Способ предварительной сушки сферического пороха


 


Владельцы патента RU 2497792:

Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") (RU)

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Способ сушки сферического пороха, включающий подачу сферического пороха с графитом в пневмотранспортную линию, а после чего через циклон-осадитель на сушку, при котором порох с графитом при температуре от 50 до 100°C подают через пневмотранспортную линию в аппарат предварительной сушки, представляющий собой трубу, выполненную из двух ступеней. В первую ступень подают из пневмотранспортной линии сферический порох и дополнительно в вихревом потоке нагретый воздух до температуры 95-105°C, во вторую ступень подают в вихревом потоке нагретый воздух до температуры 95-105°C. Высушенный сферический порох с влажностью от 8 до 10 мас.% подают на окончательную сушку. Изобретение обеспечивает полное удаление поверхностной влаги, снижение влажности пороха с 18-22 мас.% до 8-10 мас.% и сокращение общего цикла сушки. 1 ил., 1 табл., 5 пр.

 

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.

В литературе [1] известны способы сушки различных материалов, в том числе сыпучих в кипящем, фонтанирующем режимах. Однако известные способы сушки неприемлемы для сушки СФП из-за большой чувствительности к температурным воздействиям.

В качестве прототипа [2] авторами выбран способ получения СФП, по которому в порох после отжима от воды вводится графитовая суспензия с последующей подачей пороха с графитом в пневмотранспортную линию под давлением сжатого воздуха, где в процессе движения СФП с графитом в потоке нагретого воздуха в режиме кипения при температуре 80…95°C происходит сушка и графитовка пороха.

Недостатком данного способа является то, что в процессе движения пороха по пневмотранспортной линии происходит незначительное удаление поверхностной влаги и поступающий на сушку СФП имеет общую влажность от 18 до 22 мас.%.

Целью изобретения является удаление поверхностной влаги из сферического пороха в потоке горячего воздуха до подачи его на окончательную сушку.

Поставленная цель достигается в способе предварительной сушки сферического пороха, включающем подачу сферического пороха с графитом в пневмотранспортную линию, а затем через циклон-осадитель на сушку, при котором сферический порох с влажностью 18…22 мас.% с графитом при температуре от 50 до 100°C подают через пневмотранспортную линию в аппарат предварительной сушки, представляющий собой трубу диаметром 300 мм и общей рабочей длиной 10,4 метра, выполненную из 2 ступеней, где в первую ступень подают из пневмотранспортной линии 250…300 кг/час сферического пороха и дополнительно в вихревом потоке нагретый воздух до температуры 95…105°C, с расходом 4000 м3/час, с напором 50…100 мм вод. ст. и скоростью движения потока воздуха от 9 до 11 м/сек, во вторую ступень дополнительно подают в вихревом потоке нагретый воздух до температуры 95…105°С с расходом 1000 м3/час, высушенный сферический порох с влажностью от 8 до 10 мас.% подают на окончательную сушку.

Аппарат предварительной сушки, представленный на чертеже, предназначен для удаления свободной влаги из СФП в турбулентном потоке горячего воздуха. Аппарат предварительной сушки СФП работает в комплексе с основным аппаратом сушки пороха.

Аппарат предварительной сушки состоит из двух ступеней. В первую ступень через патрубок с осевыми спиральными потоками поз.1 подается горячий воздух с напором 50…100 мм вод. ст. и скоростью 9…11 м/с. В струю закрученного потока воздуха тангенциально из пневмотранспорта подают взвесь пороха с воздухом. Высушиваемый порох захватывается потоком горячего воздуха и через калач верхний поз.2 и вертикальный сжижающий трубопровод поступает во вторую ступень. Во вторую ступень через входной патрубок поз.3 дополнительно подается горячий воздух с температурой 95…105°С. Высушиваемый порох из 2 ступени поступает через циклон-осадитель в аппарат окончательной сушки.

При поступлении воздуха в 1 и 2 ступени аппарата предварительной сушки под действием потока горячего воздуха, собственного веса и вертикального расположения трубопроводов аппарата предварительной сушки происходит интенсивное удаление поверхностной влаги из пороха, а также частичная его графитовка и полировка.

С целью обеспечения значительных относительных скоростей пороха и воздуха, для улучшения условий теплообмена в конструкции аппарата предварительной сушки предусмотрен тангенциальный ввод пороха, так как порох в этом случае не имеет осевой составляющей, и под действием потока горячего воздуха, закрученного от завихрителей поз.1, порох совершает внутри аппарата 1…1.5 витка по спирали и тем самым увеличивается время пребывания пороха внутри аппарата.

Горячий воздух в аппарат предварительной сушки подается под напором от 50 до 100 мм вод. ст. Уменьшение напора воздуха менее 50 мм вод. ст. приводит к осаждению продукта в аппарате, а увеличение напора воздуха более 100 мм вод. ст. уменьшает время пребывания в аппарате. Снижение температуры горячего воздуха менее 95°С приводит к неполному удалению поверхностной влаги из СФП, а увеличение температуры теплоносителя более 105°С связано с опасностью ведения процесса предварительной сушки пороха.

Производительность аппарата предварительной сушки составляет 250…300 кг/час. Расход горячего воздуха для первой ступени 4000 м3/час, для второй ступени 1000 м3/час.

Рабочая длина аппарата предварительной сушки первой ступени - 4,6 м, второй ступени - 5,8 м, общая рабочая длина аппарата предварительной сушки - 10,4 м. Влажность СФП: начальная 18…22 мас.%, конечная 8…10 мас.%. Внутренний диаметр аппарата предварительной сушки 300 мм. Производительность аппарата предварительной сушки рассчитана из расчета производительности основного аппарата сушки.

Уменьшение расхода горячего воздуха в первой ступени менее 4000 м3/час приведет к уменьшению внутреннего диаметра аппарата, а увеличение расхода воздуха более 4000 м3/час приведет к увеличению диаметра аппарата.

Уменьшение рабочей длины аппарата менее 10,4 м не обеспечивает полного удаления поверхностной влаги, а увеличение рабочей длины аппарата предварительной сушки пороха более 10,4 м нецелесообразно. Также и для второй ступени - уменьшение расхода воздуха менее 1000 м3/час связано с уменьшением внутреннего диаметра аппарата предварительной сушки, а увеличение расхода горячего воздуха более 1000 м3/час связано с увеличением диаметра аппарата.

Аппарат предварительной сушки позволяет удалять поверхностную влагу, при этом внутренняя влага в процессе окончательной сушки СФП удаляется за 1…1,5 часа до влажности 0,3…0,9 мас.%. Без использования аппарата предварительной сушки окончательная сушка пороха проводилась в течение 2,5…3,5 часов.

Технологические режимы и физико-химические характеристики пороха по разработанному авторами способу предварительной сушки сферического пороха в пределах граничных условий (примеры 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4, 5) приведены в таблице.

Таблица
Технологические режимы и физико-химические характеристики сферического пороха
Наименование показателя Пример (Пр. №1) Пр. №2 Пр. №3 Пр. №4 Пр. №5
Влажность СФП, подаваемого на сушку, мас.% 18 20 22 18 30
Температура воздуха в линии пневмотранспорта, °С 50 80 100 40 105
Общее время сушки пороха в сушилке без предварительной подсушки, час - - - 2,5 3,5
Диаметр аппарата предварительной сушки, мм 300 300 300 300 300
Длина 1 ступени, м 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6
Длина 2 ступени, м 5,8 5,8 5,8 5,8 5,8
Общая длина аппарата предварительной сушки, м 10,4 10,4 10,4 10,4 10,4
Производительность аппарата предварительной сушки 250 270 300 230 330
Температура нагретого воздуха, подаваемого в аппарат предварительной сушки, °С 95 100 105 80 105
Расход воздуха в первой ступени, м3/час 4000 4000 4000 4000 4000
Расход воздуха во второй ступени, м3/час 1000 1000 1000 1000 1000
Напор воздуха в сушилке, мм вод.ст. 50 70 100 40 110
Скорость движения потока, м/с 9 10 11 8 12
Влажность сферического пороха после аппарата предварительной сушки, мас.% 10 9 8 12 11
Время сушки пороха в основной сушилке, час 1,5 1,2 1,0 1,6 1,8
Влажность пороха после окончательной сушки, мас.% 0,9 0,6 0,3 1,0 1,2
Химическая стойкость СФП, мм рт.ст. 40 41 43 42 41

Из приведенных данных таблицы видно, что по разработанному авторами способу предварительной сушки СФП в пределах граничных условий (примеры 1…3) поверхностная влага удаляется полностью. В порохе остается внутренняя влага в пределах 8…10 мас.%, которая удаляется при основной сушке за 1…1,5 часа до влажности 0,3…0,9 мас.%. В то время как при сушке пороха без предварительной подсушки время общей сушки сферического пороха составляет 2,5…3,5 часа. В процессе предварительной сушки происходит дополнительная графитовка и полировка СФП. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) цикл сушки пороха удлиняется.

Предварительная сушка СФП не снижает химическую стойкость пороха.

Следовательно, разработанный авторами способ предварительной сушки СФП позволяет:

- полностью удалить поверхностную влагу;

- сократить общий цикл сушки пороха до 1…1,5 часов;

- снизить влажность сферического пороха в процессе предварительной сушки с 18…22 мас.% до 8…10 мас.%.

Литература

1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 1973. - 750 с.

2. «Способ получения сферического пороха», патент RU 2183604, C06B 21/00, опубл. 20.06.20002, 6 с.

Способ предварительной сушки сферического пороха, включающий подачу сферического пороха с графитом в пневмотранспортную линию, а затем через циклон-осадитель на сушку, отличающийся тем, что сферический порох с влажностью 18-22 мас.% с графитом при температуре от 50 до 100°C подают через пневмотранспортную линию в аппарат предварительной сушки, представляющий собой трубу диаметром 300 мм и общей рабочей длиной 10,4 м, выполненную из 2 ступеней, где в первую ступень подают из пневмотранспортной линии 250-300 кг/ч сферического пороха и дополнительно в вихревом потоке нагретый воздух до температуры 95-105°C, с расходом 4000 м3/ч, с напором 50-100 мм вод. ст. и скоростью движения потока воздуха от 9 до 11 м/с, во вторую ступень дополнительно подают в вихревом потоке нагретый воздух до температуры 95-105°C с расходом 1000 м3/ч, высушенный сферический порох с влажностью от 8 до 10 мас.% подают на окончательную сушку.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу образования технологического пара посредством сжигания высушенного бурого угля в парогенераторе, включающему сушку влажного бурого угля в сушилке с псевдоожиженным слоем и с внутренними теплообменными устройствами, через которые проходит теплоноситель, при этом, по меньшей мере, некоторая часть воды вытесняется из бурого угля и удаляется из сушилки в виде паров, пыль удаляют из паров в обеспыливающем устройстве, и высушенный бурый угль охлаждают, по меньшей мере, в одном охладителе, расположенном по ходу потока за сушилкой с псевдоожиженным слоем, при этом пылевидный бурый уголь, образующийся в обеспыливающем устройстве, размещают слоями или перемешивают в прямом контакте с высушенным и охлажденным бурым углем, в результате чего охлажденный бурый уголь используют в качестве холодоносителя в охладителе для пылевидного бурого угля.

Изобретение относится к сушке семян и зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве. .

Изобретение относится к сушилке (1) с псевдоожиженным слоем с непрямым подогревом для сушки влажных мелкозернистых сыпучих материалов, например бурого угля, содержащая корпус (2) с газационным днищем (6), с проходящими над газационным днищем (6) встроенными элементами теплообменника и с предусмотренным под газационным днищем (6), по меньшей мере, одним разгрузочным устройством для высушенного сыпучего материала, причем полезное живое сечение потока корпуса в области встроенных элементов теплообменника увеличивается по всей высоте встроенных элементов теплообменника в направлении потока ожижающего газа.

Изобретение относится к технологии сушки дисперсных твердых материалов, в частности к способу сушки аминалона (гамма-аминомасляной кислоты). .

Изобретение относится к способу и устройству для сушки частиц полимера с высокой производительностью и низкими затратами времени. .

Изобретение относится к способам и устройствам распределения агента сушки в слое сушилок, преимущественно селекционных и может быть применено в сельском хозяйстве.

Изобретение относится к области подготовки сырья в черной и цветной металлургии, строительной и химической отраслях промышленности, в сельском хозяйстве, но преимущественно для сушки (подсушки) мелкозернистого угля, например, перед загрузкой его в коксовые батареи.

Изобретение относится к способу регулирования работы решетчатого охлаждающего устройства для охлаждения горячего сыпучего материала, например цементного клинкера, который перемещается с помощью соответствующего транспортирующего средства от конца загрузки сыпучего материала к концу разгрузки охлажденного материала, в то время как охлаждающая решетка и распределенный на ней слой сыпучего материала пронизывается, по существу, снизу вверх потоками охлаждающего воздуха, которые регулируются посредством устройств регулирования, расположенных под охлаждающей решеткой.

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Способ получения СФП, включает перемешивание компонентов в реакторе, приготовление порохового лака в этилацетате, диспергирование в присутствии клея и отгонку этилацетата, при этом диспергирование порохового лака в реакторе проводят лопастными мешалками с диаметром 0,7-08 от внутреннего диаметра реактора, установленными на валу реактора в 3-4 ряда под углом наклона 90° относительно расположения предшествующей лопасти, ширина лопасти 0,07-0,12 от диаметра мешалки, толщина лопасти 0,007-0,008 от диаметра мешалки и переменным углом наклона лопасти относительно горизонтальной плоскости в шести равномерно распределенных точках по длине лопасти, начиная от ступицы мешалки.

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Получение СФП со стабильными физико-химическими и баллистическими характеристиками достигается путем обеспечения смешения пара с водой в пароструйном обогревателе, из которого теплоноситель выходит со строго заданной температурой и подается в рубашку реактора.

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Способ включает получение порохового лака в реакторе, диспергирование его на сферические частицы, обезвоживание и отгонку этилацетата из пороха с последующей промывкой, сортировкой и сушкой.

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, например охотничьего патрона 7,62×51 (308 Wm). Способ флегматизации СФП включает загрузку компонентов в реактор-флегматизатор, приготовление флегматизирующей эмульсии в эмульсификаторе и флегматизацию сферического пороха в реакторе-флегматизаторе после ввода флегматизирующей эмульсии из эмульсификатора.

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Способ получения сферического пороха включает получение порохового лака в реакторе, диспергирование его на сферические частицы, обезвоживание, отгонку этилацетата из пороховых элементов, последующую промывку, сортировку и сушку, при этом полученный в реакторе СФП с маточным раствором сливают в промывную емкость, после отстаивания маточный раствор водокольцевым насосом, через установленные люки отсоса в нижней части промывной емкости, направляют на нейтрализацию.

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Способ получения сферического пороха включает получение порохового лака в реакторе, диспергирование его на сферические частицы, обезвоживание и отгонку этилацетата из сферического пороха с последующей промывкой, сортировкой и сушкой, при этом водно-пороховую суспензию из напорной емкости секторным питателем подают на мокрую двухкаскадную сортировку во внутреннюю шнековую часть вращающегося барабана, установленного под углом 1°-5° относительно горизонтальной оси движения пороха.
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Способ включает приготовление порохового лака, для чего первоначально в реактор добавляют пороховую массу, воду и этилацетат, загружают гексоген, перемешивание проводят до полного растворения гексогена в этилацетате, после чего вводят возвратно-технологические отходы, затем вводят остальную часть пороховой массы и ведут процесс приготовления порохового лака.

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Способ включает получение порохового лака, диспергирование его на сферические частицы, обезвоживание и отгонку этилацетата из пороховых элементов с последующей промывкой, сортировкой, флегматизацией и сушкой.

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Способ включает отгонку паров этилацетата из сферических пороховых элементов, находящихся в дисперсионной среде в реакторе, подачу теплоносителя в рубашку реактора и кипение смеси в реакторе в развитом пузырьковом режиме кипения, конденсацию паров этилацетата в холодильнике и прием сконденсированного этилацетата в сборник, связанный с атмосферой через обратный холодильник.
Изобретение относится к способам получения пиротехнических газогенерирующих составов, содержащих полимерное связующее и предназначенных для использования в составе пиротехнических устройств, служащих для создания давления в определенном объеме.
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, в частности гладкоствольного дробового оружия. Способ включает перемешивание компонентов, приготовление порохового лака этилацетате, диспергирование в присутствии клея, отгонку этилацетата и сушку. При этом порох, содержащий смесь пироксилина с содержанием оксида азота 212,5-213,5 мл NO/г и пироксилина с содержанием оксида азота 205,0-210,5 мл NO/г, дифениламин, этилацетат влажностью 6-10 мас.%, размером пороховых элементов 0,7-0,4 мм, с насыпной плотностью 0,60-0,80 кг/дм3 обрабатывают во вращающемся полировальном барабане графитом марки С-1 совместно с водой, затем вводят вазелиновое масло и перемешивают. После чего ведут сушку пороха. Изобретение обеспечивает получение СФП с равномерно распределенной пористостью, повышение влагостойкости порохов, используемых для снаряжения дробовых охотничьих и спортивных патронов к гладкоствольному оружию. 1 табл., 5 пр.
Наверх