способ детоксикации отравляющих веществ или токсичных химических соединений электрохимическим воздействием и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ детоксикации отравляющих веществ (ОВ) или токсичных химических соединений (ТХС) путем их перемешивания с электролитом и электрохимическим воздействием с последующим разделением продуктов электролиза на газообразные и жидкостные массы, отличающийся тем, что исходные ОВ, их смеси или ТХС перемешивают с электролитом, включающим в свой состав нуклеофильный агент, в объемном соотношении, соответственно равном 1 к 1÷10 в устройстве для интенсивного перемешивания с получением мелкодисперсной эмульсии, причем в качестве нуклеофильного агента электролита используют растворы хлоридов, сульфатов, карбонатов, нитритов, фосфатов щелочных металлов или их смеси, электролиз ведут при плотности тока на электродах от 0,2 до 2,0 кА/м², при скорости потока эмульсии в зоне межэлектродного пространства электролизера, равной 0,1÷2,0 м/с, давлении 1,0÷10 кгс/см ² и температуре 15°÷150°С, после чего полученные продукты электролиза разделяют на газообразные и жидкостные массы в аппарате прямоточном скоростном (АПС), в котором газообразные массы промывают одновременно дополнительным электролитом с нуклеофильным агентом и частью жидкостной массы продуктов электролиза из АПС, собранных в его сборнике и освобожденных от взвесей и шлама, а другую часть жидкостной массы продуктов электролиза возвращают через теплообменное устройство в устройство для интенсивного перемешивания.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что электролит включает в свой состав морскую воду.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что электролит включает в свой состав поверхностно-активные вещества.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют повторный или многократный электролиз в одном или последующих электролизерах.

5. Установка детоксикации отравляющих веществ (ОВ) или токсических химических соединений (ТХС) электрохимическим воздействием, включающая трубопровод ввода электролита в устройство для перемешивания исходных ОВ или ТХС с электролитом, трубопровод вывода полученной смеси из устройства для перемешивания, трубопровод ввода смеси в электролизер, трубопровод вывода из него продуктов электролиза, устройство для разделения последних на газообразные и жидкостные массы, газопровод вывода газообразных масс и сборник жидких масс, отличающаяся тем, что устройство для перемешивания выполнено в виде инжектора для получения мелкодисперсной эмульсии ОВ, их смесей или ТХС и электролита с нуклеофильным агентом, устройство разделения продуктов электролиза представляет собой расположенный в регенеративном блоке аппарат прямоточный скоростной (АПС), верхняя часть нижней ступени которого подсоединена к электролизеру через трубопровод вывода из него продуктов электролиза, газопровод вывода газообразных масс из АПС подсоединен к его верхней ступени и связан с газодувкой через огнепреградитель, сборник жидкостных масс связан с нижней частью АПС и оборудован вертикальной переливной перегородкой, устройством вывода взвесей и шлама, трубопроводом вывода жидкостных масс из сборника и насосом, циркулирующим часть жидкостной массы по внутреннему замкнутому циклу в регенеративном блоке через нижнюю часть верхней ступени АПС и циркулирующим другую часть жидкостной массы по внешнему по отношению к регенеративному блоку замкнутому циклу через теплообменное устройство, инжектор, электролизер, АПС и сборник.

6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что она снабжена устройством для ввода дополнительного электролита с нуклеофильным агентом, трубопровод которого подсоединен к трубопроводу ввода основного электролита с нуклеофильным агентом в инжектор.

7. Установка по п.5, отличающаяся тем, что она снабжена устройством для ввода дополнительного электролита с нуклеофильным агентом, трубопровод которого подсоединен к трубопроводу ввода электролита, циркулирующего по внешнему замкнутому циклу в регенеративном блоке.

8. Установка по п.5, отличающаяся тем, что электролизер, питаемый постоянным током, оборудован биполярными электродами пакетного типа в емкости.

9. Установка по п.5, отличающаяся тем, что электролизер, питаемый постоянным током, оборудован биполярными электродами фильтрпрессного типа.

10. Установка по п.5, отличающаяся тем, что электролизер, питаемый постоянным током, оборудован монополярными электродами пакетного типа в емкости.

11. Установка по п.5, отличающаяся тем, что электролизер, питаемый постоянным током, оборудован монополярными электродами фильтрпрессного типа.

12. Установка по п.5, отличающаяся тем, что электролизер, питаемый постоянным током, оборудован разновеликими по площади электродами.

13. Установка по п.5, отличающаяся тем, что электролизер, питаемый постоянным током, оборудован проточными электродами, например, просечными или сетчатыми.

14. Установка по п.5, отличающаяся тем, что инжектор оборудован устройством для обеспечения пульсационного режима в процессе интенсивного перемешивания исходных ОВ или ТХС и электролита с нуклеофильным агентом, трубопроводы которого образуют замкнутый цикл между устройством для обеспечения пульсационного режима и инжектором.

15. Установка по п.5, отличающаяся тем, что электролизер, питаемый постоянным током, оборудован устройством для обеспечения пульсационного режима в процессе электролиза внутри электролизера, трубопроводы которого образуют замкнутый цикл между устройством для обеспечения пульсационного режима и электролизером.

16. Установка по п.5, отличающаяся тем, что инжектор оборудован У3-устройством для улучшения режима работы интенсивного перемешивания исходных ОВ или ТХС и электролита с нуклеофильным агентом в его внутренней рабочей зоне.

17. Установка по п.5, отличающаяся тем, что электролизер оборудован УЗ-устройством для улучшения режима процесса электролиза в его внутренней полости.

18. Установка по п.5, отличающаяся тем, что она снабжена двумя и более электролизерами, питаемыми постоянным током, установленными между собой параллельно, и трубопровод вывода мелкодисперсной эмульсии в электролите из инжектора подсоединен к коллектору для питания каждого электролизера мелкодисперсной эмульсией в электролите, трубопроводы от которого подсоединены к каждому электролизеру, а трубопроводы вывода продуктов электролиза из каждого электролизера подсоединены к разделительному коллектору, при этом газопроводы из верхней и нижней частей разделительного коллектора подсоединены к нижней ступени АПС.

19. Установка по п.5, отличающаяся тем, что она снабжена двумя и более электролизерами, питаемыми постоянным током, установленными между собой последовательно, и трубопровод вывода мелкодисперсной эмульсии в электролите из инжектора подсоединен к первому электролизеру, а газопроводы между последующими электролизерами оборудованы газоотделителями, от каждого из которых газопровод вывода газообразных масс подсоединен к коллектору, связанному с нижней ступенью АПС, при этом газопровод из последнего электролизера также подсоединен к нижней ступени АПС.

20. Установка по п.5, отличающаяся тем, что она снабжена при последовательной установке электролизеров устройством для ввода дополнительного электролита с нуклеофильным агентом, трубопровод которого подсоединен к трубопроводу вывода жидкостных масс продуктов электролиза из газоотделителя, расположенного на трубопроводе между первым после инжектора электролизером, и последующим электролизером для повторного электролиза продуктов электролиза из первого электролизера, при этом газопровод вывода газообразных масс из газоотделителя подсоединен к коллектору, связанному с нижней ступенью АПС, а газопровод последнего электролизера также подсоединен к нижней ступени АПС.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к детоксикации отравляющих веществ (ОВ) или токсичных химических соединений (ТХС) электрохимическим воздействием.

Изобретение может быть использовано для уничтожения ОВ всех видов и их смесей, а также для разложения ТХС.

Наиболее близкими к предлагаемому изобретению является способ обезвреживания отходов ядохимикатов и химического оружия и устройство для его осуществления по патенту RU 2228212, 10.05.2004, в котором детоксикацию ОВ или ТХС осуществляют путем перемешивания с электролитом и электрохимическим воздействием с последующим разделением продуктов электролиза на газообразные и жидкостные массы.

К недостаткам известных способов и установки следует отнести:

- недостаточно полное проведение реакции детоксикации до конечных продуктов обработки ОВ или ТХС из-за малых скоростей и значительной затраты энергии реакции замещения для разрыва молекулярных связей органических радикалов до конца;

- неэкономичное применение детоксикации ОВ или ТХС электролизом в кислой или щелочной среде из-за многозвенности реакций ступенчатых обработок ОВ или ТХС со значительной затратой электроэнергии;

- применение объемного оборудования при аппаратурном оформлении детоксикации ОВ или ТХС из-за обработки основных реакций малоскоростных процессов.

Технический результат изобретения заключается в повышении производительности процесса, в снижении металлоемкости и энергоемкости установки путем обработки ОВ, их смесей и ТХС в электролизере мелкодисперсной эмульсии в электролите как непосредственным воздействием на них в зоне межэлектродного пространства на разрушение молекулярных связей органических радикалов, составляющих соединения ОВ или ТХС, так и химическим воздействием в приэлектродных зонах атомарным хлором, атомарным кислородом, щелочью, сильными окислителями кислородсодержащих соединений хлора и возможным воздействием атомарного водорода.

Технический результат достигается способом детоксикации ОВ или ТХС путем их перемешивания с электролитом и электрическим воздействием с последующим разделением продуктов электролиза на газообразные и жидкостные массы, согласно изобретению, исходные ОВ, их смеси или ТХС перемешиваются с электролитом, включающим в свой состав нуклеофильный агент, в объемном соотношении, соответственно равном 1 к 1÷10, в устройстве для интенсивного перемешивания с получением мелкодисперсной эмульсии, причем в качестве нуклеофильного агента электролита используют растворы хлоридов, сульфатов, нитритов, фосфатов щелочных металлов или их смеси, осуществляют электролиз полученной мелкодисперсной эмульсии при плотности тока на электродах от 0,2 до 2,0 кА/м, при скорости потока эмульсии в зоне межэлектродного пространства электролизера, равной 0,1÷2,0 м/с, давлении 1,0÷10 кгс/см² и температуре 15÷150°С, после чего полученные продукты электролиза разделяют на газообразные и жидкостные массы в аппарате прямоточном скоростном (АПС), в котором газообразные массы промывают одновременно дополнительным электролитом с нуклеофильным агентом и частью жидкостной массы продуктов электролиза из АПС, собранных в его сборнике и освобожденных от взвесей и шлама, а другую часть жидкостной массы продуктов электролиза возвращают через теплообменное устройство в устройство для интенсивного перемешивания.

Технический результат достигается также тем, что:

- электролит может включать в свой состав морскую воду;

- электролит может включать в свой состав поверхностно-активные вещества;

- может быть также осуществлен повторный или многократный электролиз в одном или последующих электролизерах.

Технический результат достигается также установкой детоксикации ОВ или ТХС электрохимическим воздействием, включает трубопровод ввода электролита в устройство для перемешивания исходных ОВ или ТХС с электролитом, трубопровод вывода полученной смеси из устройства для перемешивания, трубопровод ввода смеси в электролизер, трубопровод вывода из него продуктов электролиза, устройство для разделения последних на газообразные и жидкостные массы, согласно изобретению, устройство для перемешивания может быть выполнено в виде инжектора для получения мелкодисперсной эмульсии ОВ, их смесей или ТХС и электролита с нуклеофильным агентом, устройство разделения продуктов электролиза представляет собой расположенный в регенеративном блоке аппарат прямоточный скоростной (АПС), верхняя часть нижней ступени которого подсоединена к электролизеру через трубопровод вывода из него продуктов электролиза, газопровод вывода газообразных масс из АПС подсоединен к его верхней ступени и связан с газодувкой через огнепреградитель, сборник жидкостных масс связан с нижней частью АПС и оборудован вертикальной переливной перегородкой, устройством вывода взвесей и шлама, трубопроводом вывода жидкостных масс из сборника и насосом, циркулирующим часть жидкостной массы по внутреннему замкнутому циклу в регенеративном блоке через нижнюю часть верхней ступени АПС и циркулирующим другую часть жидкостной массы по внешнему, по отношению к регенеративному блоку, замкнутому циклу через теплообменное устройство, инжектор, электролизер, АПС и сборник.

Установка может быть также снабжена:

- устройством для ввода дополнительного электролита с нуклеофильным агентом, трубопровод которого подсоединен к трубопроводу ввода основного электролита с нуклеофильным агентом в инжектор;

- устройством для ввода дополнительного электролита с нуклеофильным агентом, трубопровод которого подсоединен к трубопроводу ввода электролита, циркулирующего по внешнему замкнутому циклу в регенеративном блоке;

- электролизером, питаемым постоянным током, оборудованным биполярными электродами пакетного типа в емкости электролизера;

- электролизером, питаемым постоянным током, оборудованным биполярными электродами фильтропрессного типа;

- электролизером, питаемым постоянным током, оборудованным равновеликими по площади электродами;

- электролизером, питаемым постоянным током, оборудованным проточными электродами, например, просечными или сетчатыми;

- инжектором, оборудованным устройством для обеспечения пульсационного режима в процессе интенсивного перемешивания исходных ОВ или ТХС и электролита с нуклеофильным агентом, трубопроводы которого образуют замкнутый цикл между устройством для обеспечения пульсационного режима и инжектором;

- электролизером, питаемым постоянным током, оборудованным устройством для обеспечения пульсационного режима в процессе электролиза внутри электролизера, трубопроводы которого образуют замкнутый цикл между устройством для обеспечения пульсационного режима и электролизером;

- инжектором, оборудованным УЗ-устройством для улучшения режима работы интенсивного перемешивания исходных ОВ или ТХС и электролита с нуклеофильным агентом в его внутренней рабочей зоне;

- электролизером, оборудованным УЗ-устройством для улучшения режима процесса электролиза в его внутренней полости;

- двумя и более электролизерами, питаемыми постоянным током, установленными между собой параллельно, и трубопровод вывода мелкодисперсной эмульсии в электролите из инжектора подсоединен к коллектору для питания каждого электролизера мелкодисперсной эмульсией в электролите, трубопроводы от которого подсоединены к каждому электролизеру, а трубопроводы вывода продуктов электролиза из каждого электролизера подсоединены к разделительному коллектору, при этом газопроводы из верхней и нижней части разделительного коллектора подсоединены к нижней ступени АПС;

- двумя и более электролизерами, питаемыми постоянным током, установленными между собой последовательно, и трубопровод вывода мелкодисперсной эмульсии в электролите из инжектора подсоединен к первому электролизеру, а газопроводы между последующими электролизерами оборудованы газоотделителями, от каждого из которых газопровод вывода газообразных масс подсоединен к коллектору, связанному с нижней ступенью АПС, при этом газопровод из последнего электролизера также подсоединен к нижней ступени АПС;

- при последовательной установке электролизеров, устройством для ввода дополнительного электролита с нуклеофильным агентом, трубопровод которого подсоединен к трубопроводу вывода жидкостных масс продуктов электролиза из газоотделителя, расположенного на трубопроводе между первым после инжектора электролизером, и последующим электролизером для повторного электролиза продуктов электролиза из первого электролизера, при этом газопровод вывода газообразных масс из газоотделителя подсоединен к коллектору, связанному с нижней ступенью АПС, а газопровод последнего электролизера также подсоединен к нижней ступени АПС.

Изобретение позволяет:

- установить оптимальный и устойчивый режим непрерывной детоксикации ОВ или ТХС в межэлектродном пространстве электролизера, сохраняя пределы плотностей тока такими, чтобы электролиз мелкодисперсной эмульсии исходных ОВ или ТХС с электролитом, включающим в свой состав нуклеофильный агент, проходил в ускоренном режиме при полном переводе ОВ или ТХС в нетоксичные соединения;

- улучшить ведение процесса электролиза путем подбора питания электролизера таким составом мелкодисперсной эмульсии исходных ОВ или ТХС с электролитом, включающем в свой состав нуклеофильный агент;

- улучшить ведение процесса электролиза путем подбора питания электролизера таким составом мелкодисперсной эмульсии исходных ОВ или ТХС в электролите с массой электролита, которые при соблюдении их выбранного соотношения, в комплексе с подбором дополнительных и вспомогательных нуклеофильных агентов, и подбором режима ведения процесса электролиза по температуре и давлению при ускоренном протоке в электролизере позволяли бы ускорить проведение детоксикации в экономически выгодных условиях;

- использовать проведение процесса детоксикации ОВ или ТХС в природной и межэлектродной зонах электролизера, где используется прямое воздействие на ОВ или ТХС электрохимических продуктов на их разложение (с сопровождением деполяризации поверхностей электродов) и быстрый отвод продуктов электролиза из рабочей зоны устройства электролизера;

- улучшить конструктивное оформление устройства электролизера, применительно к детоксикации ОВ или ТХС, что позволяет в каждом конкретном случае проводить процесс электролиза и обработку продуктов электролиза в оптимально выгодном режиме проводимых реакций разрушения ОВ или ТХС.

Изобретение поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 изображена принципиальная схема установки с регенеративным блоком;

- на фиг.2 - устройство для интенсивного перемешивания с получением мелкодисперсной эмульсии ОВ или ТХС в электролите;

- на фиг.3 - электролизер;

- на фиг.4 - установка с дополнительными устройствами;

- на фиг.5 - установка с электролизерами, установленными параллельно;

- на фиг.6 - установка с электролизерами, установленными последовательно.

Установка детоксикации ОВ или ТХС электрохимическим воздействием состоит из устройства для перемешивания исходных ОВ или ТХС с электролитом типа струйного аппарата, например инжектора 1, устройства электролизера 2, регенеративного блока 3, теплообменного устройства 4, огнепреградителя 5 и газодувки 6 (см. фиг.1).

Устройство для перемешивания исходных ОВ или ТХС с электролитом инжектор 1 оборудован трубопроводом 7 ввода исходных ОВ или ТХС, трубопроводом 8 ввода электролита и трубопроводом 9 вывода полученной смеси мелкодисперсной эмульсии ОВ, их смесей или ТХС и электролита с нуклеофильным агентом (см. фиг.2).

Устройство электролизера 2 состоит из электродов 10, токоподводов 11 и оборудовано трубопроводом 9, служащим одновременно для вывода полученной смеси мелкодисперсной эмульсии ОВ или ТХС в электролите из устройства инжектора 1 и ввода ее в устройство электролизера 2, и трубопроводом 12 вывода продуктов электролиза (см. фиг.3).

Регенеративный блок 3 (см. фиг.1) включает в себя АПС 13 и насос 14. АПС 13 оборудован нижней ступенью 15 и верхней ступенью 16 для промывки газообразных масс, трубопроводом 12 вывода продуктов электролиза из устройства электролизера 2, подсоединенным к нижней ступени 15, газопроводом 17 вывода газообразных масс, подсоединенным к верхней ступени 16, сборником 18, связанным с нижней частью АПС 13, снабженным горизонтальной сливной перегородкой 19, вертикальной переливной перегородкой 20, устройством 21 для вывода шлама и взвесей, трубопроводом 22 вывода шлама и взвесей. В регенеративном блоке 3 трубопровод 23 образует внутренний замкнутый цикл, по которому циркулируют при помощи насоса 14 жидкостные массы из сборника 18 через верхнюю ступень 16 АПС 13.

К трубопроводу 23 подсоединен трубопровод 24 для ввода дополнительных масс электролита из устройства 25 (см. фиг.1 и 4). К трубопроводу 23 также подсоединен трубопровод 26, образующий внешний, по отношению к регенеративному блоку 3, замкнутый цикл, по которому циркулирует реакционная масса агента через теплообменное устройство 4, по трубопроводу 8 в устройство 1, через устройство электролизера 2 и АПС 13.

К трубопроводу 8 подсоединен трубопровод 27 для ввода дополнительных масс из устройства 28 (см. фиг.4).

Устройство электролизера 2 может быть оборудовано вспомогательным устройством 29, обеспечивающим улучшение работы процесса электролиза во внутренней полости устройства электролизера 2, например, при помощи применения пульсационного режима или ультразвукового воздействия на ведение электрохимических процессов. Данное устройство 29 также обеспечивает улучшение образования мелкодисперсной эмульсии в электролите в устройстве 1.

В случае применения двух и более устройств электролизеров 2 они могут быть установлены между собой как параллельно, так и последовательно (см. фиг.5 и 6).

При параллельном использовании электролизеров 2 установка оборудуется устройством 30 коллектора питания каждого устройства электролизера 2 мелкодисперсной эмульсией в электролите, расположенного на трубопроводе 9, и устройством 31 разделительного коллектора, расположенного на газопроводе 12, из верхней части устройства 31 разделительного коллектора газопровод 32 подсоединен к нижней ступени 15 АПС13.

При последовательном расположении устройств электролизеров 2 установка оборудуется газоотделителями 33, расположенными на газопроводах 12, газопроводы 34 газоотделителей 33 подсоединены к устройству 35 коллектора, связанного с нижней ступенью 15 АПС 13.

При последовательном расположении устройств электролизеров 2 в установке может быть использовано устройство 36 для ввода дополнительных масс электролита, содержащих нуклеофильные агенты, трубопровод 37 которого подсоединен к трубопроводу 9.

Способ детоксикации ОВ или ТХС электрохимическим воздействием осуществляют в установке, которая работает следующим образом. В устройство инжектора 1 для образования мелкодисперсной эмульсии в электролите по трубопроводу 7 вводят исходную массу ОВ или ТХС, которую интенсивно перемешивают с массой электролита, подаваемого по трубопроводу 8. Полученную мелкодисперсную ОВ или ТХС в электролите по трубопроводу 9 вводят в установку электролизера 2, где мелкодисперсная эмульсия ОВ или ТХС в электролите подвергается электролизу.

Процесс электролиза, например, мелкодисперсной эмульсии ОВ люизита в электролите раствора хлористого натрия происходит на поверхности электродов 10 и в межэлектродном пространстве электролизера 2 по схеме:

Разрушение ТХС происходит также за счет внутренних и циклических связей соединений, даже таких устойчивых как группа фенолов с промежуточными разрывами в кольце, например, у фенола до малеиновой кислоты и с последующим ее разложением по схеме:

В устройстве электролизера 2 на поверхности электродов 10 за счет выделяющихся на анодах атомарных хлора и кислорода, которые в момент образования действуют как сильные окислители, способные разрушить связи радикалов органических соединений ОВ или ТХС, а на катодах за счет восстановительной среды электрохимических и химических реакций в сильно щелочной среде кислые органические соединения ОВ или ТХС подвергаются нейтрализации и переводятся в нетоксичные соединения. Одновременно в межэлектродном пространстве устройства электролизера 2 образующиеся кислородсодержащие соединения хлора в щелочной среде, завершают детоксикацию ОВ или ТХС.

При детоксикации ОВ или ТХС электрохимическим воздействием можно устанавливать и регулировать проведение процесса электролиза, как до промежуточных продуктов неполного разложения для использования их в промышленности и быту, так и до конечных продуктов полного распада.

Продукты электролиза из устройства электролизера 2 по трубопроводу 12 попадают в нижнюю ступень 15 АПС 13 регенеративного блока 3. Газообразные массы поступают на промывку от посторонних примесей в нижнюю ступень 15 и в верхнюю ступень 16 АПС 13, а жидкостные массы продуктов электролиза сливаются из нижней ступени 15 по горизонтальной сливной перегородке 19 в сборник 18.

Промывка газообразных масс производится частично дополнительными массами электролита, при необходимости содержащих нуклеофильные агенты, которые вводятся по трубопроводу 24 из устройства емкости 25.

Промывка газообразных масс в основном производится частью реакционной массы агента из сборника 18, циркулируемого насосом 14 по трубопроводу 23 внутреннего замкнутого цикла в регенеративном блоке 3. К циркулируемому по трубопроводу 23, по мере надобности, вводят по трубопроводу 24 из устройства емкости 25 массы электролита, содержащие нуклеофильные агенты.

Промытые газообразные массы выводятся из АПС 13 по газопроводу 17 через устройство огнепреградителя 5 газодувкой 6 на утилизацию.

В сборнике 18 жидкостные массы продуктов электролиза освобождаются от шлама и взвесей при помощи устройства 21 вывода шлама и взвесей при помощи устройства 21 вывода шлама и взвесей и выводятся по трубопроводу 22 на утилизацию. Устройство 21 выполняет также функцию возврата части взвесей для затравки при кристаллизации и укрупнения частиц шлама и взвесей в процессе осветления массы электролита перед вертикальной переливной перегородкой 20.

Осветленная масса электролита после перелива через переливную перегородку 20 при помощи насоса 14 частично циркулирует по трубопроводу 23 внутреннего замкнутого цикла в регенеративном блоке 3 и используется для промывки газообразных масс. Другая часть осветленной массы агента из трубопровода 23 циркулирует по трубопроводу 26 внешнего замкнутого цикла, по отношению к регенеративному блоку 3, и, в зависимости от процесса детоксикации ОВ или ТХС, с необходимой температурой проходит через теплообменное устройство 4 и попадает в устройство инжектора 1.

Для проведения способа непрерывной детоксикации ОВ или ТХС применяются вспомогательные устройства 29, способствующие ускорению процесса подготовки мелкодисперсной эмульсии в электролите в устройстве 1 и улучшению режима работы процесса электролиза во внутренней полости устройства электролизера 2, например, с обеспечением их пульсационным режимом или ультразвуковым воздействием. Сохранению полноты и непрерывного проведения процесса детоксикации ОВ или ТХС применяется не только один, но и много устройств электролизеров 2. В этом случае после начального процесса электролиза в первом устройстве электролизера 2 в продолжение процесса детоксикации ОВ или ТХС проводят повторный или многократный электролиз в последующих устройствах электролизеров 2.

Для соответствия процесса электролиза с аппаратурным оформлением установки, последующие устройства электролизеров 2 подключают либо параллельно, либо последовательно в зависимости от состава ОВ или ТХС и от применения дополнительных реагентов при последующих стадиях процесса электролиза мелкодисперсной эмульсии в электролите.

Повторный и многократный электролиз обеспечивает полную детоксикацию ОВ или ТХС и беспрерывную наработку активных реакционных масс кислородсодержащих соединений и щелочи, которые будут расходоваться и пополнять необходимым количеством реагентов в соответствии с вводимыми объемами масс ОВ или ТХС в циркулируемых потоках через устройства 1 и 2 по замкнутым циклам в установке. Так, например, при параллельном включении устройств электролизеров 2 с использованием устройств 30, 31, 32 проводятся двухстадийные реакции разрушения сложных органических соединений ОВ или ТХС, а при последовательном включении устройств электролизеров 2 и с использованием устройств 33, 34, 35 проводятся многостадийные реакции разрушения сложных органических соединений ОВ или ТХС (вплоть до трудноразрушающихся циклических соединений с двойными связями). При проведении детоксикации ОВ или ТХС с использованием устройств электролизеров 2, включенных последовательно, и с использованием устройства 36 и трубопровода 37 для ввода дополнительных масс электролита, включающих нуклеофильные агенты, проводятся многостадийные реакции, в которые на промежуточных стадиях для полного и быстрого разрушения ОВ или ТХС вводятся дополнительные массы электролита, включающие нуклеофильные агенты.

Выбранные пределы для осуществления способа непрерывной детоксикации ОВ или ТХС в установке определяют совокупное и последовательное проведение каждой конкретной стадии процесса в работе устройства инжектора 1, устройства электролизера 2 и регенеративного блока 3.

Предел плотности тока 0,2÷2,0 кА/м² обусловливает оптимальные значения для ведения процесса электролиза на электродах 10 и в межэлектродном пространстве в устройстве электролизера 2.

В частности, при выборе разновеликих по площади электродов 10 в выбранных пределах плотностей тока устанавливаются такие плотности тока для каждого конкретного случая детоксикации ОВ или ТХС, которые обеспечивают повышенное воздействие на разрушение химических связей радикалов в органических соединениях.

Меньше предела плотности тока 0,2 кА/м² процесс детоксикации замедляется и становится неэкономичным из-за недостаточного образования химически активных кислородсодержащих соединений хлора и процесс разрушения ОВ или ТХС значительно ослабевает.

Выше предела плотности тока 2,0 кА/м² процесс детоксикации ОВ или ТХС требует больших энергетических затрат из-за повышения газонаполнения на электродах 10 и в межэлектродном пространстве, что приводит к росту напряжения на токопроводах 11 устройства электролизера 2.

Одним из важных пределов в проведении детоксикации ОВ или ТХС является предел объемов исходной массы ОВ или ТС к реакционной массе электролита 1 к 1÷10, т.к. от состава получаемой мелкодисперсной эмульсии ОВ или ТХС в электролите зависит электропроводность и надежная работа устройства электролизера 2, а также его показатели, составляющие производственные характеристики процесса в целом.

Ниже предела объемов 1 к 1, например 1 к 0,9, обычно происходят нежелательные отклонения в процессе электролиза, в частности из-за повышения напряжения при низкой электропроводности электролита в большой массе мелкодисперсной эмульсии ОВ или ТХС происходит неполная детоксикация ОВ или ТХС с засорением рабочей зоны в устройстве электролизера 2 продуктами неполного разложения, вплоть до «замазывания» электродных поверхностей электродов 10 электрической массой ОВ или ТХС с выводом из рабочего состояния устройства электролизера 2.

Выше предела объемов 1 к 10, например 1 к 11, после полного разрушения ОВ или ТХС при электролизе, электролиз идет по пути нежелательного накопления избыточного содержания кислородсодержащих соединений хлора, на что затрачивается непроизводительная электроэнергия. Предел давлений 1,0÷10,0 кгс/см² обусловлен технологическими и аппаратурными факторами, которые позволяют ориентировать процесс детоксикации ОВ или ТХС в сторону повышения производительности и соблюдения экологической чистоты работы установки.

Ниже предела давления 1,0 кгс/см² обычно не обеспечивается в полной мере совокупная работа устройства 1 для образования мелкодисперсной эмульсии в электролите с работой устройства электролизера 2, в частности из-за малой разности применяемых давлений струй исходной массы ОВ или ТХС с массой электролита и в устройстве 1 образуется некондиционная мелкодисперсная эмульсия ОВ или ТХС в электролите.

Выше предела давления 10 кгс/см² работа установки в целом связана с аппаратурным оформлением установки в целом по обеспечению герметичности и затрат по материалоемкости на единицу объема детоксицированных ОВ или ТХС.

Предел температур 15°÷150°С связан с проведением процессов в установке по всем стадиям устройств 1, 2, 3.

Ниже предела температуры 15°С процесс эмульгирования заторможен, а в устройстве электролизера 2 образование кислородсодержащих соединений хлора проходит в замедленном состоянии, что отражается на скорости разрушения ОВ или ТХС.

Выше предела 150°С в устройстве электролизера 2 происходит рост объемного газонаполнения в межэлектродном пространстве, что приводит не только к росту напряжения на электродах 10, но и проскоку хлоргаза с продуктами электролиза.

Предел скоростей 0,1÷2,0 м/с обусловливает не только производительность процесса в целом и экономические статьи затрат, но и определяет конструктивные решения устройства электролизера 2.

Ниже предела скорости 0.1 м/с наступает «застойный» режим электролиза в устройстве электролизера 2, что приводит к ухудшению проведения процесса детоксикации ОВ или ТХС из-за нарушения проводимых процессов на электродах 10, а выбранные пределы выше 2,0 м/с также не обеспечивают экономически выгодный режим ведения процесса детоксикации ОВ или ТХС, в частности из-за устройства электролизера 2.