PL208611B1 - Sposób utylizacji utleniacza paliwa rakietowego oraz zastosowanie związków azotu powstałych w wyniku utylizacji utleniacza paliwa rakietowego - Google Patents

Sposób utylizacji utleniacza paliwa rakietowego oraz zastosowanie związków azotu powstałych w wyniku utylizacji utleniacza paliwa rakietowego

Info

Publication number
PL208611B1
PL208611B1 PL380674A PL38067406A PL208611B1 PL 208611 B1 PL208611 B1 PL 208611B1 PL 380674 A PL380674 A PL 380674A PL 38067406 A PL38067406 A PL 38067406A PL 208611 B1 PL208611 B1 PL 208611B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
nitric acid
nitrate
calcium
solution
utilization
Prior art date
Application number
PL380674A
Other languages
English (en)
Other versions
PL380674A1 (pl
Inventor
Stanisław Witek
Waldemar Maliszewski
Kazimierz Szyszka
Jacek Łuczyński
Jerzy Mróz
Janusz Iwaniec
Andrzej Prymuszewski
Original Assignee
Jednostka Ratownictwa Chemicznego Społka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością
Politechnika Wroclawska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jednostka Ratownictwa Chemicznego Społka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością, Politechnika Wroclawska filed Critical Jednostka Ratownictwa Chemicznego Społka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością
Priority to PL380674A priority Critical patent/PL208611B1/pl
Publication of PL380674A1 publication Critical patent/PL380674A1/pl
Publication of PL208611B1 publication Critical patent/PL208611B1/pl

Links

Landscapes

  • Fertilizers (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób utylizacji utleniacza paliwa rakietowego oraz zastosowanie związków azotu powstałych w wyniku utylizacji utleniacza paliwa rakietowego będącego mieszaniną kwasu azotowego(V), tetratlenku diazotu, inhibitorów korozji, takich jak kwas fluorowodorowy, kwas fosforowy(V), jod i sole glinu, stanowiącego uciążliwy i szkodliwy dla środowiska produkt.
Znany z publikacji The Conversion of Liquid Rocket Fuels. NATO Science Series. Vol.162. Kluwer Academic Publishers, 2004. sposób utylizacji utleniacza paliwa rakietowego polega na jego neutralizacji mlekiem wapiennym lub węglanem wapnia w temperaturze dochodzącej do 40°C. Produkt neutralizacji bez dalszej przeróbki może być używany jako nawóz azotowo-wapniowy. Znany jest także z Proc. Joint OSCENATO Workshop on Rocket Fuel Component (Melange) Disposal, Kiev. Ukraine, 6-8 July, 2005 sposób polegający na działaniu utleniaczem na sole potasowe kwasów huminowych, a powstały produkt zaleca się stosować jako organiczny nawóz azotowo-potasowy. Znany jest też sposób utylizacji utleniacza paliwa rakietowego poprzez wysokotemperaturowe spalanie.
Sposób utylizacji utleniacza paliwa rakietowego, będącego mieszaniną kwasu azotowego(V) i tetratlenku diazotu z dodatkiem inhibitorów korozji, wedł ug wynalazku, polega na tym. ż e utleniacz wprowadza się do wodnego roztworu zawierającego 0-70% kwasu azotowego(V) bądź azotanu(V) wapnia względnie azotanu(V) amonu, utrzymując temperaturę w zakresie 20-50°C, korzystnie w zakresie 25-40°C. Utworzony w reakcji z wodą, w wyniku dysproporcjonowania tetratlenku diazotu/ditlenku azotu, kwas azotowy(III) wstępuje w reakcję z obecnym w roztworze związkiem zawierającym I-rzędową grupę aminową, takim jak diamid kwasu węglowego, stosowanym w nadmiarze 10-50% w stosunku do iloś ci stechiometrycznej, tworzy odpowiednią sól diazoniową , która rozpada się z utworzeniem azotu cząsteczkowego, ditlenku węgla, azotanu(V) amonu i kwasu azotowego(V). Gazy z reaktora prowadzi się do atmosfery poprzez układ absorpcyjny, w którym usuwa się z nich resztkowe ilości tlenków azotu absorbując je w zakwaszonym roztworze mocznika.
powstałych w wyniku utylizacji utleniacza paliwa rakietowego
Następnie kwas azotowy(V) w miarę potrzeby neutralizuje się wodorotlenkiem wapnia lub amonu do uzyskania pH = 7-10, utrzymując temperaturę w zakresie 40-90°C, korzystnie 60-80°C. Końcowym produktem procesu utylizacji jest roztwór azotanu(V) zawierający fluorek i fosforan względnie jodan (w przypadku utleniacza AK-20i lub AK-27i) stosowanego w procesie kationu; przy stosowaniu wapnia, jego trudno rozpuszczalne sole tj. mieszaninę fluorku i fosforanów względnie jodanu, oddziela się przez filtrację. Otrzymany końcowy produkt utylizacji utleniacza paliwa rakietowego jest roztworem odpowiedniego azotanu(V), w przypadku azotanu(V) wapnia o dużej czystości, a w przypadku pozostałych kationów (NH4+, H+) zawierający odpowiedni fluorek i fosforan bądź jodan, które należy wydzielić w odrębnym procesie w miarę potrzeby.
Istota wynalazku polega również na tym, że roztwór azotanu(V) powstały w wyniku utylizacji utleniacza paliwa rakietowego, wykorzystuje się, jako surowiec w przemyśle chemicznym zwłaszcza do produkcji azotowych nawozów mineralnych lub wieloskładnikowych nawozów mineralnych, a także materiałów wybuchowych.
Oddzielone stałe, produkty reakcji neutralizacji składające się z fosforanów(V), fluorków i innych soli wapniowych, immobilizuje się w betonie cementowym, przeznaczonym do wykorzystania w postaci płyt i różnorodnych kształtek.
Zaletą sposobu jest wyeliminowanie emisji toksycznych tlenków azotu do otoczenia przy stosunkowo niskim koszcie utylizacji szkodliwego produktu, jakim są utleniacze paliw rakietowych znane pod marką AK-20f, AK-20i, AK-20k, AK-27i, AK-27p. Zasadniczą korzyść uzyskuje się dzięki przetworzeniu toksycznej mieszaniny w nietoksyczne produkty użyteczne, które mogą być wykorzystane w przemyśle między innymi do produkcji nawozów mineralnych i materiałów wybuchowych.
Przedmiot wynalazku został wyjaśniony bliżej w przykładach wykonania.
P r z y k ł a d I
Do reaktora wykonanego ze stali kwasoodpornej, zaopatrzonego w mieszadło, płaszcz chłodzący, układ absorpcyjny, urządzenia dozujące i aparaturę kontrolno-pomiarową, przy włączonym mieszadle, wprowadza się za pomocą pompy 1500 kg około 40% (m/m) wodnego roztworu azotanu(V) wapnia i za pomocą urzą dzenia dozują cego 100 kg mocznika. Po rozpuszczeniu mocznika w roztworze azotanu(V) wapnia, ze zbiornika magazynowego wprowadza się 1000 kg utleniacza AK-20k, będącego mieszaniną kwasu azotowego(V) w ilości 71,1%, tetratlenku diazotu w ilości 20,3%, inhibitorów korozji, takich jak kwas fluorowodorowy - 0,5%, kwas fosforowy(V) - 2,1% i wody, za pomocą pompy dozująPL 208 611 B1 cej na dno reaktora przez bełkotkę z taką szybkością, aby temperatura mieszaniny reakcyjnej utrzymywała się w przedziale 20-40°C. Stosuje się silne mieszanie oraz chłodzenie przez odprowadzenie ciepła przez płaszcz chłodzący reaktora. Powstające w trakcie reakcji produkty gazowe kieruje się do układu absorpcyjnego składającego się z kolumny absorpcyjnej z wypełnieniem, zbiornika roztworu absorpcyjnego i pompy obiegowej. Roztwór absorpcyjny stanowi wodny 10% (m/m) roztwór mocznika zakwaszony kwasem azotowym(V).
Po zakończeniu dozowania utleniacza i zakończeniu reakcji do reaktora dozuje się, za pomocą pompy, uprzednio przygotowaną w mieszalniku, wodną zawiesinę wodorotlenku wapnia składającą się z 520 kg wodorotlenku wapnia i 1350 kg wody. Dozowanie zawiesiny wodorotlenku wapnia do reaktora prowadzi się z taką szybkością, aby temperatura mieszaniny reakcyjnej utrzymywała się w granicach 40-90°C. W czasie reakcji neutralizacji stosuje się silne mieszanie oraz chł odzenie przez płaszcz chłodzący reaktora.
Po zakończeniu reakcji neutralizacji kwasu azotowego(V) mieszaninę reakcyjną podaje się na wirówkę w celu oddzielenia osadu CaF2. Ca3(PO4)2, innych soli wapnia oraz nadmiaru Ca(OH)2. Osad w stanie mokrym kieruje się do immobilizacji w betonie cementowym lub do wykorzystania w innych procesach chemicznych, a filtrat stanowiący około 40% (m/m) wodny roztwór azotanu(V) wapnia do zbiornika operacyjnego.
P r z y k ł a d II
Do reaktora wykonanego ze stali kwasoodpornej, zaopatrzonego w mieszadło, płaszcz chłodzący, układ absorpcyjny, urządzenia dozujące i aparaturę kontrolno-pomiarową, przy włączonym mieszadle, wprowadza się za pomocą pompy 1300 kg wodnego roztworu zawierającego 130 kg diamidu kwasu węglowego i ze zbiornika magazynowego, za pomocą pompy dozującej, podaje się 1000 kg utleniacza AK-27p, stanowiącego mieszaninę kwasu azotowego(V) w ilości 72,4%, tetratlenku diazotu w iloś ci 25,0%, inhibitorów korozji, takich jak kwas fluorowodorowy - 0,5%, kwas fosforowy(V) - 0,10% i wody, za pomoc ą pompy dozującej na dno reaktora przez bełkotkę z taką szybkoś cią, aby temperatura mieszaniny reakcyjnej utrzymywała się w przedziale 20-40°C. Stosuje się silne mieszanie oraz chłodzenie poprzez odprowadzenie ciepła przez płaszcz chłodzący reaktora. Powstające w trakcie reakcji produkty gazowe kieruje się do układu absorpcyjnego składającego się z kolumny absorpcyjnej z wypełnieniem, zbiornika roztworu absorpcyjnego i pompy obiegowej. Roztwór absorpcyjny stanowi wodny 10% (m/m) roztwór mocznika zakwaszony kwasem azotowym(V).
Po zakończeniu dozowania utleniacza i zakończeniu reakcji do reaktora dozuje się, za pomocą pompy 1600 kg 25% (m/m) wody amoniakalnej. Dozowanie wody amoniakalnej do reaktora prowadzi się z taką szybkoś cią, aby temperatura mieszaniny reakcyjnej utrzymywał a się w granicach 40-90°C. W czasie reakcji neutralizacji stosuje się silne mieszanie oraz chł odzenie przez pł aszcz chłodzą cy reaktora. Po zakończeniu reakcji neutralizacji kwasu azotowego(V) mieszaninę reakcyjną stanowiąca około 40-45% (m/m) wodny roztwór azotanu(V) amonu kieruje się do zbiornika operacyjnego.

Claims (4)

1. Sposób utylizacji utleniacza paliwa rakietowego, będącego mieszaniną kwasu azotowego(V), tlenków azotu, inhibitorów korozji oraz wody, znamienny tym, że utleniacz dozuje się do wodnego roztworu zawierającego kwas azotowy(V) względnie azotan(V)wapnia lub azotan(V) amonu oraz związek zawierający I-rzędową grupę aminową, jak diamid kwasu węglowego, który reaguje z wytworzonym w wyniku dysproporcjonowania tetratlenku diazotu/ditlenku azotu kwasem azotowym(III) i tworzy odpowiednią sól diazoniową, która to sól w warunkach procesu ulega rozkładowi z wydzieleniem azotu cząsteczkowego i ditlenku węgla, zaś kwas azotowy(V) w miarę potrzeby poddaje się reakcji neutralizacji zawiesiną wodorotlenku wapnia lub wodą amoniakalną, do uzyskania w mieszaninie reakcyjnej wartości pH co najmniej 7, gdy do neutralizacji stosuje się wodorotlenek wapnia, powstałe produkty stałe, składające się z fosforanów(V), fluorków, jodanów i innych soli wapniowych, oddziela się przez filtrowanie, wirowanie lub sedymentację z roztworu wodnego azotanu(V) wapnia, a następnie immobilizuje w betonie cementowym lub wykorzystuje jako surowiec chemiczny, a dla pochodnych amonowych pozostają one w roztworze azotanu(V) i są wydzielane z niego w odrębnym procesie w miarę potrzeby.
PL 208 611 B1
2. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że utleniacz dozuje się do roztworu zawierającego kwas azotowy(V) względnie azotan(V) wapnia lub amonu, o stężeniu 0-70% wag., przy czym utrzymuje się temperaturę w zakresie 20-50°C. korzystnie w zakresie 25-40°C.
3. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że jako związku zawierającego I-rzędową grupę aminową ulegającego reakcji diazowania stosuje się diamid kwasu węglowego w nadmiarze 10-50% w stosunku do ilości stechiometrycznej wynikającej z ilości utworzonego kwasu azotowego(III).
4. Zastosowanie związków azotu powstałych w wyniku utylizacji utleniacza paliwa rakietowego, znamienne tym, że roztwór azotanu(V) w fazie ciekłej wykorzystuje się, jako surowiec w przemyśle chemicznym zwłaszcza do produkcji azotowych nawozów mineralnych lub wieloskładnikowych nawozów mineralnych, a także materiałów wybuchowych.
PL380674A 2006-09-25 2006-09-25 Sposób utylizacji utleniacza paliwa rakietowego oraz zastosowanie związków azotu powstałych w wyniku utylizacji utleniacza paliwa rakietowego PL208611B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL380674A PL208611B1 (pl) 2006-09-25 2006-09-25 Sposób utylizacji utleniacza paliwa rakietowego oraz zastosowanie związków azotu powstałych w wyniku utylizacji utleniacza paliwa rakietowego

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL380674A PL208611B1 (pl) 2006-09-25 2006-09-25 Sposób utylizacji utleniacza paliwa rakietowego oraz zastosowanie związków azotu powstałych w wyniku utylizacji utleniacza paliwa rakietowego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL380674A1 PL380674A1 (pl) 2008-03-31
PL208611B1 true PL208611B1 (pl) 2011-05-31

Family

ID=43034055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL380674A PL208611B1 (pl) 2006-09-25 2006-09-25 Sposób utylizacji utleniacza paliwa rakietowego oraz zastosowanie związków azotu powstałych w wyniku utylizacji utleniacza paliwa rakietowego

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL208611B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL380674A1 (pl) 2008-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Abu-Eishah et al. K2SO4 production via the double decomposition reaction of KCl and phosphogypsum
BR112016020314B1 (pt) Método para o fornecimento de um revestimento inorgânico para partículas com base em nitrato de amônio, revestimento inorgânico para partículas com base em nitrato de amônio, fertilizante com base em nitrato de amônio particulado e usos do revestimento inorgânico
RU2522353C2 (ru) Способ получения композиций, содержащих двойные соли нитрата аммония
PL208611B1 (pl) Sposób utylizacji utleniacza paliwa rakietowego oraz zastosowanie związków azotu powstałych w wyniku utylizacji utleniacza paliwa rakietowego
NO123669B (pl)
DK2578557T3 (en) Solid water-soluble composition of a compound NPK fertilizer containing a mixed ammonium potassium nitrate salt and process for preparing the same
RU2171795C1 (ru) Способ получения сложных азотно-фосфорных удобрений
ES2220485T3 (es) Metodo para el tratamiento de disoluciones de procesos de produccion de fertilizantes.
JP7609347B2 (ja) 肥料の製造方法、肥料成分の回収方法、及び、固形組成物
EP3773993B1 (en) Nox removal from gaseous effluents
US11261088B2 (en) Method for production of ammonium phosphate from phosphate rock slurry
RU2174970C1 (ru) Сложное азотно-фосфорное минеральное удобрение и способ его получения
PL206629B1 (pl) Sposób utylizacji utleniacza paliwa rakietowego
Mukhtorovna et al. Production of complex fertilizers based on nitric acid decomposition of unenforced phosphorites of central kyzylkums.
SERIKBAYEVA et al. CHEMISTRY FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT
BE1028691B1 (nl) ODDA-proces voor de productie van stikstofhoudende meststoffen met verminderde zandvorming
RU2793746C2 (ru) Удаление оксидов азота (NOx) из выходящих газообразных потоков
SU1685901A1 (ru) Способ получени сложного удобрени
Астрелін et al. Recycling of phosphogypsum in complex mineral fertilizer
US5607653A (en) Process and apparatus for oxidizing and neutralizing caustic waste to liquid fertilizer
EP1867622A1 (en) Orocess for the neutralization of propellant fuel oxidants and production of fertilizer therefrom
Slack et al. Fertilizers manufactured from ammonia
Zhumanova et al. Organo-mineral sulfur containing fertilizers on the basis of oxidized brown coal and phosphogypsum
Gezerman et al. Effects of Fertilizer Compositions Containing Calcium Lignosulfonate and Silicic Acid as an Alternative to Organic Fertilizers to Prevent Caking and Degradation
SU1162167A1 (ru) Cпocoб пoлучehия ammиaчhoй ceлиtpы