с сухим хлоридом кальция и дозировкой воды при температуре реакционной массы не выше 40°С:
Пример 1
В реактор объемом 1000 мл, снабженный обратным холодильником, термометром, капельной воронкой и механической мешалкой, загружают 55 г хлористого кальция и 78 г активной пероксидной массы щелочных металлов, извлеченной из регенеративных патронов и брикетов дополнительной подачи кислорода, перемешивают и подают до 400 мл дистиллированной воды. Вода в реактор подается таким образом, чтобы температура в реакторе не превышала 40°С и не происходило интенсивного пенообразования (газовыделения). По окончании подачи воды полученную реакционную массу (суспензию) выдерживают при температуре 40°С в течение 4 ч и образующие слои разделяют на делительной воронке. Слой, содержащий пероксидные соединения кальция, отфильтровывают и сушат при температуре не более 120°С в течение 6 ч. Получают 49,7 г продукта. Выход целевого продукта составляет 92%.
Практическое применение данного способа позволит повысить эффективность мероприятий по утилизации регенеративных патронов и брикетов дополнительной подачи кислорода, получить пероксид кальция с широким спектром применения в различных областях хозяйственной деятельности, снизить пожаро-взрывоопасность и обеспечить экологическую безопасность при проведении работ (таблица 1).