- •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
2.7 Насосы для транспортирования отработанных
кислот и сточных вод
Обычно для транспортирования промывных вод с фазы стабилизации нитроэфиров на фазу обезвреживания и отработанных кислот на фазу разложения использовали воздушные эрлифты или самотечные трубопроводы. Это требовало строительства высоких зданий для соблюдения каскадного перетока или же использовать удачный рельеф местности. Эрлифты потребляли с большими расходами сжатый воздух, требовали заглубления аппарата, чтобы обеспечить нужную высоту подъёма транспортируемой жидкости. Например, для транспортирования промывных вод в здание обезвреживания эрлифт вынуждены были заглублять на глубину 16 м, до которой вода поступала по подземному трубопроводу с уклоном не менее 3 %.
Естественно, более привлекательным вариантом было при-менение насосов. Но известные конструкции насосов (поршневые, центробежные, вихревые и т.п.) были неприемлемыми по соображениям безопасности из-за наличия сальниковых узлов, куда могут проникать капельки нитроэфиров. При трении вала о сальник появляется возможность термического разложения и даже взрыва нитроэфиров. В заводской практике отмечен взрыв центробежного насоса при перекачке отработанной кислоты с производства нитроглицерина.
Для безопасного транспортирования подобных жидкостей разработана конструкция насоса тарельчатого типа, в основу которого заложен смесительный элемент центробежного промывного аппарата (рисунок 2.11).
Насос состоит из вращающегося корпуса 1, выполненного в виде тарели с отогнутыми вверх краями, крыльчатки 2, вращающейся заодно с корпусом. Имеется неподвижная отборная трубка 4, в заборной части которой установлено напорное устройство в виде соплового отверстия, кожуха 5 и станины 6. Корпус 1 установлен непосредственно на вал двигателя 3.
Рисунок 2.11 – Тарельчатый насос для транспортирования жидкостей
Принцип работы насоса основан на использовании скоростного напора вращающейся жидкости, который при входе жидкости в неподвижную отборную трубку превращается в напор статический.
Жидкость поступает через патрубок 7 в приёмную горловину крыльчатки 2, откуда по отверстиям поступает на поверхность вращающегося корпуса 1 и далее в карман, куда введена неподвижная отборная трубка 4.
Раскрученная жидкость при скорости порядка 50 м/с отбирается трубкой 4 и, проходя напорное устройство, где происходит повышение давления, поступает в линию нагнетания.
Разработано два вида насосов со следующими техническими характеристиками (таблица 2.10).
Таблица 2.10 – Технические характеристики насосов
Характеристика |
Насосы | |
1 |
2 | |
Производительность, м3/ч |
до 3 |
до 15 |
Развиваемый напор, мм вод. ст. |
до 40 |
40 |
Скорость вращения корпуса, об/мин |
3000 |
до 3000 |
Диаметр тарели, мм |
340 |
400 |
Диаметр напорной трубы, мм |
18×2 |
25×2 |
Мощность двигателя, кВт |
4 |
4 |
На рисунке 2.12 представлены рабочие характеристки насоса производительностью до 3 м3/ч. На рисунке 2.13 показана зависимость потребляемой мощности от сопротивления линии нагнетания при различных расходах перекачиваемой жидкости.
1,0
2,0
3,0 Q,
м3/ч 4,0
2,0
50
40
30
Рисунок 2.12 – Зависимость напора H и потребляемой мощности N от производительности
Р
1,0
2,0 3,0 4,0 кгс/см2
Представленные конструкции тарельчатых насосов широко используются на установках по производству нитроэфиров.