The object of research, development or design (in Russian) : газообразыне отходы фосфорного производства ТОО НДФЗ, фосфин, сероводород

The object of research, development or design (in Kazakh) : ЖШС НДФЗ фосфор өндірісінің газ түріндегі қалдықтары, фосфин, күкіртсутек

Aim of work (in Russian) : разработка рационального и экономичного технического решения, обеспечивающего максимальную степень утилизации отходов и промпродуктов фосфорного производства с получением экологически безопасных целевых продуктов

Aim of work (in Kazakh) : экологиялық таза мақсатты өнімдерді өндіру арқылы фосфор өндірісінің қалдықтары мен аралық өнімдерін қайта өңдеудің максималды дәрежесін қамтамасыз ететін тиімді және үнемді техникалық шешімді жасау

Методы исследования (на русском) : В ходе химического анализа применялись методы фотометрии, титриметрии и гравиметрии. Для анализа элментного состава и структуры образцов использовался растровый электронный микроскоп. Для изучения механизма и закономерностей окисления фосфина методами циклической вольтамперометрии, потенциостатической, спектроскопией электрохимического импеданса были сняты анодные и циклическое анодно-катодные потенциодинамические поляризационные кривые на твердых электродах с помощью потенциостат-гальваностата Electrochemical Workstation "Corrtest Instruments". Анодные окисления фосфина и сероводорода изучались путем электролиза в гальваностатических условиях.

Методы исследования (на казахском) : Химиялық талдау кезінде фотометрия, титриметрия және гравиметрия әдістері қолданылды. Үлгілердің элементтік құрамы мен құрылымын талдау үшін сканерлеуші электронды микроскоп пайдаланылды. Циклдік вольтметрия, потенциостатикалық және электрохимиялық кедергі спектроскопиясы арқылы фосфиннің тотығу механизмі мен заңдылықтарын зерттеу үшін Electrochemical Workstation "Corrtest Instruments" гальваностат-потенциостаты көмегімен қатты электродтардағы анодтық және циклді анодты-катодты потенциодинамикалық поляризациялық қисықтары түсірілді. Фосфин мен күкіртсутектің анодты тотығуы гальваностатикалық жағдайда электролиз тәсілімен зерттелді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Впервые изучен процесс анодного окисления фосфина с применением кусковых электродов и определены оптимальные условия электрохимического окисления фосфина в кислых, нейтральных и щелочных растворах и показано, что по сравнению с компактными электродами на кусковых электродах значительно повышается степень и выход по току окисления. Установлено, что ионы меди (ІІ), присутствующие в растворе в малом количестве, оказывают каталитическое действие на процесс анодного окисления фосфина. Изучены механизм и закономерности анодного окисления фосфина путем снятия потенциодинамических кривых в кислых, нейтральных и щелочных средах на твердых электродах (Pb, C, Cu, Pt). Установлено, что процесс анодного окисления фосфина протекает с большим перенапряжением совместно c выделением кислорода на электродах Pb, C, Cu и анодное окисление фосфина на платиновом электроде протекает с ярковыраженным максимумом. Электрохимическое окисление сероводорода исследовано методом электролиза в кислых и щелочных средах на кусковых электродах и определены оптимальные условия протекания анодного процесса. Установлено, что применение высоких слоев кускового электрода в процессе электролиза не всегда является эффективным.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Фосфиннің анодты тотығу процесі түйіршікті электродтарды қолдану арқылы алғаш рет зерттелді және қышқылдық, бейтарап және сілтілі ерітінділердегі фосфиннің электрохимиялық тотығуының тиімді шарттары анықталды және жалпақ электродтармен салыстырғанда түйіршікті электродтарда тотығу дәрежесі мен ток бойынша шығым айтарлықтай жоғарылайтыны көрсетілді. Ерітіндіде аз мөлшерде болатын мыс (II) иондары фосфиннің анодты тотығу процесіне каталитикалық әсер ететіні анықталды. Фосфиннің анодты тотығу механизмі мен заңдылықтары потенциодинамикалық қисықтар түсіру арқылы қышқылдық, бейтарап және сілтілі ортада қатты электродтарда (Pb, C, Cu, Pt) зерттелді. Фосфиннің анодты тотығу процесі Pb, C, Cu электродтарында жоғары аса кернеулікпен оттегінің бөлінуімен бірге жүретіні, ал платина электродында фосфиннің анодты тотығуы айқын максимуммен жүретіні анықталды. Күкіртсутегінің электрохимиялық тотығуы қышқылдық және сілтілі ортада түйіршікті электродтарда электролиз тәсілімен зерттеліп, анодтық процестің тиімді шарттары анықталды. Электролиз процесінде әрдайым биік қабатты түйіршікті электродтарды қолдану тиімді бола бермейтіндігі анықталды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : В процессе обезвреживании фосфинсодержащих газов путем окисления в безопасную продукцию решающую роль в обеспечении эффективности сыграли различные конструктивные и технические параметры. В проекте для очистки отходящих газов от фосфина сконструирована специальная герметичная современная установка, обеспечивающая безопасность самовоспламенения фосфина. Впервые проведены эксперименты, показывающие, что использование кусковых (псевдоожиженных) электродов с развитой поверхностью при поляризации постоянным током позволяет интенсифицировать процессы окисления фосфина. Подход обеспечивает упрощение схемы электролиза, в то же время происходит экономия электроэнергии, не требует дополнительных реагентов и катализаторов, обеспечивается выход синтезируемого чистого продукта. Кроме того, впервые получены результаты, которые показывают возможность использования кусковых электродов с развитой поверхностью, благодаря которому достигаются наиболее высокие показатели электролиза (высокие выходы по току, чистота синтезируемого продукта).

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Құрамында фосфині бар газдарды қауіпсіз өнімге тотығу арқылы бейтараптандыру процесінде тиімділікті қамтамасыз етуде әртүрлі конструктивтік және техникалық параметрлер шешуші рөл атқарды. Жобада фосфиннің өздігінен тұтану қауіпсіздігін қамтамасыз ететін қалдық газдарды фосфиннен тазартуға арналған арнайы герметикалық заманауи қондырғы құрастырылды. Тұрақты токтың поляризациясы кезінде беті дамыған түйіршікті (псевдосұйытылған) электродтарды қолдану, фосфиннің тотығу процестерін күшейтуге мүмкіндік беретінін көрсететін тәжірибелер алғаш рет жүргізілді. Тәсіл электролиз схемасын жеңілдетеді, сонымен бірге энергияны үнемдейді, қосымша реагенттер мен катализаторларды қажет етпейді және таза синтезделген өнімнің шығуын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, алғаш рет өңделген беті бар түйіршікті электродтарды пайдалану мүмкіндігін көрсететін нәтижелер алынды, соның арқасында электролиздің ең жоғары өнімділігіне қол жеткізілді (жоғары ток тиімділігі, синтезделген өнімнің тазалығы).

Level of implementation (in Russian) : не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : енгізілмеді

Efficiency (in Russian) : Применение кусковых электродов при обезвреживании фосфина и сероводорода из отходящих газов фосфорного производства электрохимическим путем способствовало высокой степени их окисления. Добавление некоторых ионов в исследуемую среду увеличивало степень окисления фосфина на целевые продукты. Электрохимический метод обезвреживания фосфинсодержащих отходов является безотходной технологией, гарантируя, что конечный продукт соответствует промышленным стандартам. Кроме того, процесс протекает при комнатной температуре. Окисляя фосфина и сероводорода в безопасные химическим соединениям получены чистые ценные продукты, соответствующие потребностям рынка, особенно в химической промышленности. В целом эффективность этого подхода была подчеркнута его способностью найти баланс между химическими, технологическими и экологическими соображениями, подчеркнув его потенциал как снижение выбросов печных газов в атмосферу и существенное улучшение экологическое состояние территории фосфорных заводов.

Efficiency (in Kazakh) : Фосфор өндірісінің шығып жатқан газдарынан фосфинді және күкіртсутекті электрохимиялық жолмен бейтараптандыруда түйіршікті электродтарды қолдану, олардың тотығуының жоғары дәрежесіне ықпал етті. Зерттелетін ортаға кейбір иондарды енгізу, фосфиннің мақсатты өнімдерге тотығу дәрежесін арттырды. Құрамында фосфині бар қалдықтарды бейтараптандырудың электрохимиялық әдісі – қалдықсыз технология, соңғы өнімнің салалық стандарттарға сәйкес келуіне кепіл береді. Сонымен бірге, процесс бөлме темпарутрасында жүреді. Фосфин мен күкіртсутекті қауіпсіз химиялық қосылыстарға тотықтыру арқылы нарықтың, әсіресе химия өнеркәсібінің қажеттіліктерін қанағаттандыратын таза, бағалы өнімдер алынды. Бұл тәсілдің жалпы тиімділігі, атмосфераға пеш газдары шығарындыларын азайту және фосфор зауыттары аймағының экологиялық жағдайын айтарлықтай жақсарту әлеуетін көрсете отырып, оның химиялық, технологиялық және экологиялық факторлар арасындағы тепе-теңдікті сақтау қабілетімен ерекшеленді.

Field of application (in Russian) : В области химии и химической технологии неорганических веществ, особенно фосфор и его соединений, очистка фосфинсодержащих отходов фосфорного производства, научно-исследовательские и проектные организации.

Field of application (in Kazakh) : Бейорганикалық заттардың химиясы және химиялық технологиясы саласында, әсіресе фосфор және оның қосылыстары, фосфор өндірісінен құрамында фосфині бар қалдықтарын тазарту, ғылыми-зерттеу және жобалау ұйымдары.