- •Бийский технологический институт (филиал)
- •Р.Н. Питеркин, р.Ш. Просвирнин, е.А. Петров технология нитроэфиров и нитроэфирсодержащих промышленных вв
- •Содержание
- •Введение
- •Часть I. Нитроэфиры
- •1 Историческая справка о развитии промышленных способов производства нитроглицерина
- •2 Современные способы производства нитроэфиров
- •2.1 Оптимальные составы кислот и модули нитрации
- •2.2 Инжекторы для осуществления нитрационного
- •2.3 Холодильники для охлаждения эмульсии
- •2.4 Центробежные сепараторы для разделения эмульсии нитроэфир–отработанная кислота
- •2.5 Процесс и оборудование для стабилизации
- •2.6 Весовой дозатор-расходомер нитроэфиров
- •2.7 Насосы для транспортирования отработанных
- •2.8 Технологическая схема производства нитроэфиров в малогабаритном оборудовании
- •3 Вспомогательные стадии процесса производства нитроэфиров
- •3.1 Разложение нитротел в отработанных кислотах
- •3.2 Обезвреживание сточных вод производства
- •3.2.1 Адсорбционный способ обезвреживания
- •3.2.2 Автоклавный способ очистки сточных вод
- •3.2.3 Восстановление нитроэфиров
- •3.2.4 Электрохимический метод обезвреживания
- •3.2.5 Сверхкритическое водное окисление
- •3.3 Приборы для непрерывной оценки качества нитроэфиров
- •I, мA 0,1 % hno3 0,03 % hno3 0,01 % hno3
- •0,2 0,4 0,6 Содержание н2о, %
- •4 Свойства нитроэфиров
- •4.1 Физические свойства нитроэфиров
- •4.2 Взрывчатые свойства нитроэфиров
- •4.3 Поведение нитроэфиров в кислых средах
- •4.3.1 Стойкость кислых нгц, дндэг и их смеси
- •4.3.2 Стойкость кислых динитрата триэтиленгликоля, тринитрата нитроизобутилглицерина и динитрата
- •4.3.3 Влияние воды на стойкость кислых нитроэфиров
- •4.3.4 Влияние серной и азотной кислот
- •4.3.5 Влияние окислов азота
- •4.3.6 Стойкость нгц и дндэг с пониженной
- •4.3.7 Механизм разложения кислых нитроэфиров
- •4.3.8 Разложение нитроэфиров в отработанных
- •4.3.9 Разложение нитротел в слабых отработанных кислотах
- •4.4 Реакции нитроэфиров с основаниями
- •4.4.1 Гидролиз нитроглицерина
- •4.4.2 Гидролиз динитрата этиленгликоля (днэг)
- •4.4.3 Гидролиз динитрата диэтиленгликоля (дндэг)
- •4.5 Причины аварий на производствах нитроэфиров
- •Литература
- •Часть II. Нитроэфирсодержащие взрывчатые вещества
- •5 Технология производства нитроэфирсодержащих взрывчатых веществ
- •5.1 Современные направления развития
- •5.2 Разработка технологии и создание
- •Фаза подготовки компонентов
- •Фаза конечных операций
- •5.3 Автоматизация производства
- •5.4 Экологическая защита производства
- •5.4.1 Разработка эффективных методов
- •5.4.2 Технико-экономические показатели производства
- •6 Оптимизация и модернизация штатных рецептур нитроэфирсодержащих вв
- •6.1 Оптимизация угленита э-6
- •6.2 Исследование предохранительных свойств
- •6.3 Разработка и исследование угленита м – новой рецептуры вв V класса [15]
- •6.4 Модернизация детонита м
- •6.4.1 Разработка рецептуры модернизированного
- •6.4.2 Отработка технологии модернизированного
- •6.4.3 Промышленные испытания модернизированных детонитов [24]
- •7 Некоторые аспекты безопасности нитроэфирсодержащих вв
- •7.1 О химической стабильности и предельных сроках хранения нитроэфирсодержащих промышленных вв
- •7.2 О чувствительности нитроэфирсодержащих
- •7.3 О физической стабильности
- •Литература
- •Сокращения и обозначения
I, мA 0,1 % hno3 0,03 % hno3 0,01 % hno3
Рисунок 3.9 – Зависимость величины коррозионного тока проточной ячейки от содержания азотной кислоты в нитроглицерине
Разработанный по результатам испытаний опытного образца промышленный образец сигнализатора кислотности нитроэфиров (рисунок 3.11) состоит из основных узлов: датчика, усилителя с преобразователем и ЭВМ, регистрирующей усиленный и преобразованный в виде милливольтов сигнал со шкалой от 0 до 10 мВ.
Датчик включает цилиндрический медный электрод 4 и коаксиально расположенный внутри его цинковый электрод в виде стержня 5. Электроды в плоскости разъёма изолированы друг от друга фторопластовыми прокладками 3 и помещены в корпус 2, снабжённый штуцерами для ввода и вывода продукта 1.
I,
мA
Рисунок 3.10 – Зависимость величины коррозионного тока
проточной ячейки от влажности нитроглицерина
Рисунок 3.11 – Схема привязки сигнализатора к АСУТП
При лабораторных испытаниях прибора наряду с кислотностью нитроэфиров проверялось влияние на его показания влаги, температуры и расхода нитроэфиров через датчик. Усиление сигнала регулировалось таким образом, чтобы при поступлении в датчик подкисленного до 0,001 % нитроэфира с влажностью 0,1 % показания прибора равнялись 6 мВ. Установлено, что изменение влажности нитроэфиров в пределах растворимости 0–0,5 % и наличие эмульгированной воды при отсутствии кислотности слабо влияют на показания прибора. Также слабо влияют изменение температуры от 10 до 30 °C и изменение расхода в два раза.
С возрастанием кислотности влияние перечисленных факторов усиливается. Если при кислотности 0,001 % влиянием температуры и расхода можно пренебречь, то рост влажности в пределах 0–0,5 % вызывает существенное изменение показаний (рисунок 3.12). Следовательно, эмульгированную воду до ввода продукта в датчик следует удалять.
0,2 0,4 0,6 Содержание н2о, %
Рисунок 3.12 – Зависимость показаний сигнализатора кислотности от содержания Н2О в нитроэфирах:
I – 0 % HNO3; II – 0,001 % HNO3
Для этого в схему установки датчика введены два последовательно соединённых отстойника. Они монтируются на одном щите с датчиком.
Схема обвязки шлангами отстойников и датчика представлена на рисунке 3.13.
Рисунок 3.13 – Схема установки преобразователя:
1 – трубопровод технологический; 2, 3 – отстойники;
4 – преобразователь; 5 – ёмкость для ДБФ; 6 – зажим винтовой;
7 – отсекатель; 8, 9, 10 – пневмозажимы; 11, 12 – воронки
Через 1–2 мин после начала передачи нитроэфира или его эмульсии в воде по технологическому трубопроводу 1 чашечку отсекателя 7 переводят под линию тока продукта, который поступает в отстойник 2, из него через гидрозатвор продукт перетекает в отстойник 3 и далее проходит через датчик 4 и сливается обычно в лабиринт. Вода через переливы из отстойников также сбрасывается в лабиринт. После окончания процесса отстойники и датчик промываются дибутилфталатом, находящимся в ёмкости 5. Управление потоками осуществляется при помо-щи пневмозажимов 8, 9, 10. Требуемый расход нитроэфира (150–200 мл/мин) устанавливают заранее ручным зажимом 6.
Порог срабатывания сигнализатора на продукте с кислотностью 0,002 % не менее 6 мВ. Причём это значение сохраняется для любого нитроэфира, включая не только НГЦ, ДНДЭГ и их смеси, а также динитраты этиленгликоля, триэтиленгликоля, 1,2-пропиленгликоля. Мощность, потребляемая усилителем, не более 6 Вт, потребляемая датчиком не более 5 мВт.
Габаритные размеры датчика 66×129×54 мм, усилителя 175×184×171 мм. Масса датчика 0,5 кг, усилителя 2,5 кг.
Сигнализаторы кислотности нитроэфиров начиная с 80-х годов XX в. начали повсеместно использоваться на заводах СССР и заменили установки контроля стойкости АУСП-2. Необходимость в здании для монтажа этих установок отпала. Обычно сигнализатор кислотности устанавливался непосредственно около центробежного промывного аппарата. Как правило, показания сигнализатора не превышали 2,5 мВ, что соответствовало кислотности нитроэфира ниже 10-3 %.