累积损伤对B炸药冲击起爆影响的仿真研究

采用LS-DYNA软件进行数值仿真,通过改变炸药撞击速度以改变损伤程度,探究损伤和垫层材料对B炸药起爆行为的影响。计算结果表明,当第2次撞击速度一定时,起爆时间t与第1次撞击速度v_(1)的关系为:t=-0.02 v_(1)+C_(1),冲击起爆的距离也随之减小。主要因为第1次撞击速度增大,导致B炸药发生轻微变形,内部的损伤程度随之增大,第2次撞击时更容易被起爆。3种不同垫层中,波阻抗较大的材料抗撞击能力强,B炸药内部不易产生损伤,冲击起爆的时间和距离较长;而B炸药的临界起爆压力差别不大,临界起爆压力的范围在31.4832.98 GPa之间。表明不同垫层材料会影响损伤后B炸药冲击起爆的时间和距离,而不会影响临界起爆压力。

一种废机油型乳化炸药水相配方的研究与应用

在研究废机油资源化应用的基础上,对国外某特大型矿山使用的乳化炸药的成本进行优化,制备了以少量氯化钠代替硝酸钠作为水相添加剂的废机油型乳化炸药,并对其水相析晶点、储存期、泵送次数、抗颠簸性能、爆速及爆后岩石块度进行基础性试验研究。结果表明:添加氯化钠可以降低水相析晶点10℃左右;制备的乳化炸药储存稳定性良好,满足多次泵送和长距离运输的需求;爆速可以到达4600 m/s以上;殉爆距离为14 cm。虽性能略有降低,但不影响正常使用,爆破后的岩石块度符合矿山铲运要求。相比原有配方,废机油型乳化炸药的成本可以节约49.59美元/t,具有一定的实用价值和经济效益。

剪切参数对混装乳化炸药稳定性及爆炸性能的影响

为研究剪切参数对混装乳化炸药稳定性及爆炸性能的影响规律,以新疆某露天煤矿混装乳化炸药地面站为工程背景,通过自然储存、运输颠簸振动、爆炸性能测试等方法,优化了该地面站混装乳化炸药的乳化工艺及剪切参数。结果表明:一定范围内,乳胶基质的抗颠簸振动及自然储存稳定性与剪切强度正相关;采用涡轮式叶片制备的乳胶基质稳定性最好,推进式叶片次之,桨式叶片最差;随着搅拌桨叶片长度的增加和叶片层数的增多,乳胶基质的析晶率呈递减趋势,稳定性升高。现场爆破试验结果表明,使用优化后的乳化工艺及剪切参数制备的混装乳化炸药的爆速达到4200 m/s左右,经历1000 km的长途运输后仍可稳定起爆,爆堆块度和大块率明显降低,爆破效果得到明显改善。

废旧HTPB固体推进剂转化制备乳化炸药的配方设计

针对废旧固体推进剂绿色、安全、高效处理的问题,设计了废旧HTPB固体推进剂转化制备乳化炸药的基础配方,以实现资源化再利用的目的。假定化学式和撰写爆炸反应方程式,建立目标函数,根据工业炸药的一般性能确定约束条件,规划求解后得到转化制备的乳化炸药的最佳配方,并对不同固体推进剂添加量下转化制备的乳化炸药的爆热、爆速、爆温、爆容进行了理论计算。结果表明:当固体推进剂质量分数为24.62%、乳化基质质量分数为75.38%时,转化制备的乳化炸药的综合性能最佳,理论爆热为3351.935 kJ/kg,爆速为5182.02 m/s,爆温为2728.81 K,爆容为919.59 L/kg。为废旧固体推进剂的资源化再利用提供了理论参考。

TNT的O_3/H_2O_2降解规律

利用自制装置,采用连续投加O3、H2O2的方式,研究了O3/H2O2对废水中TNT的降解规律。结果表明,与O3作用相比,O3/H2O2工艺可显著提高TNT的降解率,还可避免中间产物的形成与积累;在试验研究条件下,H2O2∶O3的最优摩尔比为1,最佳初始pH值在11左右,利用缓冲溶液可维持反应体系pH值的稳定,但不利于O3/H2O2功效的发挥,反应适合在常温下进行,尽量避开40℃左右;动力学特征分析表明,O3/H2O2降解TNT偏离伪一级反应动力学规律。

以壳聚糖为载体的固定化微生物处理TNT废水研究

以壳聚糖为包埋剂制备固定化厌氧污泥微球并采用上流式厌氧污泥床对TNT废水进行降解,实验运行的结果表明:上流式厌氧污泥床具有启动快、运行效果稳定、产泥量少的特点,固定化微生物法对梯恩梯(TNT)处理效果良好,去除率可达到75.76%～94.76%。

超(近)临界水氧化法降解炸药废水的工艺优化与动力学研究

炸药工业排放废水中含TNT、RDX、HMX等多种剧毒物质,一般难以生物降解甚至不可生物降解,处理非常困难。并且炸药废水的COD很大,对水体污染严重。文中采用超(近)临界水氧化技术,对TNT,RDX和HMX模拟炸药废水进行正交实验及反应动力学研究,在降解TNT,RDX和HMX同时降低废水的COD值。得到最佳氧化降解工艺条件为:反应温度648K,反应时间5min,模拟炸药废水:氧化剂(H2O2)(体积比)=10:1,处理后废水的COD=38mg·L-1,COD降解率为98.65%。动力学研究结果表明,在573K、603K、623K、653K时的表观速度常数k分别为:0.01030、0.02069、0.03709和0.04699。TNT、RDX、HMX氧化反应的活化能、指前因子和平均反应级数分别为:61.31kJ·mol-1,4251,1.56。

旋转填料床中臭氧化处理染料废水的试验

研究了在旋转填料床中O3氧化处理染料废水。主要考察了超重力因子β、初始pH值和气液比等因素对脱色率的影响。试验结果表明,随着β的增大脱色率增大,β大于100后对脱色率增大不明显;脱色率随染料废水初始pH值增加呈先增大后略微下降的趋势;最佳初始pH值为10～11;气液比的增加有助于脱色率的提高。与传统O3气液反应设备相比,旋转填料床的高效传质特性可以提高O3的氧化功效和利用率,节约O3的消耗量。

酸析与超声波-超重力-臭氧氧化法联合预处理二硝基甲苯废水

将二硝基甲苯废水(简称废水)酸析后进行超声波-超重力-臭氧氧化处理,考察了酸的种类及废水pH对酸析效果的影响。实验结果表明:加入质量分数98%的H2SO4溶液调节废水pH为1.0时,酸析效果较好,酸析后废水COD去除率为38.50%,硝基化合物的去除率为45.26%,酸析析出物为一硝基甲苯磺酸;酸析后废水经超声波-超重力-臭氧氧化处理5h后,COD去除率为94.04%,硝基化合物去除率为98.60%,BOD5/COD从无酸析时的0.21提高到0.68,酸析能够显著改善废水的可生化性。

克雷伯氏高效菌株S对TNT的降解条件和机理研究

确立了筛选菌株克雷伯氏S菌对TNT的降解条件并初步探讨了TNT的降解机理。研究表明:葡萄糖的加入显著促进了TNT的生物降解,培养16 h后100mg/L的TNT去除率达100%;但不加入葡萄糖时TNT仍有12%的去除,S菌也有微量生长;硝酸钾的加入同样促进了TNT的完全降解,而不加入硝酸钾时TNT有80%的去除;TNT浓度的增加并没有影响其去除效果,高达200 mg/L的TNT仍可完全降解。TNT的降解过程包括TNT生物转化为缩合产物A和A物质的开环分解。生物催化体系中硝基还原酶、甲苯双加氧酶和邻苯二酚双加氧酶的检出为这一降解途径的存在提供了有力的酶学支持。

微波强化Fenton降解甲醛废水的研究

利用微波协同Fenton试剂对甲醛废水进行处理,以甲醛的降解率评价甲醛废水的处理效果。结果表明,在微波功率为462 W,68.5 g/L H2O2投加量为2.0 mL,水样pH=3.0,Fe2+∶H2O2摩尔比为1∶5及反应时间为30 min时,甲醛的降解率可达到85.1%。

USBC对TNT的降解特性研究

从福安化工厂废水排放地的土壤中筛选到一株对TNT有良好降解能力的菌株,16SrDNA序列分析表明,该菌株为Uncultured soil bacterium clone UD3(简称为USBC)。研究了该菌株对TNT废水的降解特性,结果表明:菌株USBC降解TNT的最优条件为葡萄糖1g·L-1、蛋白胨1g·L-1、细菌浓度(干重法)0.02g·L-1、pH7、温度30℃;在最优条件下反应24h后,该菌株对100mg·L-1TNT的降解率为97.2%;菌株USBC对TNT的降解反应为一级动力学反应。

旋转填料床——氢氧化钠法治理火炸药行业氮氧化物尾气的研究

针对火炸药行业高浓度氮氧化物治理困难的情况,采用旋转填料床吸收治理,利用其优良特性,达到增加吸收剂的利用效率、降低治理成本和治理后尾气达标排放的目的。以NaOH溶液为吸收剂,考察了进气量、液气比、超重力因子、碱液浓度等对吸收率的影响。试验结果表明,在进气量2m3·h-1、液气比20L·m-3和超重力因子90的条件下,吸收率可达81.8%,在两台旋转填料床之间加入氧化装置,采用串连吸收后,吸收率可达95.4%。

含RDX的炸药废水O_3氧化处理试验研究

为研究臭氧(O3)对含黑索今(RDX)的炸药废水的处理效率,向RDX废水连续通O3进行试验,采样分析RDX浓度、化学需氧量(COD)等。结果表明:浓度为3.0 mg.L-1的O3氧化10 mg.L-1的RDX 2 h可使RDX去除58.01%;pH=12,O3氧化4 h可除去约83.15%的RDX;提高废水的pH值、降低RDX浓度及提高温度均利于O3氧化效率的提高。可见,对于pH值较高、浓度较低的RDX废水,单独利用O3氧化法处理是可行的。

水环境中电解破坏TATB影响因素研究

针对制备TATB产生的废水,采用电解工艺,对电解破坏TATB的规律进行研究。通过单因素实验,探索了废水浓度、电解时间、电解电压、极板间距、支持电解质、p H值等因素对CODCr去除率的影响规律,确定了正交实验的各因素及水平,进而设计正交实验,研究TATB电解破坏的最佳条件。结果表明,废水浓度为800mg/L,极板间距为60mm,电解电压为12V,电解时间为60min,电解质含量为35g/L,p H值为6.0时,CODCr去除率为89.1%。

偏二甲肼废水降解处理技术进展

介绍了可直接处理偏二甲肼废水的氧化降解、光催化降解和生物降解技术,对比了其优缺点。指出应关注降解中间产物,针对待处理浓度选择合适降解方法或联合多种方法;此外,应持续关注新材料和新技术在降解方法中的应用。

一种在母液中回收EDDP的方法

针对由高氯酸和乙二胺制备ＥＤＤＰ工艺所产生的母液的特点，提出了一种用减压蒸馏进行循环回收利用母液的方法。每次回收部分母液以保证回收产品ＥＤＤＰ的质量。对回收工艺中的真空度、温度和回收比例等影响因素进行了初步研究。

HP生产废水处理工艺条件探讨

蒽醌法生产过氧化氢装置生产中排出的污水CODcr为2500～7000mg／L，并呈浅橙色。在加入硫酸亚铁的条件下，采用H2O2-Fe^2＋体系的氧化作用原理，加入石灰乳和絮凝剂处理，效果明显，可使排水的CODcr符合国家排放标准。

端羟基聚丁二烯基聚氨酯的溶胀试验研究

以HTPB(端羟基聚丁二烯)基PU(聚氨酯)作为RDX(黑索金)/AP(高氯酸铵)含能材料包覆用黏合剂,在废弃复合推进剂的回收过程中,比较了7种溶剂对HTPB基PU溶胀效果的影响;采用红外光谱(FT-IR)法对RDX、AP在三氯甲烷中浸泡前后的结构进行了表征,并采用分子动力学模拟计算了溶剂与HTPB基PU的结合能、溶剂在其中的扩散系数。研究结果表明:三氯甲烷对HTPB基PU的溶胀率相对最高(>700%),7种溶剂对HTPB基PU的溶胀率依次为三氯甲烷>甲苯>苯>二氯甲烷>环己烷>乙酸乙酯>丙酮;温度对溶胀率没有明显的影响,仅仅缩短了溶胀平衡所需的时间;浸泡前后RDX和AP的特征峰没有发生变化,说明两者与三氯甲烷未发生反应;分子动力学模拟计算而得的结合能、扩散系数判定的溶胀效果排序与溶胀率大小排序基本吻合。