[发明专利]含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气处理方法及处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及发射药的包覆处理领域，尤其是一种对发射药生产过程中产生的含能粉尘、硝化甘油及溶剂蒸气进行处理的设备及方法。

背景技术

目前的发射药具有能量高、性能稳定和制造方便等优点。但在满足能量要求的同时，也会带来很多问题，如发射药的力学性能降低、机械感度升高和燃速降低以及流散性、成型性及安全性降低。随着刚性装甲的发展，要求不断提高大口径武器系统动能弹的穿甲威力和有效射程。为了提高大口径武器系统性能，要求发射药能量高，燃烧渐增性强、烧蚀小、温度系数低。国内外很多学者研究表明，对发射药进行适当的表面改性或包覆是提高其综合性能的一种重要方法。通过对发射药进行适当的表面改性或包覆可提高其力学性能、降低机械感度，增加其流散性、成型性及安全性。而发射药含有大量增塑剂，实践证明这类发射药钝感包覆处理难度很大。

在现有的文献中主要对包覆工艺进行了研究，对包覆过程中产生的弥漫于操作间内的含能粉尘、硝化甘油和溶剂(常见为酒精和丙酮)蒸气的处理方法则研究甚少。

目前对发射药包覆过程中产生的含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气的常用处理方式是采用诱导抽风法进行，该法是利用高速空气在诱导喷射器中流速的变化形成真空度，将含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气抽入碱洗塔中进行处理。该方式的缺点：一是由于空气的分压低，形成的真空度小(约0.01MPa)，对开敞状态下的包覆过程中产生的含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气抽吸程度不够，不能使操作环境中的含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气达到控制要求；二是高压风机在运行过程中会产生较大的噪音；三是占地面积大；四是耗能，进行含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气处理的高压风机普遍采用功率在24kW以上的大风量高压风机；五是由于粉尘量大，往往使碱液循环管路堵塞。

碱洗塔是利用碱液对被抽入碱洗塔中的含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气进行喷淋、混合而后皂化的处理设备，碱液可多次喷淋使用，而碱液的输送通常使用循环泵作为强制循环设备。

发明内容

为了克服现有含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气处理方法噪声大、能耗高的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种可降低处理过程的噪声和能耗的含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气处理方法及处理系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气处理方法，将碱液泵入水力喷射器中，通过碱液在水力喷射器中流速的变化，产生0.098MPa以下的真空度，将环境中的含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气抽入水力喷射器，与其中的碱液混合后部分皂化，部分皂化后溶有含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气的碱液进入碱化处理装置中进一步皂化。

普通高压风机加诱导喷射器的方式只能产生约0.01MPa的真空度，而循环泵加水力喷射器的方式可产生0.098MPa以下的真空度，这使得抽吸效果明显提高。普通高压风机的运行噪音为90分贝，而循环泵的运行噪音在60分贝以下，这使得处理过程噪音明显降低。循环泵的占地面积约为高压风机的一半，水力喷射器的占地面积约是诱导喷射器的三分之一，这使得处理设备的占地面积大为减小。一台最大抽气量为500m³/h的水力喷射循环泵所配套的循环泵的功率为15kW，而相同抽气量的风机的功率就需要30kW，这就使得本发明的设备更为节能。本发明中，循环泵不但与水力喷射器配合产生负压，将含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气的同时抽吸入处理设备进行吸收、皂化及过滤，还通过循环泵使处理设备中的产生循环进行碱液的配制；由于在水力喷射器中含能粉尘、硝化甘油就能够与碱液接触，从而延长了皂化处理时间，使得处理更为充分。

进一步的是，使用后的碱液在滤除含能粉尘后泵入水力喷射器中再次使用。

所述碱液优选采用质量浓度为10～30％的氢氧化钠水溶液。

为实现前述的含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气处理方法，本发明提供了一种含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气处理系统，其包括蒸气抽吸装置和碱化处理装置，蒸气抽吸装置采用与水力喷射器的进气口连接的抽吸罩，所述水力喷射器的进口与循环泵的出口连接、水力喷射器的出口与碱化处理装置的待处理液进口连接、碱化处理装置的处理液出口与循环泵的进口连接而形成碱液循环回路，待处理液进口的位置高于碱化处理装置内的液面位置，碱液循环回路上还设置有旁路出口。

最好是在水力喷射器的出口与碱化处理装置的待处理液进口之间的管路上设置有视镜，便于即时观察由水力喷射器出来的碱液的情况，从而判断在水力喷射器中部分皂化的情况，及碱液中夹带的粉尘量。