UA119977C2 - Спосіб переробки твердого ракетного палива з вичерпаним терміном дії - Google Patents
Спосіб переробки твердого ракетного палива з вичерпаним терміном дії Download PDFInfo
- Publication number
- UA119977C2 UA119977C2 UAA201608860A UAA201608860A UA119977C2 UA 119977 C2 UA119977 C2 UA 119977C2 UA A201608860 A UAA201608860 A UA A201608860A UA A201608860 A UAA201608860 A UA A201608860A UA 119977 C2 UA119977 C2 UA 119977C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- ammonium perchlorate
- inert material
- solution
- suspension
- solid
- Prior art date
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 239000003380 propellant Substances 0.000 title claims abstract description 6
- GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 3-bromo-3,3-difluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(Br)C=C GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 61
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 42
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims abstract description 3
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical compound C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000002760 rocket fuel Substances 0.000 claims description 19
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 9
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 8
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 5
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 2
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 abstract description 11
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- HHEFNVCDPLQQTP-UHFFFAOYSA-N ammonium perchlorate Chemical class [NH4+].[O-]Cl(=O)(=O)=O HHEFNVCDPLQQTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 30
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N pyrogallol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1O WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- SAOKZLXYCUGLFA-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) adipate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)CCCCC(=O)OCC(CC)CCCC SAOKZLXYCUGLFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZDWGXBPVPXVXMQ-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) nonanedioate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)CCCCCCCC(=O)OCC(CC)CCCC ZDWGXBPVPXVXMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- IQKQUSLYXMWMQZ-UHFFFAOYSA-N copper;oxido-(oxido(dioxo)chromio)oxy-dioxochromium Chemical compound [Cu+2].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O IQKQUSLYXMWMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000012633 leachable Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 229940079877 pyrogallol Drugs 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- ZHXAZZQXWJJBHA-UHFFFAOYSA-N triphenylbismuthane Chemical compound C1=CC=CC=C1[Bi](C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 ZHXAZZQXWJJBHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B11/00—Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
- C01B11/16—Perchloric acid
- C01B11/18—Perchlorates
- C01B11/185—Ammonium perchlorate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B11/00—Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
- C01B11/16—Perchloric acid
- C01B11/18—Perchlorates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B21/00—Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B21/00—Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying
- C06B21/0091—Elimination of undesirable or temporary components of an intermediate or finished product, e.g. making porous or low density products, purifying, stabilising, drying; Deactivating; Reclaiming
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B29/00—Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate
- C06B29/22—Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate the salt being ammonium perchlorate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Винахід стосується способу переробки ракетного палива з вичерпаним терміном придатності, яке містить перхлорат амонію, порошкоподібний алюміній, зв'язуючу речовину на основі каучуку та залишкові незначні кількості домішок, щоб повторно використовувати перхлорат амонію, де спосіб включає наступні стадії: • а) вологе механіко-фізико-хімічне подрібнення зазначеного твердого ракетного палива, при цьому отримують суспензію твердих речовин в розчині; • b) вилуговування переміщуваної зазначеної суспензії при підвищеній температурі у воді та/або ненасиченому розчині перхлорату амонію, який містить додатковий інертний матеріал на основі пористого вуглецю, діатомової землі та/або полімеру; • с) деагломерації та запобігання повторній агломерації твердих речовин в суспензії з використанням зазначеного інертного матеріалу під час процесу вилуговування; • d) відокремлення розчину перхлорату амонію від твердих речовин; • e) очистки відокремленого розчину перхлорату амонію зі стадії d) із зазначеним інертним матеріалом, за винятком матеріалу на основі полімеру, при підвищеній температурі; • f) відокремлення інертного матеріалу від розчину перхлорату амонію необов'язково з подальшим концентруванням розчину; • g) кристалізації та необов'язкової повторної кристалізації повторно використовуваного перхлорату амонію.
Description
"- 9) кристалізації та необов'язкової повторної кристалізації повторно використовуваного перхлорату амонію.
Галузь винаходу
Винахід стосується переробки твердого ракетного палива з вичерпаним терміном придатності, яке містить перхлорат амонію, порошкоподібний алюміній та зв'язуючу речовину на основі каучуку, як три основних компоненти, з метою повторного застосування перхлорату амонію.
Передумови створення винаходу
Деяка частина документів стосується переробки ракетного палива з метою повторного застосування перхлорату амонію.
В патенті 5 4,854,982 для переробки використовують рідкий аміак. Саме присутність рідкого аміаку (необхідність підтримання високого тиску, токсичність аміаку) є недоліком даного способу, разом з низькою продуктивністю технології, яка є пов'язаною з блоком інвестиційних витрат.
Однак, в більшості патентів використовують вилуговування перхлорату амонію у водному розчині, як, головним чином, основної частини переробки.
В патенті 05 3,451,789 ракетне паливо піддають поступовій обробці шляхом подрібнення, вилуговування перхлорату амонію в гарячому водному розчині з наступним багатостадійним відокремленням твердого залишку після вилуговування з отриманого розчину.
Патент Ш5 4,662,893 стосується конструкції блоку вилуговування. Недоліком двох зазначених вище патентів є проблема утворення агломератів твердих залишків ракетного палива під час подрібнення, вилуговування та їх виділення з розчину, що в результаті призводить до високої енергії та конструкційних вимог, а також зниження ефективності процесу рециклізації.
Патент 05 4,198,209 вирішує дану проблему шляхом додавання поверхнево-активних речовин (поверхнево-активних агентів). Недоліком даної обробки є забруднення отриманого розчину перхлорату амонію чужорідною речовиною та утворення піни, яка спричиняє технологічні проблеми під час подальшої обробки.
Зазначена вище проблема, крім того, розглядається в патентах США 05 4,198,209 - Егозсп еї а): "Ргосев5 Тог Ше Ієаснпіпа ої АР їот ргореїІапі". (1980); 005 3,451,789 - Мсіпюовзи: "Охіаігетг гесомегу ргосевв" (1969); 05 4,662,893 - Месіпіов5и: "Нуагашіс мавіє ргореЇапі тасегаюг апа
Зо теїной ої изе" (1997); 05 4 854 982 - МеМміп єї аї.: "Мешоай юю аїтійагіе ехігасі, апа гесомег аттопішт регсНіогаїе їот сотровіїє ргореїЇПапів ивіпу дій аттопіа" (1989); та О5 4,098,627 (1998).
Розкриття винаходу
Об'єктом даного винаходу є вдосконалений спосіб переробки твердого ракетного палива з вичерпаним терміном дії, яке містить перхлорат амонію, порошкоподібний алюміній та зв'язуючу речовину на основі каучуку, як його три основних компоненти, при цьому мета полягає в тому, щоб отримати та повторно використовувати перхлорат амонію, який міститься в ньому з достатньою чистотою та, щонайменше, подолати деякі недоліки, які виникали в результаті попереднього рівня техніки, розкритого вище.
Це означає, що винахід стосується способу переробки ракетного палива з вичерпаним терміном придатності, яке містить перхлорат амонію, порошкоподібний алюміній, зв'язуючу речовину на основі каучуку та залишкові незначні кількості домішок, щоб повторно використовувати перхлорат амонію, де спосіб включає наступні стадії: " а) вологого механіко-фізико-хімічного подрібнення зазначеного твердого ракетного палива, при цьому отримують суспензію твердих речовин в розчині; "- Ю) вилуговування переміщуваної зазначеної суспензії при підвищеній температурі у воді та/або ненасиченому розчині перхлорату амонію, який містить додатковий інертний матеріал на основі пористого вуглецю, діатомової землі та/або полімеру; " с) деагломерації та запобігання повторної агломерації твердих речовин в суспензії з використанням зазначеного інертного матеріалу під час процесу вилуговування; " а) відокремлення розчину перхлорату амонію від твердих речовин; "- є) очистки відокремленого розчину перхлорату амонію зі стадії 4) із зазначеним інертним матеріалом, за винятком матеріалу на основі полімеру, при підвищеній температурі; "- У відокремлення інертного матеріалу від розчину перхлорату амонію необов'язково з подальшим концентруванням розчину; " а) кристалізації та необов'язкової повторної кристалізації повторно використовуваного перхлорату амонію.
Крім трьох основних компонентів, тобто перхлорату амонію, порошкоподібного алюмінію та зв'язуючої речовини на основі каучуку, ракетне паливо з вичерпаним терміном придатності 60 також містить незначні кількості домішок, які включають, наприклад, оксид заліза, дихромат міді
(І), ді(2-етилгексил)адипат, ди(2-етилгексил)азелат, трифенілвісмут, пірогалол, оксид магнію або 2,4-пентандіон.
Відповідно до зазначеного вище способу переробки відповідно до винаходу тверде ракетне паливо, видалене з ракетного двигуна прийнятним механіко-фізико-хімічним способом (переважно, наприклад, використовуючи видалення струменем води), подрібнюють у вологих умовах (в той час як середовище представляє собою воду або розбавлений розчин перхлорату амонію), переважно в млині, отримуючи суспензію твердих речовин та розчину.
Тверде ракетне паливо, крім того, переважно можуть подрібнювати шляхом розрізання в різаку, подрібнення в дробарці або в іншому прийнятному пристрої.
При перемішуванні, отриману в результаті суспензію завантажують в ємність для вилуговування, в яку заздалегідь завантажують розчин для вилуговування (воду або ненасичений розчин перхлорату амонію) та інертний матеріал.
Як інертний матеріал можуть використовувати будь-який неорганічний або органічний матеріал, який є хімічно інертним по відношенню до води та/або розчину перхлорату амонію, складається з частинок розміром від 1 мкм до 20 мм, щільність яких у вологому стані становить 800-2000 кН м, та які не демонструють властивостей склеювання або само-склеювання у вологому стані.
Інертний матеріал переважно представляє собою матеріал на основі пористого вуглецю, більш переважно порошкоподібне активоване вугілля, при цьому, найбільш переважно як інертний матеріал використовують порошкоподібне активоване вугілля з попередньої очистки розчину перхлорату амонію.
Переважним інертним матеріалом, крім того, є матеріал на основі діатомової землі, більш переважно кизельгур.
Інертний матеріал також переважно представляє собою матеріал на основі полімеру, який переважно є термопластичним, зокрема поліетилен або поліпропілен.
Більш переважним є подрібнений термопластичний матеріал, який включає, наприклад, поліетилен, поліпропілен, тощо.
В способі відповідно до винаходу кількість доданого інертного матеріалу становить переважно, щонайменше, 0,5 95 за масою, більш переважно 1,5 95 за масою в перерахунку на
Зо суху основну масу залишків твердого ракетного палива (тобто суху основу зв'язуючої речовини, змішаної з алюмінієвим порошком).
Відповідно до винаходу розмір частинки інертного матеріалу знаходиться переважно в діапазоні від приблизно 1,0 мкм до приблизно 20 мм для приблизно сферичних частинок.
Частинки продовгуватої форми, зокрема, плоскі, можуть мати більше, ніж 20 мм в одному напрямку.
Вилуговування перемішуваної суспензії переважно здійснюють при підвищеній температурі, яка становить від приблизно 50 "С до приблизно 90 "С протягом щонайменше 15 хвилин, при цьому перхлорат амонію вилуговується в розчин.
Під час стадії вилуговування присутній в суспензії інертний матеріал призводить до деагломерації твердих речовин та запобігає їх повторній агломерації, що робить весь процес вилуговування перхлорату амонію значно більш ефективним. Даний процес розкриває поверхню твердих речовин, яка підтримує більш легке та більш інтенсивне вилуговування перхлорату амонію в розчин.
Потім суспензію піддають відокремленню отриманого в результаті розчину від твердих речовин, тобто залишків твердого ракетного палива (вологої зв'язуючої речовини, змішаної з алюмінієвим порошком) наприклад, застосовуючи фільтрацію, при цьому пристрій для фільтрації який переважно можуть використовувати, дає можливість тиску діяти під час фільтрації та промивання відфільтрованого коржа (розведеним розчином перхлорату амонію та/або водою), що в результаті призводить до високого ступеня розділення.
Після цього, відокремлений розчин перхлорату амонію переходить до наступної технологічної стадії переробки (очистки розчину та отримання чистих кристалів повторно використовуваного перхлорату амонію з використанням кристалізації).
Розчин додатково переважно можуть очищувати з порошкоподібним активованим вугіллям з подальшою фільтрацією, більш переважно фільтруванням під тиском, при цьому використовуване активоване вугілля можуть використовувати повторно для введення у вилуговуваний розчин на стадії б) вилуговування у вигляді інертного матеріалу.
Основна перевага зазначеного способу відповідно до даного винаходу полягає в усуненні агломератів під час технологічної переробки на стадії вилуговування. Дані агломерати, які складаються з в'язких подрібнених шматочків твердого ракетного палива, мають характер бо щільної еластичної матерії. Інертний матеріал запобігає утворенню агломератів під час процесу вилуговування, в значній мірі покращуючи процес вилуговування (роблячи більш простим та менш енергоємним перемішування, та більш ефективним вилуговування, а також порівняно простішу конструкцію обладнання).
У способі відповідно до даного винаходу інертний матеріал додатково запобігає агломерації залишків твердого ракетного палива під час розділення, що дає можливість вдосконалити процес розділення та використовувати тверді залишки ракетного палива, оскільки навіть після фільтрування під тиском вони можуть легко відновити первинну форму в об'ємному матеріалі з низьким вмістом залишкового перхлорату амонію, що робить можливим його подальшу технологічну переробку та використання.
Без додавання інертного матеріалу фільтрування під тиском перетворює залишки твердого ракетного палива в однорідну еластичну масу.
Ще одна перевага зазначеного вище способу полягає в тому, що повторно використовуваний перхлорат амонію, отриманий з використанням способу відповідно до винаходу не забруднюється додаванням будь-якої іншої хімічної речовини оскільки інертний матеріал залишається частиною залишків твердого ракетного палива після розділення.
Приклади 1.1. Лабораторна демонстрація
В першому випробуванні вологі залишки ракетного палива пресували до об'ємного стану в пресі, тілом якого була металева труба. Температура пресування становила 80 С, тиск пресування - 0,7 МПа, час пресування - 30 хвилин. В результаті отримували твердий матеріал залишків ракетного палива циліндричної форми.
Друге випробування проводили аналогічним чином з тією різницею, що вологі залишки твердого ракетного палива змішували з порошкоподібним активованим вугіллям перед випробуванням (3,5 95 за масою вугілля в перерахунку на суху основну масу залишків твердого ракетного палива). Результатом пресування були циліндри, які мали більший діаметр, ніж циліндри з першого випробування завдяки більш низькій когезії (зусилля пружного повернення до вихідного непресованого стану). Циліндри з другого випробування могли б легко кришитися до об'ємного стану.
Третє випробування проводили аналогічним чином до другого випробування, але вологі
Зо залишки твердого ракетного палива змішували з частинками поліпропілену розміром 1 мм перед випробуванням (1,595 за масою поліпропілену в перерахунку на суху основну масу залишків твердого ракетного палива). Результати були аналогічними до результатів другого випробування.
Четверте випробування проводили аналогічним чином до другого випробування, але вологі залишки твердого ракетного палива змішували з частинками розміром 10 мм подрібненого ПЕТ перед випробуванням (1,5 95 за масою подрібненого ПЕТ в перерахунку на суху основну масу залишків твердого ракетного палива). Результати були аналогічними до результатів другого випробування.
П'яте випробування проводили аналогічним чином до другого випробування, але вологі залишки твердого ракетного палива змішували з фільтрувальним кізельгуром перед випробуванням (2,095 за масою фільтрувального кизельгуру в перерахунку на суху основну масу залишків твердого ракетного палива). Результати були аналогічними до результатів другого випробування. 1.2. Експлуатаційні випробування
В ємність для вилуговування завантажували 2500 кг 15 956 розчину перхлорату амонію та 50 кг інертного матеріалу, порошкоподібне активоване вугілля з вмістом вологи 50 95. Дане активоване вугілля попередньо використовувалось для очистки розчину перхлорату амонію.
Суміш перемішували та витримували при температурі 85 70.
Матеріал для переробки представляв собою тверде ракетне паливо у вигляді призм розміром 50 х 40 х 30 см, який отримували шляхом відрізання від ракетного двигуна струменем води, який має наступний масовий склад: перхлорат амонію - 40 95, вода - 18 95, твердий залишок - 42 95. 3500 кг твердого ракетного палива, які оббризкували 15 95 розчином перхлорату амонію (використовували загальну кількість 1000 кг оббризкуючого розчину температурою 25 С), подрібнювали промисловим різаком, та отриману в результаті суміш безперервно транспортували в ємність для вилуговування, вміст якої безперервно перемішували, при цьому її температуру підтримували на рівні 85 "С. Після завершення розкладання суспензійну суміш перемішували протягом 15 хвилин в ємності для вилуговування.
Потім суміш розділяли з використанням камерного прес-фільтра. При заповненні прес- бо фільтра тиск наповнення досягав приблизно 1 МПа. Після того, як відфільтрований корж продували повітрям, промивали демінералізованою водою (3000 кг в цілому) та відпресовували з використанням тиску 0,5 МПа).
Відокремлений розчин та воду промивання, які концентрували шляхом випаровування, чистили, використовуючи активоване вугілля, при цьому після видалення активованого вугілля шляхом фільтрування отримували повторно використовуваний перхлорат амонію високої чистоти, використовуючи кристалізацію та перекристалізацію, дивись таблицю 1.
Після відкриття камери прес-фільтра відфільтрований корж твердих залишків ракетного палива зберігали в резервуарі для збору та розкришували до форми об'ємної та легкої до переробки матеріалу з низьким залишковим вмістом перхлорату амонію. Властивості відокремлених залишків твердого ракетного палива показані в таблиці 2. Розрахований вихід з точки зору повернення до технологічного процесу перхлорату амонію становив 99,0 95.
Таке саме випробування, проведене без будь-якого додавання активованого вугілля, однак, з додаванням ПЕТ гранулята (80 кг) з розміром частинок 10 мм, в результаті призводило до вільно сипучої маси та маси, яка легко піддається переробці, яка має низький залишковий вміст перхлорату амонію, дивись таблицю 3.
Таке саме випробування, проведене без будь-якого додавання активованого вугілля, однак, з додаванням 10 кг поверхнево-активної речовини (505 - натрію додецилсульфату), в результаті призводило до маси, яка складніше піддавалася обробці, яка мала середній залишковий вміст перхлорату амонію, дивись таблицю 4. Крім того, поверхнево-активна речовина, яка міститься в розчинах, спричиняла технологічні труднощі в подальшому процесі (наприклад, утворення піни в розчині, зміни в процесі кристалізації, тощо).
Таке саме випробування, проведене без додавання активованого вугілля або будь-якої іншої добавки, в результаті призводило до відфільтрованого коржу, який завантажували в ємність для збору у вигляді твердих когерентних пластин, які не могли більше технологічно оброблятися. Вміст перхлорату амонію в матеріалі, отриманому за даним способом, становив 4,3 96 за масою, дивись таблицю 5, оскільки як ефект продування, так і ефект промивання на фільтрі, були в значній мірі зниженими завдяки компактності пластин у відфільтрованого коржа.
Таблиця 1
Чистота повторно використовуваного перхлорату амонію
Таблиця 2
Властивості залишків твердого ракетного палива після відокремлення (з додаванням активованого вугілля) (Вмістперхлоратуамонію всухій основі (Зб замасою|.їд//:Ї7771717109 1
Коо)
Таблиця З
Властивості залишків твердого ракетного палива після відокремлення (з додаванням ПЕТ гранулята)
Властивості Значення
Волога (95 за масою)
Вміст перхлорату амонію (до за масою) 06
Вміст перхлорату амонію в сухій основі (95 за масою)
Таблиця 4
Властивості залишків твердого ракетного палива після відокремлення (з додаванням 505)
Властивості Значення
Волога (95 за масою)
Вміст перхлорату амонію |З5 за масою)
Вміст перхлорату амонію в сухій основі (95 за масою)
Таблиця 5
Властивості залишків твердого ракетного палива після відокремлення (без будь-якого додавання)
Властивості Значення
Волога (95 за масою)
Вміст перхлорату амонію (до за масою)
Вміст перхлорату амонію в сухій основі (95 за масою)
Промислове застосування
Спосіб відповідно до даного винаходу можуть використовувати в промисловому масштабі для переробки твердого ракетного палива, яке містить перхлорат амонію, порошкоподібний алюміній та зв'язуючу речовину на основі каучуку, як його три основних компоненти, з метою повторного використання перхлорату амонію, який міститься в ньому.
Повторно використовуваний перхлорат амонію, отриманий з використанням способу відповідно до винаходу, демонструє чистоту аж до 99,8 об.
Claims (11)
- ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 1. Спосіб переробки твердого ракетного палива з вичерпаним терміном дії, яке містить перхлорат амонію, порошкоподібний алюміній, зв'язуючу речовину на основі каучуку та залишкові незначні кількості домішок, з метою повторного використання перхлорату амонію, який відрізняється тим, що він включає наступні стадії: а) вологе механіко-фізико-хімічне подрібнення зазначеного твердого ракетного палива, при 20 цьому отримують суспензію твердих речовин в розчині; Б) вилуговування переміщуваної суспензії при підвищеній температурі у воді та/або ненасиченому розчині перхлорату амонію, який містить додатковий інертний матеріал на основі пористого вуглецю, діатомової землі та/або полімеру; с) деагломерації та запобігання повторній агломерації твердих речовин в суспензії з 25 використанням зазначеного інертного матеріалу під час процесу вилуговування; а) відокремлення розчину перхлорату амонію від твердих речовин; е) очистка відокремленого розчину перхлорату амонію зі стадії 14) із зазначеним інертним матеріалом, за винятком матеріалу на основі полімеру, при підвищеній температурі; 1) відокремлення інертного матеріалу від розчину перхлорату амонію необов'язково з Зо подальшим концентруванням розчину; 9) кристалізації та необов'язкової повторної кристалізації повторно використовуваного перхлорату амонію.
- 2. Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, що стадію 1а) - механіко-фізико-хімічного подрібнення, здійснюють у вологому стані шляхом подрібнення в млині, подрібнення в дробарці або різання в різаку.
- 3. Спосіб за пунктом 1 або 2, який відрізняється тим, що інертний матеріал на основі пористого вуглецю являє собою порошкоподібне активоване вугілля.
- 4. Спосіб за пунктом 1 або 2, який відрізняється тим, що інертний матеріал на основі діатомової землі являє собою кізельгур.
- 5. Спосіб за пунктом 1 або 2, який відрізняється тим, що інертний матеріал на основі полімеру є термопластичним, зокрема поліетиленом або поліпропіленом.
- 6. Спосіб за пунктом 3, який відрізняється тим, що як порошкоподібне активоване вугілля застосовують порошкоподібне активоване вугілля зі стадій 1е) та 15).
- 7. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-6, який відрізняється тим, що розмір частинок інертного матеріалу становить від 1,0 мкм до 20 мм.
- 8. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-7, який відрізняється тим, що кількість інертного матеріалу, яка додається, становить щонайменше 0,5 95 за масою на основі загальної маси сухої основи твердої речовини в суспензії.
- 9. Спосіб за пунктом 8, який відрізняється тим, що кількість інертного матеріалу, яка додається, становить від 1,595 за масою на основі загальної маси сухої основи твердої речовини в суспензії.
- 10. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-9, який відрізняється тим, що стадії вилуговування 16) та 1с) здійснюють при температурі від приблизно 50 "С до приблизно 90 "С протягом щонайменше 15 хвилин.
- 11. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-10, який відрізняється тим, що на стадії розділення 14) суспензію піддають фільтруванню або фільтруванню під тиском з наступним промиванням відфільтрованого коржа твердих речовин водою та/або розбавленим розчином перхлорату амонію.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-48A CZ307218B6 (cs) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | Způsob zpracování exspirovaného pevného raketového paliva |
| PCT/CZ2014/000164 WO2015110095A1 (en) | 2014-01-21 | 2014-12-29 | A method for processing of expired solid rocket propellant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA119977C2 true UA119977C2 (uk) | 2019-09-10 |
Family
ID=52432603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201608860A UA119977C2 (uk) | 2014-01-21 | 2014-12-29 | Спосіб переробки твердого ракетного палива з вичерпаним терміном дії |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9975769B2 (uk) |
| EP (1) | EP3097050B1 (uk) |
| CN (1) | CN106414316B (uk) |
| CZ (1) | CZ307218B6 (uk) |
| RU (1) | RU2650147C2 (uk) |
| TR (1) | TR201808170T4 (uk) |
| UA (1) | UA119977C2 (uk) |
| WO (1) | WO2015110095A1 (uk) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ307218B6 (cs) | 2014-01-21 | 2018-04-04 | Eruca Technologies S.R.O. | Způsob zpracování exspirovaného pevného raketového paliva |
| CN111072435B (zh) * | 2019-12-18 | 2021-06-04 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种失效推进剂的处理装置及处理方法 |
| CN111635246A (zh) * | 2020-06-13 | 2020-09-08 | 李秋惠 | 多孔碳化硅陶瓷及其制备方法 |
| FR3111276B1 (fr) * | 2020-06-16 | 2022-05-13 | Arianegroup Sas | Procede d’extraction du perchlorate d’ammonium contenu dans un propergol composite solide |
| CN117466251B (zh) * | 2023-11-22 | 2024-04-05 | 山东科源生化有限公司 | 一种利用稀土氧化钇制备高氯酸钇的方法 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3451789A (en) | 1965-04-21 | 1969-06-24 | Thiokol Chemical Corp | Oxidizer recovery process |
| US4098627A (en) | 1976-12-15 | 1978-07-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Solvolytic degradation of pyrotechnic materials containing crosslinked polymers |
| US4758387A (en) * | 1977-03-10 | 1988-07-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Disposal of solid propellants |
| US4229182A (en) * | 1978-09-29 | 1980-10-21 | Nasa | Recovery of aluminum from composite propellants |
| US4198209A (en) * | 1978-09-29 | 1980-04-15 | Mcintosh Meldon J | Process for the leaching of AP from propellant |
| US4662893A (en) | 1984-10-11 | 1987-05-05 | Morton Thiokol Inc. | Hydraulic waste propellant macerator and method of use |
| US4854982A (en) * | 1989-01-31 | 1989-08-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Method to dimilitarize extract, and recover ammonium perchlorate from composite propellants using liquid ammonia |
| US5552093A (en) * | 1989-06-05 | 1996-09-03 | Lee; David E. | Process for the removal of a solid rocket propellant from a rocket motor case |
| US5331106A (en) * | 1992-02-04 | 1994-07-19 | Aerojet General Corporation | Resource recovery system |
| US5314550A (en) * | 1992-03-27 | 1994-05-24 | Aerojet-General Corporation | Recovery of aluminum and hydrocarbon values from composite energetic compositions |
| US5346512A (en) * | 1993-08-05 | 1994-09-13 | Thiokol Corporation | Carbon treatment of reclaimed ammonium perchlorate |
| US5516971A (en) * | 1994-05-05 | 1996-05-14 | Hercules Incorporated | Process for disposal of waste propellants and explosives |
| RU2339906C1 (ru) * | 2007-04-09 | 2008-11-27 | Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого | Способ обработки стоков от гидрокавитационного вымывания ракетного двигателя твердого топлива |
| CN102372747B (zh) * | 2010-08-23 | 2013-11-06 | 北京化工大学 | 从复合固体推进剂中回收二茂铁衍生物和高氯酸铵的方法 |
| CN102373340A (zh) * | 2010-08-23 | 2012-03-14 | 北京化工大学 | 一种从复合推进剂中回收铝粉方法 |
| RU2473401C1 (ru) * | 2011-06-27 | 2013-01-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Установка для удаления смесевого твердого топлива из корпуса малогабаритного ракетного двигателя |
| CZ307218B6 (cs) | 2014-01-21 | 2018-04-04 | Eruca Technologies S.R.O. | Způsob zpracování exspirovaného pevného raketového paliva |
-
2014
- 2014-01-21 CZ CZ2014-48A patent/CZ307218B6/cs unknown
- 2014-12-29 UA UAA201608860A patent/UA119977C2/uk unknown
- 2014-12-29 RU RU2016133399A patent/RU2650147C2/ru active
- 2014-12-29 WO PCT/CZ2014/000164 patent/WO2015110095A1/en active Application Filing
- 2014-12-29 CN CN201480073685.0A patent/CN106414316B/zh active Active
- 2014-12-29 EP EP14830935.4A patent/EP3097050B1/en active Active
-
2015
- 2015-12-29 TR TR2018/08170T patent/TR201808170T4/tr unknown
-
2016
- 2016-07-21 US US15/216,375 patent/US9975769B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US9975769B2 (en) | 2018-05-22 |
| CZ307218B6 (cs) | 2018-04-04 |
| WO2015110095A1 (en) | 2015-07-30 |
| RU2016133399A3 (uk) | 2018-03-05 |
| EP3097050B1 (en) | 2018-05-16 |
| CZ201448A3 (cs) | 2015-07-29 |
| RU2016133399A (ru) | 2018-03-05 |
| US20160325992A1 (en) | 2016-11-10 |
| EP3097050A1 (en) | 2016-11-30 |
| RU2650147C2 (ru) | 2018-04-09 |
| TR201808170T4 (tr) | 2018-07-23 |
| CN106414316A (zh) | 2017-02-15 |
| CN106414316B (zh) | 2018-11-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA119977C2 (uk) | Спосіб переробки твердого ракетного палива з вичерпаним терміном дії | |
| CN101973545B (zh) | 一种提纯高纯石墨的方法 | |
| CN106629774B (zh) | 一种无害化处理铝灰的方法 | |
| US9278858B2 (en) | Micronized sulphur powder and method of production of same | |
| DE3317286A1 (de) | Verfahren zur reinigung von silicium durch saeureeinwirkung | |
| CN109384222B (zh) | 一种金刚石的提取方法 | |
| US4285832A (en) | Method of recovering residual vegetable oil contained in spent bleaching clay and processing the bleaching clay for reuse | |
| US20120110789A1 (en) | Method for preparing a suspension | |
| JPS6260450B2 (uk) | ||
| JP2018170223A (ja) | リチウムイオン電池スクラップの処理方法 | |
| CA2544316A1 (en) | Method of separating and recovering acid/sugar solution and lignophenol derivative from lignocellulosic material | |
| CN106432794A (zh) | 一种聚氨酯废弃物的回收工艺 | |
| KR101969732B1 (ko) | 배기 가스 처리 방법 및 배기 가스 처리 장치 | |
| WO2017108014A1 (en) | Method for separating composite packaging materials | |
| JP6559551B2 (ja) | フッ素溶出量を低減した二水石膏の製造方法 | |
| RU2753809C1 (ru) | Способ комплексной переработки алюмосодержащих солевых шлаков | |
| RU2486955C1 (ru) | Способ получения сорбента | |
| CN108046991B (zh) | 一种麻仁回收乙醇再利用的方法 | |
| RU2759284C1 (ru) | Способ получения из вторичного алюминиевого сырья глиноземсодержащего материала для рафинирования и формирования шлака при выплавке стали. | |
| WO2018096358A1 (en) | Improvements in and relating to processing methods and processing apparatus | |
| SU998330A1 (ru) | Способ получени нерастворимой серы | |
| US2634192A (en) | Method of removing iron from caustic soda solutions | |
| RU2336342C1 (ru) | Способ переработки алюминиевой фольги | |
| JP2022057081A (ja) | 塩素含有灰の脱塩とＣａ回収方法。 | |
| JP2022057080A (ja) | 塩素含有灰の脱塩洗浄灰の回収方法 |