Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) часть 1)

При оценке возможности применения новых экстракционных систем необходимо определить влияние ионизирующего излучения на их термическую стабильность. В данной работе изучали диамиды (ди^-этил-4-фторанилид)-2,6-пиридиндикарбоновая кислота, ди^-этил-4-этиланилид)2,2 ’-бипиридин-6,6’- дикарбоновая кислота и ди^-этил-4-гексиланилид) 2,2’-бипиридин-6,6’-дикарбоновая кислота) в тяжелом потенциально пожаровзрывобезопасном разбавителе FS-13. Ионизирующее излучение моделировали с помощью линейного ускорителя электронов УЭЛВ-10-10-С70 (ЦКП ФМИ ИФХЭ РАН). Термолизу подвергали системы, облученные до доз 0,1; 0,5 и 1 МГр. Для моделирования ситуации попадания раствора экстрагента в смеси с сильным окислителем на высокотемпературные участки технологической схемы проводили эксперименты с двухфазными системами в контакте с 14 моль/л азотной кислотой в объёмном соотношении 1 : 2. Термолиз предварительно облученных двухфазных систем — 0,1 моль/л DYP-7 в FS—13 с 14 моль/л HNO3, 0,05 моль/л DYP-9 в FS—13 с 14 моль/л HNO 3 , 0,05 моль/л Et(pFPh)DPA в FS—13 с 14 моль/л HNO 3 — проводили при повышенном давлении в автоклаве объемом 300 см3. Внутри автоклава находились датчики давления (погрешность определения давления 0,5 %) и температуры, показания которых записывали в файл данных. Объем исследованных образцов составлял 30 мл, длительность экспериментов — 5 ч. На рисунке 1 представлены типичные изменения температуры органической фазы (1) и давления в автоклаве (2) на примере необлученной двухфазной системы 0,05 моль/л Et(pFPh)DPA в FS—13 c 14 моль/л HNO 3 . о 1 8 0 1 5 0 120 9 0 6 0 3 0 О 1 2 ------- 6 0 5 0 40 3 0 20 10 5 0 100 1 5 0 В р ем я , мин 200 250 300 Рис. 1. Изменение температуры (1) и давления (2) во время термолиза для необлученной экстракционной системы 0,05 моль/л Et(pFPh)DPA в FS-13 c 14 моль/л HNO 3 в закрытом аппарате В закрытых аппаратах для необлученных двухфазных систем заметное газовыделение наблюдали при температурах около 130 оС, при этом оно не сопровождалось значительными экзотермическими эффектами. Таким образом, показано, что процессы, протекающие в необлученных экстракционных системах, находящихся в контакте с азотной кислотой, в исследуемом диапазоне температур не могут привести к резкому повышению температуры и давления как в открытых, так и в закрытых аппаратах. С целью оценки влияния ионизирующего излучения на термическую стойкость исследуемых экстракционных систем были проведены в аналогичных условиях (в автоклаве) эксперименты с облучением образцов до доз 0,1, 0,5 и 1МГр. Как следует из приведенных на рис. 2 и в таблице данных, при нагреве облученных образцов в условиях замкнутого объема автоклава, содержащих экстракционные смеси и 14 моль/л азотную кислоту при изменении поглощенной дозы в диапазоне 0-1 МГр: • давление достигает значения от 16 до 23 атм; • газовыделение в процессе термолиза экстракционной смеси DYP-7 в FS-13 с 14 моль/л HNO3, предварительно облученной до дозы 0,1 МГр, создает в три раза более высокое давление, чем в необлученном образце; • скорость нарастания давления изменялась от 0,014 до 0,021 атм/сек; • скорость нарастания давления в среднем увеличивается с ростом поглощенной дозы; • были зафиксированы незначительные экзотермические эффекты; • максимальное повышение температуры (саморазогрев) образцов в результате протекания экзотермических процессов составляло от 3 до 7 оС. 231