CN109631499A - 一种不敏感含能材料快速连续干燥工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含能材料干燥工艺，适用于不敏感含能材料的快速干燥过程。该工艺采用一套快速气流连续干燥装置来实现，工艺过程为：待处理湿物料与干燥热风同时连续进入环形气流干燥器，完成干燥后的固体物料和气相进入气固分离系统进行气固分离，为了保证工艺安全性，气固分离后的气相进入粉尘回收处理系统进行除尘处理。主要工艺装置包括：热风机、固体喂料机、环形气流干燥器、旋风分离器、干式除尘器、水循环吸收罐等。本发明具有工艺连续、传质传热效率高、处理效率高和安全节能的优点，特别适用于敏感度较低的含能材料快速干燥处理过程。

Description

一种不敏感含能材料快速连续干燥工艺
技术领域
本发明属于火炸药工艺技术领域，涉及一种不敏感含能材料快速连续干燥工艺。
背景技术
含能材料由于其安全特殊性，现有的干燥处理工艺大多采用静态干燥法，最典型和广泛的方法为安全烘箱干燥法，即将批量的湿品含能材料装盘后置入烘箱内，在一定的工艺温度和其他环境条件下烘干若干小时，甚至几十小时，且中途需要人工翻动。这种传统干燥工艺，存在操作不隔离，本质安全性不高，劳动强度大，工艺周期长，能耗高，效率低等突出问题。
其他的静态干燥方法存在的技术短板与之类似。
发明内容
针对现有含能材料干燥工艺存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种操作便捷、安全可靠的干燥工艺，该工艺具有操作连续、处理效率高、能耗低等优势。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
提供一种不敏感含能材料(此处“不敏感”定义为最小点火能MIE＞20mJ，最低点火温度MIT＞200℃，两项参数须同时满足)快速连续干燥工艺，该工艺采用一套快速气流连续干燥装置来实现，所述的快速气流连续干燥装置组成包括：鼓风机、空气加热器、压缩空气稳压罐、固体喂料机、环形气流干燥器、旋风分离器、干式除尘器、水循环吸收系统(由离心泵、射流喷射器、吸收罐和冷凝器组成)。各设备间通过工艺管线相互连接。
采用快速气流连续干燥装置来实现不敏感含能材料的连续快速干燥工艺按照以下步骤：
步骤一：通过鼓风机和空气加热器将所需工艺热风加热至130±10℃，压缩空气稳压罐保持0.6MPa稳定工作压力，热风和压缩空气同时连续进入环形气流干燥器相应进气口；
步骤二：开启水循环吸收系统的离心泵，循环水经射流喷射器后使水循环吸收系统产生负压；
步骤三：将待干燥不敏感含能材料(湿品)通过固体喂料机控制一定流率从环形气流干燥器固体进料口连续加入，最大加料流率以不超过气流干燥器处理流率为宜；
步骤四：湿品物料通过加料口被高速气旋带入环形干燥器干燥室中即开始被干燥和解离，颗粒在气流作用下充分碰撞并解离。此后物料被传送至干燥器分离室，依靠离心力，粒度、湿度较大的颗粒保持在环道的外侧，并重新循环至干燥室内，完成干燥的颗粒由于重量、湿度变小则随气流被带至环形干燥器干料出口；
步骤五：由环形气流干燥器出来的物料随气流进入旋风分离器进行气固分离，固体颗粒进入旋风分离器底部成品接收桶，气体被水循环吸收系统产生的负压抽至干式除尘器进行除尘过滤之后进入吸收罐；
步骤六：定期清理干式除尘器中的被捕捉收集的微量粉尘。
本发明还具有如下技术特征：
A.所述的不敏感含能材料快速连续干燥工艺，其特征在于：适用于此工艺处理的不敏感含能材料应同时满足以下两个条件：①最小点火能MIE＞20mJ，②最低点火温度MIT＞200℃，以此保证工艺本质安全性；
B.所述的不敏感含能材料快速连续干燥工艺，其特征在于：所处理的湿品物料含湿率应＜25wt％，以此保证干燥效果(出口干品含湿率＜0.2wt％)；
C.所述的不敏感含能材料快速连续干燥工艺，其特征在于：压缩空气进气流率(Nm3/h)/湿物料进料流率(kg/h)＝17/20，以此为计算依据调节处理规模；
D.所述的不敏感含能材料快速连续干燥工艺，其特征在于：所使用的固体喂料机为双螺杆强制喂料，以此最大限度保证湿品物料进料流率平稳；
E.所述的不敏感含能材料快速连续干燥工艺，其特征在于：与间断干燥装置相比，该装置可减少干燥过程中物料的结块，提高了安全性，避免了干燥后的粉碎步骤。
本发明的有益效果为：
1.工艺连续，处理效率大幅提高：与烘箱干燥相比，干燥时长由小时级缩短至秒级；
2.自动化程度提高，人工参与度降低：工艺全程可通过工业自动化手段实现现场无人值守；
3.能耗降低：最大限度使用热量，与烘箱干燥相比，同等功耗条件下所处理物料量提升10倍以上；
4.附加收益：物料在干燥过程中的高速气流冲击起到了破碎作用，减少了或避免了干燥过程中的物料结块，避免了干燥后的粉碎步骤。
附图说明
下面结合附图和实施实例对本发明作进一步说明。
图1为一种不敏感含能材料快速连续干燥工艺流程示意图。
图中，1.鼓风机，2.空气加热器，3.压缩空气稳压罐，4.固体喂料机，5.环形气流干燥器，6.旋风分离器，7.接料桶，8.干式除尘器，9.水循环吸收系统(9-1.射流喷射器，9-2.水循环吸收罐，9-3.列管冷凝器，9-4.离心泵)。
具体实施方式
遵从上述技术方案，如图1所示，下述实施例给出一种不敏感含能材料快速连续干燥工艺，该工艺采用一套快速气流连续干燥装置来实现，所述的气流连续干燥装置包括：鼓风机1与空气加热器2相连，空气加热器2空气出口与环形气流干燥器5热空气进口管路相连。固体加料机4物料出口与环形气流干燥器5物料进口管路相连。压缩空气稳压罐3出口管路一路接至环形气流干燥器5压缩空气进口，另一路接至干式除尘器8进气口。环形气流干燥器5物料出口与旋风分离器6物料进口管路相连。旋风分离器6底部固料出口放置接料桶7，上部气相出口与干式除尘器8进料口管路相连。干式除尘器8抽气口管路接至水循环吸收系统9中的射流喷射器9-1抽气口。
采用快速气流连续干燥装置来实现不敏感含能材料的连续快速干燥工艺按照如下步骤进行：
步骤一：通过鼓风机和空气加热器将所需工艺热风加热至130±10℃，压缩空气稳压罐保持0.6MPa稳定工作压力，热风和压缩空气同时连续进入环形气流干燥器相应进气口；
步骤二：开启水循环吸收系统的离心泵，循环水经射流喷射器后使水循环吸收系统产生负压；
步骤三：将待干燥不敏感含能材料(湿品)通过固体喂料机控制一定流率从环形气流干燥器固体进料口连续加入，最大加料流率以不超过气流干燥器处理流率为宜；
步骤四：湿品物料通过环形气流干燥器加料口被高速气旋带入环形干燥器干燥室中即开始被干燥和解离，颗粒在气流作用下充分碰撞并解离。此后物料被传送至干燥器分离室，依靠离心力，粒度、湿度较大的颗粒保持在环道的外侧，并重新循环至干燥室内，完成干燥的颗粒由于重量、湿度变小则随气流被带至环形干燥器干料出口；
步骤五：由环形气流干燥器出来的物料随气流进入旋风分离器进行气固分离，固体颗粒(干燥成品)进入旋风分离器底部成品接收桶，气体被水循环吸收系统产生的负压抽至干式除尘器进行除尘过滤之后进入吸收罐；
步骤六：定期清理干式除尘器中的被捕捉收集微量粉尘。
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
实施例1：
本实施例给出一种不敏感含能材料NQ(硝基胍)的快速连续干燥工艺，该工艺采用如上所述的快速气流连续干燥装置来实现。
采用快速气流连续干燥装置来实现的不敏感含能材料NQ(硝基胍)的快速连续干燥工艺按照如下步骤进行：
步骤一：通过鼓风机1和空气加热器2将所需工艺热风加热至130±10℃，压缩空气稳压罐3保持0.6MPa稳定工作压力，热风和压缩空气同时连续进入环形气流干燥器5相应进气口，压缩空气流量控制在8.5Nm3/h；
步骤二：开启水循环吸收系统9的离心泵9-4，循环水经射流喷射器9-1后使水循环吸收系统9产生负压；
步骤三：将待干燥的NQ(湿品)通过固体喂料机4控制流率10kg/h从环形气流干燥器5固体进料口连续加入；
步骤四：湿品NQ通过环形气流干燥器5加料口被高速气旋带入环形干燥器干燥室中即开始被干燥和解离，颗粒在气流作用下充分碰撞并解离。此后NQ物料被传送至干燥器分离室，依靠离心力，粒度、湿度较大的颗粒保持在环道的外侧，并重新循环至干燥室内，完成干燥的颗粒由于重量、湿度变小则随气流被带至环形干燥器5干料出口；
步骤五：由环形气流干燥器5出来的物料随气流进入旋风分离器6进行气固分离，固体颗粒(NQ干燥成品)进入旋风分离器6底部成品接收桶7，气体被水循环吸收系统9产生的负压抽至干式除尘器8进行除尘过滤之后进入吸收罐9-2；
步骤六：定期清理干式除尘器8中的被捕捉收集的微量NQ粉尘。
实施例2：
本实施例给出一种不敏感含能材料NTO(3-硝基-1,2,4-三唑-5酮)的快速连续干燥工艺，该工艺采用如上所述的快速气流连续干燥装置来实现。
采用快速气流连续干燥装置来实现的不敏感含能材料NTO(3-硝基-1,2,4-三唑-5酮)的快速连续干燥工艺按照如下步骤进行：
步骤一：通过鼓风机1和空气加热器2将所需工艺热风加热至130±10℃，压缩空气稳压罐3保持0.6MPa稳定工作压力，热风和压缩空气同时连续进入环形气流干燥器5相应进气口，压缩空气流量控制在17Nm3/h；
步骤二：开启水循环吸收系统9的离心泵9-4，循环水经射流喷射器9-1后使水循环吸收系统9产生负压；
步骤三：将待干燥的NTO(湿品)通过固体喂料机4控制流率20kg/h从环形气流干燥器5固体进料口连续加入；
步骤四：湿品NTO通过环形气流干燥器5加料口被高速气旋带入环形干燥器干燥室中即开始被干燥和解离，颗粒在气流作用下充分碰撞并解离。此后NTO物料被传送至干燥器分离室，依靠离心力，粒度、湿度较大的颗粒保持在环道的外侧，并重新循环至干燥室内，完成干燥的颗粒由于重量、湿度变小则随气流被带至环形干燥器5干料出口；
步骤五：由环形气流干燥器5出来的物料随气流进入旋风分离器6进行气固分离，固体颗粒(NTO干燥成品)进入旋风分离器6底部成品接收桶7，气体被水循环吸收系统9产生的负压抽至干式除尘器8进行除尘过滤之后进入吸收罐9-2；
步骤六：定期清理干式除尘器8中的被捕捉收集的微量NTO粉尘。
实施例3：
本实施例给出一种不敏感含能材料FOX-7(1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯)的快速连续干燥工艺，该工艺采用如上所述的快速气流连续干燥装置来实现。
采用快速气流连续干燥装置来实现的不敏感含能材料FOX-7(1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯)的快速连续干燥工艺按照如下步骤进行：
步骤一：通过鼓风机1和空气加热器2将所需工艺热风加热至130±10℃，压缩空气稳压罐3保持0.6MPa稳定工作压力，热风和压缩空气同时连续进入环形气流干燥器5相应进气口，压缩空气流量控制在25.5Nm3/h；
步骤二：开启水循环吸收系统9的离心泵9-4，循环水经射流喷射器9-1后使水循环吸收系统9产生负压；
步骤三：将待干燥的FOX-7(湿品)通过固体喂料机4控制流率30kg/h从环形气流干燥器5固体进料口连续加入；
步骤四：湿品FOX-7通过环形气流干燥器5加料口被高速气旋带入环形干燥器干燥室中即开始被干燥和解离，颗粒在气流作用下充分碰撞并解离。此后FOX-7物料被传送至干燥器分离室，依靠离心力，粒度、湿度较大的颗粒保持在环道的外侧，并重新循环至干燥室内，完成干燥的颗粒由于重量、湿度变小则随气流被带至环形干燥器5干料出口；
步骤五：由环形气流干燥器5出来的物料随气流进入旋风分离器6进行气固分离，固体颗粒(FOX-7干燥成品)进入旋风分离器6底部成品接收桶7，气体被水循环吸收系统9产生的负压抽至干式除尘器8进行除尘过滤之后进入吸收罐9-2；
步骤六：定期清理干式除尘器8中的被捕捉收集的微量FOX-7粉尘。

Claims (5)

1.提供一种不敏感含能材料快速连续干燥工艺，其特征在于，该工艺采用一套快速气流连续干燥装置来实现，所述的快速气流连续干燥装置组成包括：鼓风机(1)、空气加热器(2)、压缩空气稳压罐(3)、固体喂料机(4)、环形气流干燥器(5)、旋风分离器(6)、接料桶(7)、干式除尘器(8)、水循环吸收系统(9)，其中水循环吸收系统(9)由射流喷射器(9-1)、水循环吸收罐(9-2)、列管冷凝器(9-3)、离心泵(9-4)组成；各设备间通过工艺管线相互连接；
采用快速气流连续干燥装置来实现不敏感含能材料的连续快速干燥工艺按照以下步骤：
步骤一：通过鼓风机(1)和空气加热器(2)将所需工艺热风加热至130±10℃，压缩空气稳压罐(3)保持0.6MPa稳定工作压力，热风和压缩空气同时连续进入环形气流干燥器(5)相应进气口；
步骤二：开启水循环吸收系统(9)的离心泵(9-4)，循环水经射流喷射器(9-1)后使水循环吸收系统(9)产生负压；
步骤三：将待干燥不敏感含能材料(湿品)通过固体喂料机(4)控制一定流率从环形气流干燥器(5)固体进料口连续加入，最大加料流率以不超过气流干燥器处理流率为宜；
步骤四：湿品物料通过加料口被高速气旋带入环形干燥器(5)干燥室中即开始被干燥和解离，颗粒在气流作用下充分碰撞并解离；此后物料被传送至干燥器分离室，依靠离心力，粒度、湿度较大的颗粒保持在环道的外侧，并重新循环至干燥室内，完成干燥的颗粒由于重量、湿度变小则随气流被带至环形干燥器(5)干料出口；
步骤五：由环形气流干燥器(5)出来的物料随气流进入旋风分离器(6)进行气固分离，固体颗粒进入旋风分离器(6)底部成品接料桶(7)，气体被水循环吸收系统(9)产生的负压抽至干式除尘器(8)进行除尘过滤之后进入吸收罐(9-2)；
步骤六：定期清理干式除尘器(8)中的被捕捉收集的微量粉尘。
2.根据权利要求1所述的一种不敏感含能材料快速连续干燥工艺，其特征在于：适用于此工艺处理的不敏感含能材料应同时满足以下两个条件：①最小点火能MIE＞20mJ，②最低点火温度MIT＞200℃，以此保证工艺本质安全性。
3.根据权利要求1所述的一种不敏感含能材料快速连续干燥工艺，其特征在于：所述的湿品物料含湿率应＜25wt％，以此保证干燥效果(出口干品含湿率＜0.2wt％)。
4.根据权利要求1所述的一种不敏感含能材料快速连续干燥工艺，其特征在于：所述的压缩空气进气流率(Nm3/h)/湿物料进料流率(kg/h)＝17:20，以此为计算依据调节处理规模。
5.根据权利要求1所述的一种不敏感含能材料快速连续干燥工艺，其特征在于：所述的固体喂料机(4)为双螺杆强制喂料，以此最大限度保证湿品物料进料流率平稳。
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