RDX超声波洗涤脱酸动力学研究

采用超声波技术，以水为清洗介质，对酸度0．8％～1．4％的 RDX 进行了洗涤脱酸动力学实验，用最小二乘法对实验数据进行了拟合回归。结果表明，在15～35℃、60～80 min 可实现含酸 RDX 的洗除脱酸效果达到98％以上；脱酸过程表现为一级动力学反应，表观活化能为10．87 kJ/mol，指前因子为3．9976 min^-1。

组蛋白赖氨酸甲基转移酶在急性髓系白血病中的研究进展

急性髓系白血病(AML)是一种源于造血干细胞的血液恶性肿瘤,具有治疗难度大、预后差等特点。表观遗传学在白血病的发生、发展中起着重要作用。组蛋白甲基化修饰相关基因和酶作为AML治疗靶点的研究取得了较大进展。该文就组蛋白H3赖氨酸甲基转移酶在AML中的研究进展进行综述。

硝酸法控制结晶制备硝基胍

为简化生产工艺,在硝酸法制备硝基胍（NQ）过程中,采用控制结晶技术直接从结晶反应液中制得了平均粒度、酸度和纯度均满足军用要求的硝基胍产品。结果表明：在搅拌速率350 r/min、结晶温度271 K、溶析液滴加速率2.0 m L/min、养晶时间90 min的工艺条件下制得的产品指标最优,产品粒度范围为3~6μm,酸度≤0.05%,纯度（HPLC）≥99.2%;经扫描电镜分析对比了该工艺所得产品与粗品硝基胍重结晶工艺的产品晶体形貌,结果显示：硝酸法控制结晶制备硝基胍未经精制即呈短棒颗粒状,且具有更好的致密性和均匀性。

超声波技术在单质炸药生产中的应用

超声波技术作为一种物理手段和工具,能够使化学过程产生一些意想不到的效果和奇迹。超声波技术已在民用化工领域取得显著的工业成效,但在含能材料领域的应用尚处于起步阶段。对超声波技术在化学领域中的应用机理进行了阐述,针对超声波技术在单质火炸药生产工艺中的具体应用(如洗涤、结晶、废水处理等单元操作)原理、范围、特点和现状进行了深入探讨,分析了超声波技术在含能材料领域的应用前景。

超声协同Fenton氧化法降解HMX废水及动力学研究

利用超声协同Fenton氧化法,对化学需氧量(COD)为9 415mg/L的HMX生产废水进行了超声协同Fenton氧化法降解实验,用最小二乘法对实验数据进行了拟合回归。结果表明,在反应1h内,降解过程表现为一级动力学反应,且COD去除率随超声频率、初始废液pH值和反应温度的增大先增大后减小,随超声强度的增大而增大。在实际操作过程中,超声频率为35kHz,pH值为3,超声强度为1.5kW,反应温度为25℃时废水降解较宜,此时反应活化能为5.63kJ/mol,反应速率表达式为k=0.083 5exp(-5.63/RT)。超声波与Fenton试剂间成正协同性,增强因子(f)为1.275。

铁炭微电解/Fenton超声氧化处理HMX生产废水

采用铁炭微电解法、Fenton超声氧化法、铁炭微电解/Fenton超声氧化联用技术对HMX生产废水进行了处理,考察了不同实验因素对废水COD去除率的影响规律,得到相应的最佳工艺参数和联用工艺处理效果。结果表明,铁炭微电解法处理HMX废水的最佳工艺条件为:反应时间50~60 min,反应温度15~20℃,初始pH值3~4,铁炭和废水料液比1∶1,此条件下的COD去除率可达58.12%;Fenton超声氧化法处理HMX废水的最佳工艺条件为:超声时间30 min,H2O2投料量0.24 mol/L,Fe^2+投料量0.023 mol/L,超声频率45 kHz,超声功率75%,此条件下的COD去除率可达85.51%;铁炭微电解-Fenton超声氧化联用工艺处理HMX废水,COD去除率高达96.69%,比单一采用铁炭微电解法和Fenton超声氧化法分别高38.57%和11.18%,联用工艺处理HMX废水优于单一处理效果,优势显著。

空化水射流倒空弹药装药的试验研究及数值模拟

为解决报废弹药倒空问题,开展了空化水射流倒空弹药装药的试验和数值模拟研究;探讨了空化水射流对装药的作用机理和倒药主装置关键技术,在空化水射流倒药装置上对钝黑铝装药(A-IX-II)进行倒空试验,建立了单喷嘴空化水射流倒药简化物理模型,模拟得到空化水射流流场分布和装药力学响应情况。结果表明,宏观水射流和空化泡微观水射流共同促进弹药倒空过程;空化水射流技术能够在15~30min内干净倒空76~155mm口径的钝黑铝装药,倒出装药粒径平均大小为1~2cm,最大粒径不超过4cm,试验稳定性好;空化水射流速度和压力分布遵循伯努利定律,最大速度可达数百米每秒,发生在空化喷嘴收缩段;空化泡在装药表面受力失衡发生空化作用可有效侵蚀破碎装药;装药侵蚀破碎主要发生在射流与装药接触区域,多喷嘴喷头倒药会在装药表面形成多个同心环形蚀坑带。

硝基胍结晶热力学

测定了在不同温度下,硝基胍在不同浓度硝酸中的溶解度。用不同的溶解度模型回归了溶解度数据,建立硝基胍在硝酸溶液中的溶解度方程和模型参数方程,并对硝基胍在不同浓度的硝酸溶液的溶解度进行预测。数据为结晶工艺的开发提供理论依据。

硝基胍结晶过程介稳区宽度研究

为了测试硝基胍在硝酸溶液中的介稳区宽度,采用重结晶仪测试溶液的浊度和温度,经计算得到溶解度,分析了硝酸含量、降温速率、饱和温度和搅拌速率对介稳区宽度的影响。结果表明,在硝基胍结晶过程中,介稳区宽度随降温速率的增加和硝酸含量的升高而变宽;随搅拌速率的增加,介稳区宽度变窄;不同饱和温度下,温度越高,介稳区宽度越窄。在实际操作过程中,硝酸质量分数为45%,搅拌速率为150r/min,饱和温度为0℃,降温速率为0.8℃/min时,结晶较宜。用经典成核理论推导了介稳区宽度的模型方程,结果与实验值符合较好,成核级数为0.56。

硝酸法合成硝基胍反应动力学研究

采用硝酸法合成硝基胍,考察了不同反应温度、反应时间下的各反应组分物质的量。通过Chem CAD动态反应模拟及速率回归计算程序对实验数据进行回归计算,得到硝基胍合成反应的主副反应级数分别为1.889 4和1.851 5,主副反应活化能分别为16 001.300 7 J/mol和18 312.244 3 J/mol,主副反应频率因子分别为2.223 1 s-1和0.034 6 s-1,并通过线性化处理建立了硝基胍反应动力学模型。利用动态模拟计算对反应动力学模型进行验证,证明得到的反应动力学模型能准确描述硝基胍硝化反应过程,模拟计算结果与实验结果的相对误差不超过0.8%。通过反应动力学模型得出温度适当降低、硝酸胍初始浓度升高同时减小浓硝酸浓度会有利于反应选择性的提高。

超声波协同Fenton氧化法预处理HMX生产废水的实验研究

采用超声波协同Fenton氧化技术对HMX生产废水进行处理,考察了超声波频率及功率、Fenton试剂的投料量、废水的pH值、反应初始温度等参数对HMX生产废水中污染物降解的影响。结果表明,反应初始温度及废水的pH值对降解结果的影响较大。在超声波频率为45Hz、功率为5kW/m3、H2O2与Fe2+投料量分别为0.235mol和0.023mol,即n(H2O2)∶n(Fe2+)=10∶1,反应初始温度30℃条件下,100mL HMX废水的COD去除率达到80%以上;在H2O2投料量较少时超声波协同效应的优势明显,H2O2与Fe2+摩尔比越低,超声波协同效应越显著,比单独使用Fenton试剂处理的效果好;当H2O2与Fe2+摩尔比高于10∶1时,超声波的协同效应几乎消失。

淹没空化水射流倒空钝黑铝炸药实验研究

为了探索淹没空化水射流倒空弹药装药的作用过程和安全性,以钝黑铝炸药为实验对象,开展了淹没空化水射流倒空弹药装药实验研究。采用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,获得钝黑铝应力应变力学性能;搭建空化水射流倒空实验装置,考察空化水射流对钝黑铝的冲击破碎效果和作用机理;采用扫描电子显微镜(SEM)表征破碎颗粒形貌,获得空化水射流对钝黑铝细观破碎模式;搭建热电偶测温装置测量空化水射流冲击过程中钝黑铝内部温度变化,并结合钝黑铝差示扫描量热(DSC)测试结果,探讨实验过程的安全性。结果表明,钝黑铝应力应变曲线包括脆弹性阶段、非线性弹塑性阶段和应变软化阶段3个阶段,并且动态加载下的损伤具有应变率效应;空化水射流能够在15min内干净倒空钝黑铝炸药,收集得到的破碎颗粒最大粒径不超过3cm;钝黑铝的破坏主要是由空泡溃灭时产生微射流和冲击波的强大冲击作用所致,其细观破碎模式主要是晶体与黏结剂和铝粉之间的沿晶分离,并伴随少量的穿晶现象,没有发现晶粒破碎的现象;空化水射流倒空钝黑铝炸药是安全的,最高温度约达50℃,小于规定的热起爆温度(160℃),不易引发钝黑铝爆炸。

超声波辅助RDX驱酸洗涤强化技术和机理研究

将聚能式超声波引入RDX(黑索今)的驱酸洗涤过程,研究超声对含酸RDX晶体的驱酸洗涤效果和声学作用机理。探讨了RDX晶体含酸机制,分别考察了超声时间、超声温度、超声频率、超声功率等参数对RDX酸度的影响规律,运用扫描电镜(SEM)观察了超声前后RDX颗粒微观结构的前后变化。结果表明:晶间酸是RDX酸度偏高的主要原因;超声作用可明显缩短RDX驱酸洗涤所需时间;超声温度和超声功率设置对RDX酸度的影响存在一个最优值,并非越大越好;相比于40 k Hz,25 k Hz低频超声的强化驱酸洗涤效果较好;超声作用后的RDX酸度远低于GJB指标要求,产品质量良好,由此表明将聚能式超声清洗技术用于RDX驱酸洗涤过程,是降低RDX晶体酸度的一种行之有效的方法。

物料无桨混合过程数值模拟

目前物料混合主要采用有桨混合方式,该方法容易使物料受到较大摩擦作用。为了解决这一问题,本文对无桨滚筒混合工艺过程进行探索研究。采用离散元软件EDEM模拟无桨滚筒对两种物料的混合过程,分析混合过程中物料的运动特征,通过定义颗粒混合均匀性指数来定量表征混合均匀程度,分析了不同填料(10000~20000个颗粒)和转速(7~22r/min)对混料均匀性的影响规律,并对物料受力情况进行了定量分析。研究结果表明:在无桨滚筒混料过程中,可以实现对两种物料的混合,且随着转速提高,物料能较快达到均匀。在混合过程中物料受力呈波动式变化,其中最大受力小于0.6N,稳定在0.1~0.35N;物料受力平均值小于0.015N,稳定在0.005~0.01N;最大受力是平均受力值的20~30倍;且随着填料和滚筒转速增加,物料的受力略有增加。

含湿量对RDX的机械感度和热分解特性的影响

为了研究含湿量对RDX的机械感度和热分解特性的影响,采用爆炸概率法和升降法,分别在HGZ-1型撞击感度仪上和MGY-1型摩擦感度仪上对不同含湿量的RDX进行感度测试,并对不同样品进行DSC测试分析和热力学理论计算,得到不同含湿量对RDX爆炸活化能和起爆能量临界值的影响规律。结果表明:含湿量对RDX机械感度有明显影响,机械感度与含湿量呈负相关性;湿分会降低RDX的爆炸性能,含湿量越大,RDX起爆所需能量越高,物料越不易起爆。

真空螺旋振动干燥TNAZ的理论分析与实验研究

从热力学与螺旋振动动力学的角度,建立了真空导热式螺旋振动干燥数学模型,以低熔点、高感度含能材料1,3,3-三硝基氮杂环丁烷(TNAZ)为实验对象,研究了干燥速率、最终含水率等干燥指标随真空度、水温、螺旋升角和振动幅度等操作参数变化的规律,实验过程稳定、安全、可靠,实验数据证明了数学模型的正确性。研究结果表明:随着热源温度的增大,物料最终含水率减小,但干燥过程安全性越差;真空度越大,物料最终含水率越小,换热效率越低;螺旋升角越大,物料最终含水率越大,干燥效率越高;振幅越大,物料最终含水率越小,干燥效率越低。结合理论分析与实验研究,综合考虑干燥质量、效率以及过程安全性。最佳操作条件为:热水温度80℃,真空度0. 01 MPa,螺旋升角45°,振幅0. 027 mm。

3,4-二氨基呋咱基氧化呋咱合成的反应动力学模型

以3-氨基-4-酰胺肟基呋咱为原料合成了3,4-二氨基呋咱基氧化呋咱,考察了反应体系中反应物浓度、温度和反应时间对反应速率的影响。通过ChemCAD速率回归计算程序对实验数据进行回归计算,并将速率方程进行线性化处理,得到反应级数、反应活化能和频率因子,建立了3,4-二氨基呋咱基氧化呋咱合成反应的动力学模型,计算值与实验值的相对误差均小于1%,说明动力学方程及动力学参数与3,4-二氨基呋咱基氧化呋咱的反应动力学行为相吻合。从反应动力学模型得出,降低反应温度、提高起始原料AAOF浓度、降低硫酸浓度、采用分批加入硫酸的间歇操作方式都可抑制副反应的发生,提高目标产物的转化速率和选择性。

三呋咱并氧杂环庚三烯便捷新法合成及量子化学研究

为解决目前三呋咱并氧杂环庚三烯(TFO)的合成方法难于工业化的问题,设计了TFO便捷合成新方法。以3,4-双(3’-硝基呋咱-4’-基)氧化呋咱(DNTF)为原料,经醚化、还原合成了TFO,总收率为71.1%,并利用红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振碳谱(13C NMR)、质谱(MS)及元素分析等进行了结构表征;探讨了还原反应的关键影响因素,确定了最佳的反应条件为:还原剂为亚磷酸三乙酯,料比n(还原剂):n(BFFO)为2:1,反应温度为80℃,时间为18h。采用DSC研究了TFO的热性能,分解点为377.4℃。基于Gussian 98程序的B3LYP方法,在6-31G(d,p)基组水平上对TFO的结构进行了优化,得到了稳定的几何构型和键级,在振动分析的基础上求得体系在不同温度下的热力学性质,得到了温度对热力学性能影响的关系式,结果表明TFO分子结构稳定性较好。

流体动力超声在火炸药生产中的应用展望

重点从与火炸药行业相关的降粘防蜡、萃取、乳化分散、雾化、洗涤等五个方面进行总结,提出了在火炸药行业应用的前景及可行性。在军民融合的大背景下,流体动力超声技术在火炸药的生产过程中将大有可为。

水悬浮造粒法溶剂回收系统工艺优化

现有水悬浮造粒溶剂回收系统通过自来水对有机溶剂蒸气进行冷凝,有机溶剂回收率较低。采用水冷和冷冻液冷却相结合并在有机溶剂接收罐出口设置二级冷凝器的工艺方式对水悬浮造粒过程产生的有机蒸气进行冷凝回收,可将溶剂回收率从60%提高至90%。采用循环冷却水吸收抽真空过程产生的热量,实现了自来水在水环式真空泵和水箱间的循环流动。工艺优化后废水处理站入口COD平均值从1 989 mg/L降至534 mg/L,经处理后排水满足污水综合排放标准。