炸药废水的绿色化处理工艺研究

采用超临界水氧化技术处理炸药生产废水，探讨了超临界水氧化降解炸药废水的规律。结果表明：反应温度是影响炸药废水COD去除率的主要因素，在超临界条件下，COD的去除率随着温度的升高而增加。在反应温度为550℃、压力24MPa、反应停留时间为120s的条件下，COD去除率可以达到99．98％以上。     

超细HNS/ANPZO混晶炸药的制备和性能研究

为提高超细HNS的能量输出,本文以重结晶法提纯后的HNS为原料,通过溶剂/非溶剂法制备超细HNS/ANPZO混晶炸药,并对其进行了形貌结构表征及性能研究。结果表明,HNS与ANPZO之间形成了分子间氢键,HNS与HMX质量比为67∶33时,起爆电压为1.5 k V,5 kg落锤时,撞击感度为31.40 cm,装药密度为1.615 g/cm~3时,爆速为7 048 m/s,比纯超细HNS爆速提高273 m/s,是一种感度适中,能量输出较高,有应用前景的冲击片雷管装药。     

聚奥-9C装药的传爆管殉爆

为了研究冲击波作用下引信传爆装置的响应规律,进行了以主发炸药为RDX-8701、被发装置为聚奥-9C（JO-9C）装药的传爆管（含导爆药柱）的殉爆实验。通过观测残留传爆药、壳体和见证块变形,判断传爆管的爆炸程度,分析了殉爆过程中JO-9C爆轰波的成长历程及传播规律。采用AUTODYN软件建立了殉爆实验有限元模型,计算模型中主要考虑了主发炸药产生的爆炸冲击波对传爆管的冲击响应。基于流固耦合方法,通过调整距离模拟计算得到了传爆管的临界殉爆距离和殉爆安全距离。结果表明,传爆管上端的侧角受到爆炸冲击后产生的爆轰波沿斜下方传播,使传爆药柱完全爆轰,并引起导爆药柱发生殉爆;数值模拟结果显示,JO-9C装药的传爆管临界殉爆距离为5.7 mm,殉爆安全距离为8.8 mm。     

有机废水过热近临界水氧化技术

 根据超临界水氧化处理废水反应效率的影响机理,增加温度能明显促进反应速率,降低压力可以减小反应器壁厚、降低设备投资和运行成本、减缓腐蚀。通过实验研究了在水的过热近临界区域对废水氧化处理的可行性。选择焦化废水、青霉素废水、造纸厂废水、丙烯腈废水、TNT 废水5 种较难降解的典型有机废水进行净化处理实验。实验温度为420~530℃,压力为21~26MPa。实验结果表明:在恒压下随着温度增加,5 种典型废水的化学需氧量(CODcr)净化率都迅速增加;在恒温下随着压力增加,5 种典型废水的CODcr净化率只稍有上升;随着温度增加,不同压力下系统反应出水CODcr 的差值和净化率的差值都在逐渐减小。在温度520~530℃,压力21 MPa 时5 种典型废水净化后的CODcr 值均小于200 mg/L。通过对过热近临界水氧化技术的技术经济性分析,从工程实际考虑,对工业有机废水处理更适宜采用过热近临界水氧化技术,而不是超临界水氧化技术。     

炸药摩擦感度与活性指数的关系研究

本文通过对炸药摩擦感度影响因素进行分析,发现炸药的活性指数与摩擦感度具有一定的相关性,并以此为基础展开研究,以期得到一种预测炸药摩擦感度的方法,从而为炸药的感度研究提供一种新的参考依据。     

HTPB与不同固化剂反应的实验与分子模拟*

通过微观层面和宏观实验两种方法分别对端羟基聚丁二烯(HTPB)和不同固化剂反应的情况进行研究。使用福井函数中Hirshfeld charge电荷分布反映了官能团羟基(—OH)和异氰酸酯基团(—NCO)的电荷变化情况。N=C键长的计算揭示了反应过程中异氰酸酯基团(—NCO)上N=C键长成先增大而后趋于稳定现象,且通过搜索过渡态得到二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)的2位和4位异氰酸酯基团、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)链上和环上的异氰酸酯基团的活化能分别为123.60kJ.mol_-1、157.82kJ.mol_-1和133.09kJ.mol_-1、223.30kJ.mol_-1和167.62kJ.mol_-1。此外,通过黏度测试方法得出HTPB-TDI、HTPB-IPDI和HTPB-MDI三种体系的黏度变化规律,从宏观层面上得出各体系反应快慢程度与模拟相同的结果,即HTPB-MDI>HTPB-TDI>HTPB-IPDI。     

约束条件及装药直径对HMX/F2641传爆药爆压影响的实验研究

采用锰铜压力传感器法测量了约束条件和装药直径对传爆药HMX/F2641爆压的影响,传爆药密度为90%的理论密度。装药直径小于5mm时,小型化传爆序列爆压随装药直径和约束条件阻抗的减小而降低,装药直径3～5mm范围内,约束条件及装药直径对传爆药爆压的影响较小;在装药直径1.5～3mm范围内,小型化传爆序列约束条件和装药直径对传爆药爆压的影响较大。在装药密度一定时,通过装药尺寸及约束条件的匹配,可以控制并调整传爆药的爆压输出来满足不同主装药起爆的需求。     

基于光纤布拉格光栅的浇注炸药固化温度监测

首次采用光纤Bragg光栅实时测量浇注炸药在固化成型过程中固化剂与粘结剂的反应放热量。为了实时、准确的测量出浇注炸药在固化过程中的温度值,设计了基于光纤布拉格光栅的组网式温度监测系统。鉴于炸药成分的危险性、以及浇注炸药固化过程时间长、对条件要求恒温的特殊性,直接的实时监测一直未找到合适的测量方法。近年来,光纤布拉格光栅由于其优越的特点,在通信和传感领域得到广泛应用。利用光纤光栅与温度之间的线性关系,将采集的光栅反射波长值换算为温度实时显示。通过波分复用技术在两根光纤上写入7个光栅点同时测量,多点分布式测量可以将炸药内部温度的分布趋势显示出来。封装的光栅传感器采用90°弯曲设计,不仅改进了传感器与跳线的连接,同时有利于装入烘箱内。Origin软件将txt数据绘制成曲线图形式,将固化过程温度的变化直观明了的显示出来。结果表明,该方法操作简单,精确度高,满足炸药固化过程中对温度的测试需求。     

二氨基乙二肟合成优化及其废液绿色处理工艺

利用原料乙二醛和盐酸羟胺,一锅法合成二氨基乙二肟(DAG),采用红外光谱、元素分析、熔点测试和高效液相色谱等方法对合成产物DAG进行了结构表征和纯度分析;并且通过单因素和正交实验设计,得出最佳工艺条件为盐酸羟胺与乙二醛投料摩尔比4.8∶1、加热反应p H 8.5,在90℃油浴下加热回流4.5 h,其产率达73.1%。为避免合成废液对环境造成污染,从环保角度设计出合成废液的绿色处理工艺,将废液重新投料再利用,有效提高了合成产率并且实现无污染的循环合成工艺。     

新型耐热含能中间体—4,4′-二氯-2,2′,3,3′,5,5′,6,6′-八硝基偶氮苯(DCONAB)合成工艺改进

介绍了以4-氯苯甲酸为原料经三步合成4,4'-二氯-2,2',3,3',5,5',6,6'-八硝基偶氮苯(DCONAB)的新方法。用浓硫酸和硝酸钠硝化体系代替了原工艺发烟硝酸硝化体系,提升了合成过程的安全性、降低了产物的后处理难度。采用了单因素和正交实验设计方法优化了实验,并确定了最佳工艺条件,即4-氯-3,5-二硝基苯胺定量5 g,Na NO3用量为31.2 g,反应温度95℃,反应时间3.5 h,将收率从53%提高到了78%,纯度≥95.8%(HPLC)。采用红外光谱(FTIR)、元素分析(EA)和高效液相色谱(HPLC)等方法对合成产物4-氯-3,5-二硝基苯甲酸、4-氯-3,5-二硝基苯胺及DCONAB进行了结构表征。