Способ получения эмульгирующего состава для пропитки аммиачной селитры

Изобретение может быть использовано в производстве простейших взрывчатых веществ для обеспечения неслеживаемости пористой гранулированной аммиачной селитры. Способ получения эмульсионного состава включает введение анионного поверхностно-активного вещества, в качестве которого применяется 70% раствор алкилбензосульфоната кальция в изобутиловом спирте в количестве 6-6,5 мас.%, в дизельное топливо, взятое в количестве 80 мас.%. при перемешивании, введение в полученную систему неионогенного поверхностно-активного вещества, в качестве которого применяется этоксилированное касторовое масло в количестве 3,5-4 мас.%, с последующим введением по каплям воды в количестве 10 мас.% при постоянном перемешивании. Способ обеспечивает повышение физической стабильности аммиачно-селитренных взрывчатых веществ после их изготовления, при пропитке, хранении как в обычных условиях, так и в условиях низкоотрицательных и высокоположительных температур. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к эмульгирующим составам типа «вода в масле», применяемым в производстве пористой гранулированной аммиачной селитры для обеспечения ее неслеживаемости.

В современном производстве простейших взрывчатых веществ (ВВ) очень часто используют органические добавки, применение которых невозможно без добавления в систему не только дизельного топлива, но и правильно подобранного эмульгатора.

Смешение гранулированной аммиачной селитры с дизельным топливом в виде эмульсии типа «вода в масле» повышает стабильность вещества, поскольку благодаря присутствию эмульгатора полярные радикалы образующегося на границе раздела фаз адсорбционного слоя ПАВ находятся на внутренней стороне капель воды, препятствуя их сближению. Такое состояние является энергетически наиболее устойчивым при осуществлении дальнейшей пропитки взрывчатых веществ. Благодаря наличию функциональных групп повышается удерживающая способность гранул аммиачной селитры, т.к. гидрофильные группы хорошо удерживаются на поверхности гранул аммиачной селитры, а гидрофобные удерживают топливо. Вследствие этого в веществе, подобном аммиачной селитре, практически отсутствуют процессы миграции дизельного топлива при сохранении сыпучих свойств взрывчатого вещества.

При наличии стабильной эмульсионной системы для пропитки аммиачной селитры, которая будет сохранять хорошую смачивающую способность и седиментационную устойчивость, возможно дальнейшее обеспечение качественного взрывчатого эмульсионного состава.

Известен способ получения эмульгирующего состава для изготовления эмульсий «вода в масле» [RU 2381204 С2 (ЗАО "Нитро Сибирь") 10.02.2010], в котором эмульсионная система (без стадии взаимодействия с аммиачной селитрой и водой) образуется в несколько этапов:

1) синтез продуктов конденсации полиизобутиленянтарного ангидрида с аминопроизводными (например, в термостатирующем устройстве при перемешивании с дальнейшей продувкой азотом);

2) получение сорбитановых эфиров жирных и смоляных кислот реакцией этерификации;

3) получение смесевого эмульгирующего состава путем перемешивания продукта от первой стадии (20-70%) и смеси сорбитановых эфиров жирных и смоляных кислот (5-35%) через фильтрующее устройство с последующим охлаждением и добавлением индустриального масла.

Недостатками данного способа являются многостадийность и энергозатратность процесса, переход системы от эмульсии прямого типа к обратному, сложность синтеза продуктов конденсации, и в связи с этим использование более дорогостоящих исходных продуктов.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков и методикам приготовления к настоящему изобретению является способ получения композиции водно-топливной эмульсии [RU 2278892 С1 (Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный университет") 27.06.2006], включающий приготовление раствора эмульгатора в воде, приготовление раствора стабилизатора (соль четырехвалентного титана рицинолевой и 10-оксистеариновой кислот) в бензине или дизельном топливе, перемешивание полученных растворов с помощью ультразвукового диспергатора с достижением образования седиментационно устойчивой эмульсионной системы.

Однако основным недостатком данного изобретения можно считать как низкий уровень стабильности, полученных эмульсий (до 56 часов), так и использование дорогостоящего стабилизатора, что делает указанный способ малодоступным.

Технический результат настоящего изобретения заключается в повышении физической стабильности аммиачно-селитренных взрывчатых веществ после их изготовления, при пропитке, хранении как в обычных условиях, так и в условиях низкоотрицательных и высокоположительных температур.

Указанный технический результат достигается способом получения эмульсионного состава для пропитки аммиачной селитры, включающим введение анионного поверхностно-активного вещества, в качестве которого применяется 70%-ный раствор алкилбензосульфоната кальция в изобутиловом спирте в количестве 6-6,5 мас.%, в дизельное топливо, взятое в количестве 80 мас.%, при перемешивании, введение в полученную систему неионогенного поверхностно-активного вещества, в качестве которого применяется этоксилированное касторовое масло в количестве 3,5-4 мас.%, с последующим введением по каплям воды в количестве 10 мас.%, при постоянном перемешивании.

Сочетанием неионогенного поверхностно-активного вещества (ПАВ) с анионным ПАВ при их определенных концентрациях удается получить весьма низкое значение поверхностного натяжения в системе, которое напрямую влияет на способность системы к самоэмульгированию.

В качестве неионогенного ПАВ может быть выбран любой из ряда этоксилированных касторовых масел, выпускаемых под различными торговыми марками (например, Alkamuls OR/36®, Mulsifanco80®, Berol 199®, Berol 827®, Berol 904®, Cremophor®, EmulsogenEL200®, EmulsogenEL360® и др.).

В настоящем изобретении предпочтительно использование этоксилированного касторового масла марки Alkamuls OR/36®, степень этоксилирования (ЕО) которого (число оксиэтиленовых групп (-C2H4O-)n в молекуле) составляет 36. Такие ПАВ благотворно влияют на стабилизацию обратных эмульсий.

В качестве анионного ПАВ предпочтительно использовать 70%-ный раствор алкилбензосульфоната кальция в изобутиловом спирте, например, выпускаемого под торговой маркой Atlox 4838В®. ПАВ применяется как основное эмульгирующее вещество в данной системе, обладает высокой смазывающей способностью и способностью образования устойчивых систем.

Комплексное использование в изобретении поверхностно-активных веществ позволяет получить устойчивые эмульсионные системы, хорошо способные к самодиспергированию, а тщательно выбранное весовое соотношение эмульгаторов определяет наилучшие эмульгирующие свойства системы.

Сущность предлагаемого изобретения хорошо иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Для наглядного представления о подборе процентного соотношения компонентов эмульсионной системы проводили ряд экспериментов.

Готовили 7 образцов эмульсий с различным содержанием ПАВ, взяв исходное соотношение неионогенного и анионного ПАВ между собой 1:1 при общем весе всей системы 5 г.

При приготовлении эмульсий применяли водопроводную воду. Дизельное топливо (ДТ) может использоваться как летнее, так и зимнее.

Перемешивая эмульгаторы с дизельным топливом (ДТ) на магнитном перемешивающем устройстве, постепенно приливали к смеси по каплям воду. Визуально сразу было заметно, что образец 7 (таблица 1) нестабилен, в отличие от всех остальных образцов, которые дают после перемешивания прозрачные эмульсии.

С целью получения стабильной эмульсии (содержащей не более 10% эмульгаторов) подбирали оптимальные соотношения неионогенного и анионного ПАВ в системе.

Пример 2

При общей массе всей эмульсии 5 г и 10%-ном суммарном содержании ПАВ от всей эмульсии, при различном варьировании соотношений ПАВ, используя методику приготовления эмульсий, описанную выше (пример 1), получили:

В приведенной выше таблице 2 только образец №1 нестабилен, образец №4 опалесцирует. Остальные эмульсии прозрачны и способны к активному самоэмульгирванию.

Для дальнейшего анализа отбирали образцы эмульсий №2, 3, 4 (содержат 0,30; 0,35; 0,40% AlkamulsOR/36 и 0,70; 0,65; 0,60% Atlox 4838В соответственно).

Пример 3

Готовили образцы 2, 3, 4 по таблице 2, но руководствуясь разными методиками.

Пример 3.1

0,5 г. воды приливали к 4 г дизельного топлива и перемешивали на магнитном перемешивающем устройстве. К полученной смеси вливали Atlox 4838В (в зависимости от соотношения), ждали пока смесь перемешается. Затем при перемешивании добавляли AlkamulsOR/36 (в зависимости от соотношения).

Пример 3.2

Смешивали на магнитном перемешивающем устройстве 4 г дизельного топлива с Atlox 4838В (в зависимости от соотношения). Добавляли AlkamulsOR/36 (в зависимости от соотношения) при перемешивании. В полученную смесь постепенно по каплям при перемешивании приливали 0,5 г воды.

После опробования методики по примеру 3.1, видно, что почти все эмульсии расслаиваются, кроме той, что содержит 0,4% AlkamulsOR/36 и 0,6% Atlox 4838В.

Методика по примеру 3.2 дает устойчивые эмульсии, таким образом, нужно использовать именно ее.

Пример 4

Приготовили 25 г эмульсии образцов 2, 3, 4, руководствуясь соотношениями, приведенными в таблице 2 по методике 3.2, описанной выше.

Эмульсия №4 (таблица 2) опалесцирует. Образец №2 (0,3% AlkamulsOR/36 и 0,7% Atlox 4838В от всей эмульсии) расслаивается.

Образцы №3, 4 (содержат 0,35; 0,40% AlkamulsOR/36 и 0,65; 0,60% Atlox 4838В соответственно) помещали в тепло (40°C) и холод (-18°C).

При хранении образцов №3, 4 (содержат 0,35; 0,40% AlkamulsOR/36 и 0,65; 0,60% Atlox 4838В соответственно), помещенных на 120 часов в тепло и холод, системы хорошо самодиспергируются при их последующем пребывании в комнате при температуре 22°C в течение 5 минут.

При нахождении эмульсий в условиях постоянной комнатной температуры (22°C), срок жизни такой системы достигает порядка 3-4 месяцев.

1. Способ получения эмульсионного состава для пропитки аммиачной селитры, включающий введение анионного поверхностно-активного вещества, в качестве которого применяется 70%-ный раствор алкилбензосульфоната кальция в изобутиловом спирте в количестве 6-6,5 мас.%, в дизельное топливо, взятое в количестве 80 мас.%, при перемешивании, введение в полученную систему неионогенного поверхностно-активного вещества, в качестве которого применяется этоксилированное касторовое масло в количестве 3,5-4% мас., с последующим введением по каплям воды в количестве 10 мас.%, при постоянном перемешивании.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяется 70%-ный раствор алкилбензосульфоната кальция в изобутиловом спирте марки Atlox 4838В.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяется этоксилированное касторовое масло марки AlkamulsOR/36.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к эмульсионным взрывчатым веществам и может быть использовано в горнорудной промышленности для дробления горных пород. Эмульсионное взрывчатое вещество (ЭВВ) содержит эмульсионную матрицу, включающую в себя водные растворы нитратов аммония и кальция, оксид кальция и эмульгатор, и газогенерирующую добавку, полученную растворением в воде перекиси водорода с добавлением линейной алкилбензолсульфоновой кислоты.

Изобретение относится к метательным взрывчатым веществам, а именно смесевым порохам. Предложены варианты заряда к легкогазовому оружию, включающие боргидрид бериллия, лития, алюминия, лития-алюминия или кремния, или тетраборан, или декаборан в комбинациях с шестью разными окислителями: нитратом аммония, динитрамидом аммония, нитратом бора, нитратом бериллия, пятиокисью азота или шестиокисью азота.

Изобретение относится к производству взрывных работ для разрушения негабаритных блоков пород средней и ниже средней крепости. До начала проведения взрывных работ производят подготовку АС марки А: обработку ПАВом - нейтрализованным черным контактом (НЧК) в количестве 0.8-1.2% от массы АС и размешивают до тех пор, пока все гранулы не покроются тонким слоем ПАВ.

Изобретение относится к промышленным взрывчатым веществам и может быть использовано для изготовления гранулированных и водонаполненных взрывчатых веществ на пунктах приготовления и на местах применения при ведении взрывных работ в горнодобывающей промышленности и строительстве.

Изобретение относится к химической промышленности. Способ включает получение раствора аммиачной селитры, введение в полученный раствор первой части стабилизирующей добавки, в качестве которой используют смесь аммонийных солей фосфорной и серной кислот или самих кислот при одновременной нейтрализации их аммиаком, выпаривание полученного раствора до состояния плава, введение в полученный плав поверхностно-активного вещества, порообразующей добавки и второй части стабилизирующей добавки, в качестве которой используют нитраты магния, кальция или железа, с последующим гранулированием.

Изобретение относится к производству водоустойчивых эмульсионных взрывчатых веществ. Технологическая линия производства эмульсии содержит последовательно сообщенные аппараты с весоизмерительным устройством, краны, эластичные компенсаторы, фильтры, насосы, проточные электронагреватели.

Изобретение относится к метательным взрывчатым веществам, а именно смесевым порохам. Предложены варианты заряда к легкогазовому оружию, включающие боргидрид бериллия, алюминия, лития, лития-алюминия или кремния, или тетраборан, или декаборан в комбинациях с шестью разными окислителями: нитратом аммония, динитрамидом аммония, нитратом бора, нитратом бериллия, пятиокисью азота или шестиокисью азота.
Изобретение относится к ракетным топливам. Рассмотрены варианты ракетных топлив, включающие нитрат аммония или динитрамид аммония в комбинациях с дибораном, тетрабораном, боргидридом бериллия, гидридом бериллия и бором.

Изобретение относится к области смесевых энергетических материалов, а именно к твердотопливным композициям на основе экологически чистого окислителя нитрата аммония, и может быть использовано в качестве источника рабочего тела энергетических установок ракетно-космической техники гражданского назначения и в газогенераторах различного назначения.

Изобретение относится к метательным взрывчатым веществам, а именно смесевым порохам, используемым в качестве заряда к легкогазовому оружию. Рассмотрены комбинации декаборана с шестью разными окислителями: пятиокисью азота, нитратом аммония, динитрамидом аммония, нитратом бора, нитратом бериллия, шестиокисью азота.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения гранулированного азотно-калийного удобрения включает смешение концентрированного раствора нитрата аммония с хлоридом калия и аммиаком, гранулирование смеси и сушку продукта, причем в процессе гранулирования на получаемый дисперсный продукт наносят водный раствор сульфата магния 24-30 процентной концентрации по массе в количестве, обеспечивающем содержание сульфата магния в готовом продукте в пересчете на MgO не менее 0,5 массовых процентов.

Изобретение относится к композитам на основе нитрата аммония, содержащим нитрат аммония и окислительно-восстановительный реагент, и к способам изготовления таких композитов.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения гранулированного медленнодействующего удобрения включает в себя диспергирование капель расплава удобрения в паро(газо)-капельный восходящий поток жидкого хладоагента в колонном аппарате, подаваемого в количестве, необходимом для охлаждения гранул от температуры на 20°C выше температуры кипения хладоагента до температуры начала размягчения полимерного соединения, кристаллизацию, охлаждение и отделение образовавшихся гранул от хладоагента, конденсацию его и возвращение в процесс с покрытием поверхности гранул полимерной водозащитной оболочкой, обеспечивающей регулируемую скорость растворения исходного удобрения, за счет растворения полимерного соединения в органическом растворителе, причем с целью уменьшения расхода органического растворителя и увеличения водоустойчивости гранул в качестве жидкого хладоагента, одновременно являющегося капсулирующим агентом, используют устойчивую водную эмульсию, состоящую из раствора полимера в органическом растворителе и воды, с соотношением фаз масло : вода 1:5-1:0,1.
Изобретение относится к способу получения азотных удобрений на основе аммиачной селитры. .
Изобретение относится к кондиционированию минеральных удобрений. .

Изобретение относится к способу получения сложного удобрения, содержащего азот, кальций и серу, и может найти применение в химической промышленности. .
Изобретение относится к способу получения сложных удобрений, содержащих азот, кальций и серу, и может найти применение в химической промышленности. .
Изобретение относится к области производства минеральных удобрений, конкретно к композиции, предназначенной для предотвращения слеживаемости минерального удобрения при хранении и перевозке от производителя к потребителю.
Изобретение относится к производству азотных удобрений на основе аммиачной селитры и карбонатного сырья и может быть использовано в производстве известково-аммиачной селитры.

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к способу получения аммиачной селитры и устройству для его осуществления. Способ включает нейтрализацию азотной кислоты газообразным аммиаком, причем азотную кислоту и аммиак подают в верхнюю часть корпуса устройства, где газообразный аммиак подают через патрубок в стакан, а азотную кислоту подают посредством контура циркуляции на тарелку.

Изобретение может быть использовано в производстве простейших взрывчатых веществ для обеспечения неслеживаемости пористой гранулированной аммиачной селитры. Способ получения эмульсионного состава включает введение анионного поверхностно-активного вещества, в качестве которого применяется 70 раствор алкилбензосульфоната кальция в изобутиловом спирте в количестве 6-6,5 мас., в дизельное топливо, взятое в количестве 80 мас.. при перемешивании, введение в полученную систему неионогенного поверхностно-активного вещества, в качестве которого применяется этоксилированное касторовое масло в количестве 3,5-4 мас., с последующим введением по каплям воды в количестве 10 мас. при постоянном перемешивании. Способ обеспечивает повышение физической стабильности аммиачно-селитренных взрывчатых веществ после их изготовления, при пропитке, хранении как в обычных условиях, так и в условиях низкоотрицательных и высокоположительных температур. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 пр.

Наверх