×
13.01.2017
217.015.7235

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СУШКИ СФЕРИЧЕСКОГО ПОРОХА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к получению сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, а именно к сушке пороха. Для сушки порох с влажностью 18-22 мас.% и графит через циклон-осадитель подают в непрерывно действующую стационарно установленную сушилку, в нижней части которой имеется короб, разделенный на три секции для подачи теплоносителя. Поверх короба во внутренней части сушилки устанавливают сетку для создания напора воздуха под сетками. По бокам короба устанавливают в вертикальной плоскости под углом стенки с вышибной поверхностью. В первой секции порох сушат при температуре воздуха 93±5°С, во второй секции при температуре 70±5°С, а в третьей - 50-60°С. Сушку проводят в режиме кипения. Высоту кипящего слоя пороха на сетке регулируют разделительными решетками. Кипящий слой на сетке двигают за счет разности подачи воздуха в секции короба. Общий цикл сушки 1,0-2,5 ч, производительность сушилки 200-300 кг/ч при влажности сухого пороха 0,3-0,9 мас.%. Способ обеспечивает безопасную и эффективную сушку пороха и получение пороха с заданными физико-химическими характеристиками с минимальными трудозатратами и энергозатратами. 1 ил., 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия.

В литературе [1] известны способы сушки различных материалов, в том числе сыпучих в кипящем фонтанирующем режиме. Однако известные способы сушки неприемлемы для сушки СФП из-за большой чувствительности к температурным воздействиям.

В настоящее время сферические пороха для стрелкового оружия получают следующим образом: в реактор полупромышленного и промышленного типа заливают ~4 части воды по отношению к одной части пироксилина или пороховой массы, проводят перемешивание в течение 15…20 минут. Затем в реактор заливают ~4 части этилацетата и готовится пороховой лак, который диспергируется в реакторе ~40 мин в присутствии клея мездрового на сферические частицы. Для придания определенной насыпной плотности пороховые элементы обезвоживаются сернокислым натрием, и ведется отгонка растворителя из пороховых элементов. Полученный порох в реакторе промывают в промывной емкости, направляют на мокрую сортировку для отделения целевой фракции пороха на вакуум-сцеже до влажности 10…20 мас.% и затем с графитом подают на сушку.

В качестве прототипа [2] авторами выбран способ получения СФП, по которому сферический порох с графитом и влажностью 18…22 мас.% через циклон-осадитель подают в непрерывно действующую сушилку, представляющую собой 12 цилиндрических вращающихся камер диаметром 600 мм и объемом 0,372 м3, снабженных вышибными поверхностями, площадью 30% от цилиндрической части камеры, при непрерывной загрузке в каждую камеру 20…40 кг пороха в перерасчете на сухой вес, сушку пороха проводят в режиме кипения при создании напора горячего воздуха в каждой камере сушилки 300…500 мм рт.ст. за счет установленных в нижней части камер сушильных сеток, при этом каждая камера сушилки в процессе сушки проходит пять температурных зон: 1 и 2 зоны - температура нагретого воздуха 93±5°С; 3 и 4 зоны - температура нагретого воздуха 70±5°С; 5 зона охлаждения - температура нагретого воздуха 50…60°С, общий цикл сушки 1,0-2,5 ч, производительность сушилки 200-300 кг/ч, при влажности сухого воздуха 0,3-0,9 мас.% высушенный порох выгружают в приемный бункер и пневмотранспортом через циклон-осадитель направляют на сухую сортировку.

В настоящее время данная конструкция сушилки внедрена в производство при получении СФП с обеспечением пороха с заданными характеристиками, однако сама конструкция сушилки сложная в эксплуатации, т.к. 12 вращающихся камер установлены в нижней части сушилки между сложной конструкцией распределения воздуха и между камерами, а в верхней части вращающиеся камеры установлены между вытяжным зонтом. Установка зазоров между вращающимися камерами требует высокого профессионального уровня, малейшее затирание при такой массе сушилки может привести к воспламенению пороха. При сушке пороха из установленного размера между вытяжным зонтом и верхней частью камер сушки, а также при выгрузке сухого пороха в приемный бункер происходит выдувание мелкой фракции сухого СПФ. Операция уборки сухого пороха в помещении является опасной и представляет определенные трудности в технологическом плане.

Целью изобретения является разработка более безопасного и эффективного способа сушки СФП, обеспечивающего получение пороха с заданными физико-химическими характеристиками с минимальными трудозатратами и энергозатратами.

Поставленная цель достигается тем, что сферический порох с влажностью 18…22 мас.% и графит через циклон-осадитель подают в непрерывно действующую стационарно установленную сушилку, в нижней части которой имеется короб шириной 500…600 мм и длиной 3000…4000 мм, разделенный на 3 секции для подачи теплоносителя, поверх короба во внутренней части сушилки устанавливают сетку для создания напора воздуха под сетками 300…500 мм рт.ст., по бокам короба, для создания герметичности внутри сушилки, устанавливают в вертикальной плоскости под углом 15…20° стенки с 20…30% вышибной поверхностью и их высотой от верхней части короба 1500…2000 мм, сушку пороха в первой секции проводят при температуре воздуха 93±5°С; во второй секции температура нагретого воздуха 70±5°С и 3 зона охлаждения - температура нагретого воздуха 50…60°С, сушку пороха проводят в режиме кипения, при этом высоту кипящего слоя пороха на сетке устанавливают 100…120 мм и регулируют разделительными решетками, установленными на сетке, кипящий слой на сетке двигают за счет разности подачи воздуха в секции короба, общий цикл сушки 1,0…2,5 ч, производительность сушилки 200…300 кг/ч, при влажности сухого пороха 0,3…0,9 мас.% высушенный порох выгружают в приемный бункер и пневмотранспортом через циклон-осадитель направляют на сухую сортировку.

Технологическая схема сушилки показана на чертеже. В представленном авторами способе сушки СФП полностью отсутствуют механические воздействия между деталями и узлами сушилки. Авторы в данном варианте используют температурно-временные режимы нагретого воздуха, подаваемого в секции короба вентилятором высокого давления поз.1. Воздух нагревается до заданной температуры в калориферах поз.2.

Сушилка поз. 3 состоит из короба шириной 500…600 мм и длиной 3000…4000 мм, разделенного на секции для подачи теплоносителя. Верхняя часть короба закрыта сеткой, при этом создается напор воздуха в коробе под сетками 300…500 мм рт.ст., за счет которого обеспечивается движение пороха в кипящем слое в пределах 100-120 мм, создаваемого за счет перегородок, установленных над сеткой между секциями. Движение пороха по сетке происходит за счет разности количества подаваемого воздуха в зоне сушилки, т.е. в первую зону подается большое количество воздуха в сравнении с последующими зонами. Для обеспечения герметичности сушилки над коробом устанавливаются в вертикальной плоскости под углом 15-20° стенки с 20…30% вышибной поверхностью, с высотой 1500…2000 мм. Распирающиеся стенки обеспечивают снижение скорости потока воздуха в верхней части сушилки, что исключает унос мелкой фракции пороха из сушилки. Увеличение угла наклона стенки сушилки более 20° эффекта не дает, а уменьшение менее 15° способствует уносу мелкой фракции пороха. Увеличение стенок сушилки более 2000 мм не влияет на унос мелкой фракции пороха, а уменьшение высоты стенок менее 1500 мм способствует увеличению уноса мелкой фракции пороха, в случае загорания пороха вышибная поверхность с поверхностью 20…30% от площади стенок обеспечивает горение пороха и не вызывает перехода горения в детонацию.

Работает сушилка следующим образом: сферический порох с влажностью 18…22% с графитом пневмотранспортом в потоке нагретого воздуха подают в циклон-осадитель поз. 4. В процессе движения пороха в пневмотранспорте в потоке горячего воздуха происходит удаление поверхностной влаги и предварительная графитовка пороха. Снижение влажности пороха менее 18 мас.% связано с дополнительными трудозатратами, а увеличение влажности пороха более 22 мас.% связано с дополнительными энергозатратами. Из циклона-осадителя порох поступает в первую секцию, где при температуре воздуха 93±5°С происходит удаление физико-химически связанной влаги из пороховых элементов. Снижение температуры воздуха менее 88°С приводит к удлинению процесса сушки пороха, а увеличение температуры более 98°С связано с опасностью ведения технологического процесса, т.к. возможен перегрев пороха.

Из первой секции нагретый сферический порох в режиме кипения через установочную перегородку перетекает во вторую секцию, где в потоке горячего воздуха при температуре 65…75°С происходит удаление из пороховых элементов оставшейся физико-химически связанной влаги до 0,3…0,8 мас.%. Увеличение температуры нагретого воздуха во второй секции выше 75°С приводит к пересушке пороха, что связано с опасностью ведения технологического процесса, а снижение температуры воздуха менее 65°С приводит к увеличению влажности пороха, что ведет к увеличению массы порохового заряда. Из второй секции порох поступает на охлаждение при температуре 50…60°С. Снижение температуры охлажденного воздуха менее 50°С связано с дополнительными энергозатратами, а увеличение температуры воздуха более 60°С связано с опасностью ведения технологического процесса.

Оптимальная сушка сферического пороха ведется на сетках при толщине кипящего слоя 100…200 мм. Уменьшение толщины кипящего слоя менее 100 мм приводит к пересушке пороха, а увеличение толщины кипящего слоя более 120 мм приводит к получению пороха с повышенной влажностью. Общий цикл сушки пороха составляет 1,0…2,5 ч. Уменьшение времени сушки менее 1,0 ч приводит к увеличению физико-химический связанной влаги в пороховых элементах, а увеличение времени сушки более 2,5 ч приводит к получению пороха с низким содержанием влаги в пороховых элементах. В процессе сушки пороха в кипящем слое одновременно происходит и окончательная графитовка пороха. Производительность сушилки составляет 200…300 кг/ч при влажности пороха 0,3…0,9 мас.%. Снижение производительности сушилки менее 200 кг/ч приводит к пересушке пороха, а увеличение производительности сушилки более 300 кг/ч приводит к получению пороха с высокой влажностью.

Высушенный порох из сушилки непрерывно поступает в приемный бункер поз.5, а далее через циклон-осадитель поз.6 высушенный порох направляют на сухую сортировку и мешку. Отработанный технологический воздух после сушки пороха из сушилки поступает в пылеуловитель поз.7, где отделяются из технологического воздуха посторонние примеси.

Технологические режимы и физико-химические характеристики СФП по разработанному авторами способу в пределах граничных условий (пример 1…3) и за пределами граничных условий (примеры 4…5) приведены в таблице.

Из приведенных данных таблицы видно, что по разработанному авторами способу подаваемый на сушку сферический порох с влажностью 18…22 мас.% и с содержанием графита в непрерывном режиме на стационарно установленной сушилке в течение 1,0…2,5 ч в кипящем слое высушивается до влажности 0,3…0,9 мас.%, обеспечивая при этом производительность 200…300 кг/ч.

Кроме того, в разработанном авторами способе сушки отсутствуют трущиеся, вращающиеся и подвижные части аппарата. Движущей силой процесса при сушке пороха является пневмотранспорт и энергия горячего воздуха, создаваемая вентиляторами высокого давления. В процессе сушки исключено полное выдувание пороха из сушилки, полностью ликвидированы опасные зоны при сушке пороха. Процесс сушки пороха полностью механизирован и автоматизирован, что позволило значительно снизить трудозатраты и энергозатраты на сушку получаемых сферических порохов.

Литература

1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 1973. - 750 с.

2. «Способ получения сферического пороха», патент RU 2497789, С1 С06В 21/00.

Способ сушки сферического пороха, заключающийся в том, что сферический порох влажностью 18-22 мас.% с графитом через циклон-осадитель подают в непрерывно действующую стационарно установленную сушилку, в нижней части которой имеется короб шириной 500-600 мм и длиной 3000-4000 мм, разделенный на три секции для подачи теплоносителя, поверх короба во внутренней части сушилки устанавливают сетку для создания напора воздуха под сетками 300-500 мм рт.ст., по бокам короба, для создания герметичности внутри сушилки, устанавливают в вертикальной плоскости под углом 15-20° стенки с 20-30% вышибной поверхностью и их высотой от верхней части короба 1500-2000 мм, сушку пороха в первой секции проводят при температуре воздуха 93±5°С, во второй секции - при температуре нагретого воздуха 70±5°С и в третьей - зоне охлаждения - при температуре нагретого воздуха 50-60°С, сушку пороха проводят в режиме кипения, при этом высоту кипящего слоя пороха на сетке устанавливают 100-120 мм и регулируют разделительными решетками, установленными на сетке, кипящий слой на сетке двигают за счет разности подачи воздуха в секции короба, общий цикл сушки 1,0-2,5 ч, производительность сушилки 200-300 кг/ч, при влажности сухого пороха 0,3-0,9 мас.% высушенный порох выгружают в приемный бункер и пневмотранспортом через циклон-осадитель направляют на сухую сортировку.
СПОСОБ СУШКИ СФЕРИЧЕСКОГО ПОРОХА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 81-90 из 185.
27.10.2014
№216.013.030f

Способ получения наполненного сферического пороха

Изобретение относится к производству сферических порохов для стрелкового оружия. Способ получения наполненного сферического пороха включает приготовление порохового лака при перемешивании нитратцеллюлозных ингредиентов в воде с этилацетатом (ЭА), диспергирование лака, обезвоживание и удаление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532181
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.11.2014
№216.013.045f

Сорбент сероводорода

Изобретение относится к сорбентам сероводорода, которые могут быть использованы для сухой очистки газов. Сорбент сероводорода содержит уротропин в количестве 1-10% на носителе - активированном угле. Сорбент обладает повышенной активностью в отношении сероводорода. 1 табл., 1 пр.
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532517
Дата охранного документа: 10.11.2014
20.11.2014
№216.013.06cb

Способ получения серы каталитическим окислением сероводорода

Изобретение относится к химической промышленности. Сероводород окисляют кислородом или воздухом на установке с неподвижным слоем гетерогенного катализатора на любом твердом пористом носителе при температуре 130-200°С и мольном соотношении кислород:сероводород 0,5-5. Катализатор, содержащий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533140
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.06cf

Сорбент сероводорода

Изобретение относится к области очистки газов от сероводорода. Сорбент сероводорода содержит парафенилендиамин в количестве 1-10% от общей массы сорбента и твердый пористый носитель. Предложенный сорбент обладает повышенной активностью по отношению к сероводороду. 1 табл.
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533144
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.0820

Способ обезвреживания промышленных отходов нитратов целлюлозы

Изобретение относится к обезвреживанию взрыво- и пожароопасных промышленных отходов нитратов целлюлозы и может быть использовано в химической промышленности. Способ включает сбор содержащих нитраты целлюлозы сточных вод, извлечение из них нитратов целлюлозы и последующее их обезвреживание....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533481
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.093d

Заряд для дробовых патронов к гладкоствольному спортивно-охотничьему оружию 12, 16 и 20 калибров

Изобретение относится к области получения сферических порохов для зарядов к стрелковому оружию. Заряд для дробовых патронов к гладкоствольному спортивно-охотничьему оружию 12, 16 и 20 калибров состоит из сферического пороха. Порох размещен в капсулированной гильзе с войлочными и древесными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533766
Дата охранного документа: 20.11.2014
10.01.2015
№216.013.1747

Способ определения элементного состава полимеров и олигомеров на основе 3,3 бис (азидометил) оксетана (бамо) методом ик-спектроскопии

Изобретение относится к физико-химическому анализу и может быть использовано при определении элементного состава полимеров и олигомеров на основе 3,3-бис(азидометил)оксетана (БАМО) методом ИК-спектроскопии. Способ определения содержания элементного состава олигомеров на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537387
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1d11

Сферический порох для дробовых патронов к гладкоствольному спортивно-охотничьему оружию 12, 16 и 20 калибров

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия, в том числе гладкоствольного спортивно-охотничьего оружия 12, 16 и 20 калибров. Порох, включающий нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 212-214 мл NO/г, дифениламин, свинец (II) - медь (II) фталат оксид,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538869
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.02.2015
№216.013.2a35

Сферический порох для патронов травматического действия к гладкоствольному оружию

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, в том числе для патронов травматического действия к гладкоствольному оружию. Порох включает пироксилин 1 Пл, коллоксилин «Н», нитроглицерин, дифениламин, централит II, этилацетат и влагу, насыпная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542262
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.03.2015
№216.013.35f7

Способ получения инертного материала

Изобретение относится к области производства полимерных композиционных материалов. Заявлен способ получения инертного материала, включающий приготовление водной суспензии компонентов, формование матрицы из полученной смеси и удаление воды. В качестве армирующего компонента применяются не...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545299
Дата охранного документа: 27.03.2015
Показаны записи 81-90 из 209.
10.11.2014
№216.013.045f

Сорбент сероводорода

Изобретение относится к сорбентам сероводорода, которые могут быть использованы для сухой очистки газов. Сорбент сероводорода содержит уротропин в количестве 1-10% на носителе - активированном угле. Сорбент обладает повышенной активностью в отношении сероводорода. 1 табл., 1 пр.
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532517
Дата охранного документа: 10.11.2014
20.11.2014
№216.013.06cb

Способ получения серы каталитическим окислением сероводорода

Изобретение относится к химической промышленности. Сероводород окисляют кислородом или воздухом на установке с неподвижным слоем гетерогенного катализатора на любом твердом пористом носителе при температуре 130-200°С и мольном соотношении кислород:сероводород 0,5-5. Катализатор, содержащий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533140
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.06cf

Сорбент сероводорода

Изобретение относится к области очистки газов от сероводорода. Сорбент сероводорода содержит парафенилендиамин в количестве 1-10% от общей массы сорбента и твердый пористый носитель. Предложенный сорбент обладает повышенной активностью по отношению к сероводороду. 1 табл.
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533144
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.0820

Способ обезвреживания промышленных отходов нитратов целлюлозы

Изобретение относится к обезвреживанию взрыво- и пожароопасных промышленных отходов нитратов целлюлозы и может быть использовано в химической промышленности. Способ включает сбор содержащих нитраты целлюлозы сточных вод, извлечение из них нитратов целлюлозы и последующее их обезвреживание....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533481
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.093d

Заряд для дробовых патронов к гладкоствольному спортивно-охотничьему оружию 12, 16 и 20 калибров

Изобретение относится к области получения сферических порохов для зарядов к стрелковому оружию. Заряд для дробовых патронов к гладкоствольному спортивно-охотничьему оружию 12, 16 и 20 калибров состоит из сферического пороха. Порох размещен в капсулированной гильзе с войлочными и древесными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533766
Дата охранного документа: 20.11.2014
10.01.2015
№216.013.1747

Способ определения элементного состава полимеров и олигомеров на основе 3,3 бис (азидометил) оксетана (бамо) методом ик-спектроскопии

Изобретение относится к физико-химическому анализу и может быть использовано при определении элементного состава полимеров и олигомеров на основе 3,3-бис(азидометил)оксетана (БАМО) методом ИК-спектроскопии. Способ определения содержания элементного состава олигомеров на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537387
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1d11

Сферический порох для дробовых патронов к гладкоствольному спортивно-охотничьему оружию 12, 16 и 20 калибров

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия, в том числе гладкоствольного спортивно-охотничьего оружия 12, 16 и 20 калибров. Порох, включающий нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 212-214 мл NO/г, дифениламин, свинец (II) - медь (II) фталат оксид,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538869
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.02.2015
№216.013.2a35

Сферический порох для патронов травматического действия к гладкоствольному оружию

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, в том числе для патронов травматического действия к гладкоствольному оружию. Порох включает пироксилин 1 Пл, коллоксилин «Н», нитроглицерин, дифениламин, централит II, этилацетат и влагу, насыпная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542262
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.03.2015
№216.013.35f7

Способ получения инертного материала

Изобретение относится к области производства полимерных композиционных материалов. Заявлен способ получения инертного материала, включающий приготовление водной суспензии компонентов, формование матрицы из полученной смеси и удаление воды. В качестве армирующего компонента применяются не...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545299
Дата охранного документа: 27.03.2015
10.04.2015
№216.013.3b53

Способ определения степени кристалличности составов на основе дифениламина

Изобретение относится к способу определения степени кристалличности бинарных флегматизирующих составов на основе дифениламина(ДФА), не содержащих других имино- и аминосоединений. Способ может быть использован, например, для изучения характера распределения компонентов в составе, пористости в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546675
Дата охранного документа: 10.04.2015
+ добавить свой РИД