Extrakční detoxikace citlivých komponent
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Extrakce rozpouštědlem je jednou z metod využitelných pro dekontaminaci citlivých komponent, které jsou kontaminovány bojovými chemickými látkami. Účinnost extrakční metody byla ověřována na vzorcích (ocelový nebo pryžový), které byly kontaminovány kapkami yperitu. Tyto vzorky byly vloženy do průtočné extrakční cely, přes kterou proudilo rozpouštědlo (ethoxynonafluorobutan – HFE-7200). V časových intervalech byly odebírány vzorky rozpouštědla a analyzovány na obsah yperitu. Průběh extrakce byl sledován pro tři operační faktory (průtok rozpouštědla, teplotu a výkon ultrazvuku) a pro tři různé situace (rozpouštění kapek yperitu, desorpci yperitu ze struktury vzorku a rozpouštění kapek yperitu s následnou desorpcí ze vzorku). Průběh extrakce se skládal ze dvou fází. V první fázi docházelo k rychlému rozpouštění kapalné části yperitu do rozpouštědla a v druhé fázi byl yperit desorbován ze struktury vzorku, přičemž tato fáze byla nepoměrně pomalejší. Extrakce je urychlována se zvyšující se hodnotou průtoku rozpouštědla, teplotou a výkonem ultrazvuku. Tyto operační faktory mají výrazný vliv zejména na výšku laminární vrstvy rozpouštědla, koeficient obměny rozpouštědla v cele, difusní parametry daného procesu, viskozitu, rozpustnost yperitu v rozpouštědle nebo maximální dosažitelnou koncentraci yperitu v pryžovém vzorku. Matematickou analýzou dat byl získán hodnoty nastavitelných parametrů matematického modelu, které umožňují předpovídat průběh extrakce za různých operačních podmí-nek. Experimentálně byl ověřen účinek rozpouštědla a ultrazvuku na vybrané komponenty výpočetní a komunikační techniky a možnost separace bojových chemických látek od rozpouštědla.
Solvent extraction is one of the methods available for the decontamination of sensitive equipments that are contaminated with chemical warfare agents. The efficiency of extraction method have been verified on the samples, (steel or rubber) that have been contaminated with drops of mustard gas. These samples have been inserted into the extraction flow cell through which solvent (ethoxynonafluorobutane - HFE-7200) flowed. The solvent was sampled in the time intervals. These samples of solvent were analysed for the concentration of mustard gas. Process of extraction was monitored for the three operational factors (the solvent flow rate, temperature and the ultrasound power) and for three different situations (dissolution of drops of mustard gas, mustard gas desorption from the structure of the sample and dissolve drops of mustard gas with the subsequent desorption from the sample). The development of the decontamination process in time was found to consist of two stages. In the first stage the rapid dissolution of the liquid part of mustard gas in a solvent and in the second phase was such as mustard desorption from the structure of the sample and this phase was considerably slower. Extraction is to accelerate increasing the value of the flow of the solvent, the temperature and the performance of the ultrasound. These operational fac-tors have a significant impact on the thickness of the laminar layer of solvent, the solvent replacement coefficient in a cell, diffusion parameters in the process, the viscosity, the solubility of mustard gas in a solvent and the maximum achievable concentration of mustard gas in the rubber sample. The values of adjustable parameters was obtained by mathematical analysis of mathematical model. The progress of extraction under different operational conditions can be predicted by these parameters. The effect of solvents and ultrasound was experimentally verified for selected equipments of computing and communication technology. The possibility of separation of chemical warfare agents from the solvent was verified too.
Solvent extraction is one of the methods available for the decontamination of sensitive equipments that are contaminated with chemical warfare agents. The efficiency of extraction method have been verified on the samples, (steel or rubber) that have been contaminated with drops of mustard gas. These samples have been inserted into the extraction flow cell through which solvent (ethoxynonafluorobutane - HFE-7200) flowed. The solvent was sampled in the time intervals. These samples of solvent were analysed for the concentration of mustard gas. Process of extraction was monitored for the three operational factors (the solvent flow rate, temperature and the ultrasound power) and for three different situations (dissolution of drops of mustard gas, mustard gas desorption from the structure of the sample and dissolve drops of mustard gas with the subsequent desorption from the sample). The development of the decontamination process in time was found to consist of two stages. In the first stage the rapid dissolution of the liquid part of mustard gas in a solvent and in the second phase was such as mustard desorption from the structure of the sample and this phase was considerably slower. Extraction is to accelerate increasing the value of the flow of the solvent, the temperature and the performance of the ultrasound. These operational fac-tors have a significant impact on the thickness of the laminar layer of solvent, the solvent replacement coefficient in a cell, diffusion parameters in the process, the viscosity, the solubility of mustard gas in a solvent and the maximum achievable concentration of mustard gas in the rubber sample. The values of adjustable parameters was obtained by mathematical analysis of mathematical model. The progress of extraction under different operational conditions can be predicted by these parameters. The effect of solvents and ultrasound was experimentally verified for selected equipments of computing and communication technology. The possibility of separation of chemical warfare agents from the solvent was verified too.
Description
Citation
ANDRLE, M. Extrakční detoxikace citlivých komponent [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2014.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Chemie životního prostředí
Comittee
doc. Ing. Petr Dolejš, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Milada Vávrová, CSc., oponent (člen)
doc. Ing. Jiří O. Mika, CSc., oponnet (člen)
Ing. Miroslav Skoumal, CSc., oponent (člen)
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (člen)
prof. Ing. Jaromíra Chýlková, CSc. (člen)
prof. Ing. Stanislav Kráčmar, DrSc. (člen)
Date of acceptance
2014-07-01
Defence
Předseda komise představil doktoranda a předal mu slovo. Následovala cca 30 minutová powerpointová prezentace, ve které doktorand shnul podstatné výsledky své práce.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení