外购钠盐生产DDNP工艺试验

2022-11-23

目前我国雷管生产所用的起爆药中, DDNP所占比例仍然较大, DDNP具有热安定性好、冲击感度低、起爆力强的特点, 但废水处理成本高, 难度大。为了实现DDNP废水减排增效, 工厂采用外购钠盐, 生产DDNP起爆药。本文通过对外购钠盐生产DDNP的技术原理、产品理化指标分析、爆炸性能试验、雷管装配可靠性试验等方面论述, 探讨外购钠盐生产DDNP工艺可行性。

1 外购钠盐生产DDNP技术原理和经济可行性

DDNP生产以苦味酸为原料, 其生产工艺包括中和、还原和重氮化三个步骤, 即将苦味酸用碳酸钠中和成苦味酸钠, 再加硫化钠还原成氨基苦味酸钠 (简称钠盐) , 然后再与亚硝酸钠、盐酸进行重氮化反应生成二硝基重氮酚 (DDNP) 。其反应方程式为:

外购钠盐生产DDNP, 即采用外购钠盐, 直接重氮反应生产DDNP, 省略了中和、还原两大工序。采用该方法, 工艺上未做重大调整, 技术上是可行的。该工艺避免了还原废水, 减少了废水的排放, 并使生产废水成分简单, 有利于废水处理。经综合成本估算, 与原DDNP生产工艺相比, 采用外购钠盐生产DDNP, 按年产4000万发雷管计, 可减少废水排放800吨/年, 可节省开支10多万/年。

2 外购钠盐生产DDNP理化分析

外购钠盐生产DDNP呈黑棕色松散颗粒, 显微镜下观察, 晶形规整, 呈球状、椭圆状结晶, 大小均匀, 流散性好。依据国标G B/T16627-1996《二硝基重氮酚》及企标相关要求, 对连续生产的DDNP假比重、水份及挥发物、溶液PH值、含氮量等性能指标进行检测, 试验数据如表1所示。

3 爆炸性能试验-极限药量试验

试验用钢壳药柱管, 用现行基础雷管工艺装压好一、二道黑索金炸药, 然后装入起爆药, 扣上钢质加强帽, 用定位法压紧。装配成的基础雷管, 用引火元件进行卡口, 装配成瞬发电雷管, 进行铅板穿孔试验, 以铅板穿孔直径是否大于雷管外径作为试验记录的参数项目。极限药量试验数据如表2所示。

4 DDNP装药量的确定及质量可靠度分析

根据生产经验, 基础雷管装配, DDNP装药量一般取极限药量的1.5～2.0倍, 因此初步确定基础雷管装配, DDNP装药量为0.28±0.02g, 其他工艺条件同现行基础雷管装配工艺。

为了验证“DDNP装药量0.28g±0.02g”工艺参数质量可靠性, 采用“恶化法”进行实验, 即采取比使用条件更恶劣的条件进行实验取得结果, 然后进行计算。由于实验条件远恶于正常使用条件, 故取得结果更为可靠。该办法大大缩短试验周期和产品试验量。试验任取一批外购钠盐生产的DDNP, 装药量定为0.25g±0.02g, 其他工艺条件同现行基础雷管装配工艺, 装配成基础雷管10000发, 用引火元件进行卡口, 装配成瞬发电雷管, 进行铅板穿孔试验, 均可靠起爆, 铅板穿孔值大于雷管外径。应用增长型概率表《95%置信度可靠性下限单侧估计表》估算可靠度, 估算的起爆可靠性下限99.97%。试验表明, 确定DDNP装药量0.28g±0.02g, 雷管质量是可靠的。

5 结语

通过对外购钠盐生产DDNP的技术原理和经济可行性分析、产品理化指标分析、爆炸性能试验、雷管装配可靠性试验, 验证了外购钠盐生产的DDNP工艺可行性和经济可行性。试验表明, 采用外购钠盐生产DDNP, 能有效减少废水排放, 具有显著社会效益、经济效益, 并为废水处理提供了一个新方法;外购钠盐生产的DDNP质量稳定, 性能可靠, 满足雷管装配要求。

摘要：通过对外购钠盐生产DDNP的技术原理分析、理化指标分析、爆炸性能试验、雷管装配可靠性试验, 验证外购钠盐生产的DDNP工艺和经济可行性。外购钠盐生产DDNP, 为DDNP废水处理提供了一个新方法。

关键词：起爆药,极限药量,可靠度验证