专利名称：含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气处理方法及处理系统的制作方法
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O. OlMPa)，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O. 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O. OlMPa的真空度，而循环泵加水力喷射器的方式可产生O. 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。所述处理系统中使用的碱化处理装置可采用贮有碱液的混合器、碱液储槽等。为避免碱液循环管路的堵塞，优选所述碱化处理装置采用皂化处理器，所述皂化处理器包括缓冲槽和过滤槽，缓冲槽与过滤槽之间通过连接管道连接，缓冲槽上设置有进液口、加料口和排气口，进液口、加料口和排气口均位于缓冲槽的工作液面以上，过滤槽上设置有排液口和至少一个袋式过滤器，所述连接管道由缓冲槽的出口连接到袋式过滤器的进口。将所述皂化处理器用于含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气处理系统时，进液口作为待处理液进口与水力喷射器的出口连接，排液口作为处理液出口与循环泵的进口连接。由水力喷射器出来含有含能粉尘的溶液经由缓冲槽上的进液口进入，在循环泵的作用通过缓冲槽与过滤槽之间的连接管道进入袋式过滤器，经过过滤后溶液由排液口排出，进入循环泵，开始下一循环。加料口根据需要加入固体碱，由于液流循环及进液口的液体冲击，加入的固体碱可很快溶解，完成所述碱液的配制。为实现充分皂化，宜使得所述缓冲槽的体积大于过滤槽的体积，在缓冲槽中硝化甘油与碱有更充分的反应时间。所述旁路出口优选设置在循环泵的出口与水力喷射器的进口之间，利用循环泵可很快地抽出已经充分反应后的处理液，节省维护时间。本发明的有益效果是真空度低，抽吸能力强；噪音低、占地面积减小；节能；运行可靠、故障率低，尤其适合在发射药包覆处理工艺中应用。
图I是本发明应用的皂化处理器的主视图。
图2是图I的俯视图。图3是本发明的含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气处理系统的示意图。 图中标记为，I-缓冲槽，2-进液口，3-加料口，4-排气口，5-过滤槽，6_阀，7_袋式过滤器，8-排液口，9-连接管道，10-碱化处理装置，11-抽吸罩，12-水力喷射器，13-循环泵，14-碱液输送管道,15-旁路出口，16-视镜，17-吸气管道,18-碱液循环回路,70-手孔。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进一步说明。如图I、图2、图3所示，本发明的含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气处理系统包括通过吸气管道17与水力喷射器12的进气口连接的抽吸罩11，作为碱化处理装置10的皂化处理器，循环泵13及连接其间的碱液输送管道14，水力喷射器12的进口与循环泵13的出口连接，皂化处理器包括缓冲槽I和过滤槽5，缓冲槽I上设置有进液口 2、加料口 3和排气口 4，进液口 2、加料口 3和排气口 4均位于缓冲槽I的工作液面以上，过滤槽5上设置有排液口 8和至少一个袋式过滤器7，缓冲槽I的出口通过连接管道9连接到袋式过滤器7的进口，注意连接管道9的进液端应尽量接近缓冲槽I的底部，至少应位于其工作时的液面以下，进液口 2作为待处理液进口与水力喷射器12的出口连接，排液口 8作为处理液出口与循环泵13的进口连接。在连接管道9上安装有阀门6，当经过一段时间过滤效果降低后，通过阀门6关闭来切断通过相应连接管道9的碱液循环，打开袋式过滤器7上的手孔70，即可更换滤袋，滤袋经过清洗可重复利用。其处理过程是皂化处理器的缓冲槽I中盛有一定体积的水或预先配制好的碱液，注意其工作状态下的最高液面不得淹没进液口 2，保证水力喷射器12中能够形成负压，因此进液口 2最好是设置在缓冲槽I的顶部，加料口 3根据需要加入固体碱，用循环泵13使皂化处理器中产生液流循环及水力喷射器2的液流冲击使固体碱更快地溶于水或碱液中，将皂化处理器中的碱液持续泵入水力喷射器2中，通过碱液14在水力喷射器2中流速的变化，产生O. 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通过抽吸罩11抽入水力喷射器2，与其中的碱液14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皂化处理器中进一步皂化，并由袋式过滤器7滤除含能粉尘，大大降低粉尘造成碱液循环管道18的堵塞。循环泵13的出口还设置有旁路出口 15，旁路出口 15的阀打开后，碱液循环中断，排出碱液中和后产生的废液。所述碱液14可采用与现有工艺中碱洗塔所使用的碱液，通常所述碱液14采用质量浓度为10 30%的氢氧化钠水溶液。根据需要，皂化处理器的过滤槽5上与同一连接管道9连接的袋式过滤器7有并联的2 3个，以保证过滤效果。优选所述排液口 8设置在过滤槽5的中下部，其位置低于袋式过滤器7的底部，可保证由滤袋滤出的溶液的排出时间最短。
根据需要，所述设置在缓冲槽I和过滤槽5之间的连接管道9有两根以上且相互并联，与不同连接管道9连接的各组袋式过滤器7可同时或交替工作，实现更换滤袋时可不停止皂化处 理。连接管道9的公称直径可以是DN100，推荐为DN150，最好为DN200。
权利要求
1.含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气处理方法，其特征是将碱液(14)泵入水力喷射器(2)中，通过碱液(14)在水力喷射器⑵中流速的变化，产生O. 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(2)，与其中的碱液(14)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(10)中进一步阜化。
2.如权利要求I所述的含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气处理方法，其特征是使用后的碱液(14)在滤除含能粉尘后泵入水力喷射器(2)中再次使用。
3.如权利要求I或2所述的含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气处理方法，其特征是所述碱液(14)采用质量浓度为10 30%的氢氧化钠水溶液。
4.含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气处理系统，包括蒸气抽吸装置和碱化处理装置(10)，其特征是蒸气抽吸装置采用通过吸气管道(17)与水力喷射器(12)的进气口连接的抽吸罩(11);所述水力喷射器(12)的进口与循环泵(13)的出口连接、水力喷射器(12)的出口与碱化处理装置(10)的待处理液进口连接、碱化处理装置(10)的处理液出口与循环泵(13)的进口连接而形成碱液循环回路(18)，待处理液进口的位置高于碱化处理装置(10)内的液面位置，碱液循环回路(18)上还设置有旁路出口(15)。
5.如权利要求4所述的含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气处理系统，其特征是水力喷射器(12)的出口与碱化处理装置(10)的待处理液进口之间的管路上设置有视镜(16)。
6.如权利要求4或5所述的含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气处理系统，其特征是所述碱化处理装置(10)采用皂化处理器，皂化处理器包括缓冲槽(I)和过滤槽(5)，缓冲槽(I)与过滤槽(5)之间通过连接管道(9)连接，缓冲槽⑴上设置有进液口(2)、加料口(3)和排气口(4)，进液口(2)、加料口(3)和排气口(4)均位于缓冲槽⑴的工作液面以上，过滤槽(5)上设置有排液口(8)和至少一个袋式过滤器(7)，所述连接管道(9)由缓冲槽(I)的出口连接到袋式过滤器(7)的进口，进液口(2)作为待处理液进口与水力喷射器(12)的出口连接，排液口(8)作为处理液出口与循环泵(13)的进口连接。
7.如权利要求4或5所述的含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气处理系统，其特征是所述缓冲槽(I)的体积大于过滤槽(5)的体积。
8.如权利要求4或5所述的含能粉尘、硝化甘油和溶剂蒸气处理系统，其特征是所述旁路出口(15)设置在循环泵(13)的出口与水力喷射器(12)的进口之间。
全文摘要
本发明公开了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。所述处理方法是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，并滤除含能粉尘。所述处理系统包括与水力喷射器连接的抽吸罩，皂化处理器，循环泵及碱液输送管道，皂化处理器包括缓冲槽和过滤槽。其真空度低，抽吸能力强；噪音低、占地面积减小；节能；运行可靠、故障率低，尤其适合在发射药包覆处理工艺中应用。
文档编号B01D47/06GK102631818SQ201210128699
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者张涛, 龙义强 申请人:泸州北方化学工业有限公司