DE2444600C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von wäßrigem Trinitrotoluol - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von wäßrigem TrinitrotoluolInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Trocknung von wäßrigem Trinitrotoluol (TNT).
TNT ist ein Explosivstoff, der eine Erstarrungstemperatur von etwa SO0C aufweist. TNT wird entweder im
Einzelansatz oder kontinuierlich hergestellt. Bei allen Herstellungsweisen ist die letzte Arbeitsstufe eine
Warmwasserwaschung des geschmolzenen TNT. Nach Abtrennung des Wassers enthält das TNT noch geringe
Mengen von Wasser, das vor der folgenden Kühlung und Granulierung entfernt werden muß.
Aus Sicherheitsgründen ist es bei der Explosivstoffherstellung ein Hauptgmndsatz, die Menge an Explosivstoff
bei jedem Arbeitsvorgang so gering wie möglich zu halten. Hierdurch soll im Falle eines Explosivunfalls
die Wirkung gering gehalten werden. Zu beachten ist auch, daß geschmolzenes TNT gegen Schlag empfindlicher
ist als festes. Beispiele in diesem Zusammenhang sind die Einführung von kontinuierlichen Nitrierungsund
Waschverfahren (z. B. nach der NO-PS 93 255 und der US-PS 30 87 971) sowie die Emulsionslagerung von
Nitroglycerin.
Zur Trocknung von TNT sind verschiedene Verfahren bekannt. Verbreitet ist ein Verfahren, bei dem das
geschmolzene TNT in einen eisernen, mit einem Heizmantel versehenen Behälter übergeführt wird und
dann durch perforierte Rohre Luft durchgeblasen wird, bis die Behälterfüllung wasserfrei ist. Bei diesem
Verfahren können sich mehrere Tonnen TNT in dem Trockner befinden. Ein vorteilhafteres Verfahren, das
insbesondere beim kontinuierlichen Nitrieren und Waschen angewendet wird, besteht darin, daß das
Material in einer Zwangsrichtung durch ein Gefäß geführt wird und währenddessen mittels perforierter
Rohre Luft hinein- und hindurchgeleitet wird. Die in solchen Trocknern anwesende Explosivstoffmenge ist
verschieden und liegt im allgemeinen bei etwa 400 bis 600 kg. Dieses Verfahren bietet demnach größere
Sicherheit als der Chargenbetrieb, jedoch ist die Menge in TNT immer noch so groß, daß deren Explosionswirkung
durch bauliche Maßnahmen kaum abzusichern
ι ο bzw. auf die Trocknungsanlage zu beschränken ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, gegenüber den bekannten Trocknungsverfahren die Menge des anwesenden
Explosivstoffs extrem herabzusetzen und dadurch die Sicherheit während der Herstellung zu
erhöhen.
Das Prinzip der Erfindung beruht darauf, die Trockenluft und das Material in höchstmöglich intimen
Kontakt zu bringen ohne irgenwelche Totzonen und außerdem die Trocknungszeit auf ein Minimum
;o herabzusetzen. Ferner wird dieses Prinzip in Beziehung
bzw. Abstimmung zur Apparatur durchgeführt, so daß das Trocknungsverfahren keine Explosionsgefahr mit
sich bringt. Eine mechanische Rührung oder Bewegung des Materials wird vermieden ebenso wie eine
Überhitzung der Apparatur. Ein einfacher Reinigungsvorgang wird erzielt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Trocknung von geringe Wassermengen enthaltendem
Trinitrotoluol, bei dem Heißluft durch das geschmolzene Trinitrotoluol hindurchgeblasen wird. Dieses Verfahren
ist dadurch gekennzeichnet, daß man das geschmolzene Trinitrotoluol über eine poröse Fläche fließen läßt
und von unten Heißluft durch diese poröse Fläche und das geschmolzene Material hindurchdrückt.
Vorteilhaft ist eine poröse Fläche mit einer Porengröße von 20 bis 50 μπι.
Diese Fläche kann aus Sintermaterial, wie Glas oder verschiedenen Legierungen, z. B. aus Stahl oder
Messing, bestehen. Die zuzuführende Heißluft wird auf etwa 90°C vorerwärmt und vorzugsweise mit einem
Überdruck von etwa 0,25 kg/cm2 zugeführt.
Die Schichthöhe der fließenden Schmelze beträgt mit Vorteil etwa 1,5 bis 4,5 cm.
Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Fläche als untere Fläche in einem Kanal von im wesentlichen rechteckigen Querschnitt angeordnet ist.
Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Fläche als untere Fläche in einem Kanal von im wesentlichen rechteckigen Querschnitt angeordnet ist.
Der Luftdruck unterhalb der Bodenfläche wird so reguliert, daß über die gesamte Fläche des Materials
so eine Aufwallung oder ein Schäumen vermieden wird. In
den meisten Fällen wird der Überdruck etwa 0,25 kg/cm2 betragen.
Bei den bekannten Verfahren mit durch Kessej geführten perforierten Rohren war man davon ausgegangen,
daß über ihren ganzen Umfang perforierte Rohre eine viel größere Blasfläche aufweisen, als ein
ebener Boden. Überraschenderweise erzielt man jedoch mit dem Verfahren der Erfindung einen ganz ausgezeichneten
Trocknungseffekt. Vor allem aber kann man bei einer sehr leistungsfähigen Anlage die in der
Trocknungsanlage anwesende Menge TNT auf etwa 30 kg, gegenüber bisher etwa 500 kg senken. Die
Explosionswirkung von 30 kg TNT kann man durch bauliche Maßnahmen ohne übermäßigen Aufwand so
iis weit beherrschen, daß bei einem Unfall der Schaden auf
den Trocknungsraum beschrankt bleibt.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung folgen Ausführungsbeispiele.
Beispiel 1 bis 3
Es wurde ein Exprimentaltrockner gemäß F i g. 1
'-erwendet Der Trockner hatte ein Filter 1 aus gesintertem Metall mit einer Porengröße von 35 μΐη.
Durch den Heizmantel 2 wurde Wasser von 900C zirkuliert. Auf 90° C vorerwärmte Luft wurde in den
Raum 3 unterhalb des Filters 1 eingeleitet. Das geschmolzene TNT wurde durch den Einlaß 4
eingeleitet und floß über den Filter 1. Das getrocknete TNT floß durch den Auslaß 5 ab.
Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse. Die Erstarrungstemperatur wurde als Maß für den Wassergehalt
des TNT verwendet, denn schon geringe Wassermengen erniedrigen die Erstarrungstemperatur.
Bei den Versuchen wurden drei verschiedene Schichthöhen angewendet, nämlich für Beispiel 1 1,5 cm,
für Beispiel 2 3,0 cm und für Beispiel 3 4,5 cm.
Beispiel Schichthöhe (cm)
Trockenzeit (min)
2.5 5 10
Erstarrungstemperatur ( C)
1 1.5 76.86 80.46 80,49 80,48
2 3,0 76,86 80,43 8υ,49 80,49
3 4,5 76,70 80.26 80,33 80,50
Während bei den bekannten Trocknern eine Verweilzeit von etwa 3 Minuten erforderlich war, zeigen diese
Versuche, daß man erfindungsgemäß die Verweilzeit auf etwa 2,5 Min. herabsetzen kann. Diese bedeutende
Herabsetzung war nicht für möglich gehalten worden, und wurde zur Überraschung der Fachleute erst durch
die vollzogenen Versuche festgestellt.
F i g. 2 zeigt eine Produktionsanlage für die Trocknung von TNT. Um die jeweils anwesende Menge an
Explosivstoff auf einem Minimum zu halten, wird das TNT in geschmolzenem Zustand und als Emulsion
gehalten. Die Emulsion ist nicht explosiv.
Durch den Einlaß 6 wird das TNT als Emulsion in den Vorratsbehälter 7 eingeleitet. Von diesem fließt es durch
den Separator 8, in dem der größte Teil des Wassers abgetrennt wird. Vom Separator 8 fließt das TNT in den
Trockner 9. Das getrocknete TNT gelangt dann durch das Filter 10 zu der Granuliervorrichtung 11, wo es
gekühlt und zu Schuppen verarbeitet wird.
Bei einer Kapazität von etwa 800 kg/h beträgt die im Trockner jeweils anwesende Menge TNT etwa 30 kg.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Verfahren zur Trocknung von geringe Wassermenge enthaltendem Trinitrotoluol, bei dem Heißluft
durch das geschmolzene Trinitrotoluol hindurchgeblasen wird dadurch gekennzeichnet,
daß man das geschmolzene Trinitrotoluol über eine poröse Fläche fließen läßt und von unten Heißluft
durch diese poröse Fläche und das geschmolzene Material hindurchdrückt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine poröse Fläche ir.it einer
Porengröße von 20 bis 50 μΐη verwendet
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine poröse Fläche aus
gesintertem Material verwendet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißluft mit einem
Überdruck von etwa 0,25 kg/cm2 zugeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißluft auf etwa
900C vorerwärmt ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichthöhe der
fließenden Schmelze etwa 1,5 bis 4,5 cm beträgt.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die poröse Flache als untere Fläche in einem Kanal von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt
angeordnet ist.
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