[发明专利]安全高效的乳胶基质制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种炸药半成品的加工方法，具体地讲，是一种安全高效的乳胶基质制备方法。

背景技术

乳化炸药是用乳化技术制备的油包水(W/O)乳胶型抗水工业炸药，它是以氧化剂水溶液的微细液滴为分散相，油相燃料与乳化剂等材料为连续相，并悬浮有分散气泡或多孔材料的一种油包水型的乳状液体系。由于硝酸铵水溶液与乳化剂、油相材料的接触面积大而紧密，非常接近准分子的结构，其爆轰激发、传播及其它爆炸性能等方面具有理想的爆炸特征，使其具有防水性能强、储存稳定性高、传爆可靠性高、爆炸性能好等优点，在国民经济建设中得到大力的推广应用。

但是近几年来，乳化炸药生产中发生多起重大爆炸伤亡事故，且主要原因与乳化器有关(经过乳化器乳化形成的半成品即为乳胶基质，乳胶基质经冷却、敏化、装药、包装后即成为包装型乳化炸药，乳胶基质在装药车上敏化后即为现场混装乳化炸药)，为此，国家行业在规程规范中明确提出，乳化炸药连续化工艺用的乳化器不应采用二级机械搅拌乳化(二级机械搅拌乳化是指采用两台及两台以上机械强力搅拌，对于胶状乳化炸药，其工作转速≥1450rpm，线速度≥15m/s)。目前我国绝大多数生产线为连续化自动化乳化炸药生产线技术，且有许多生产线尚采用老式的二级乳化技术(先采用低转速乳化器进行初乳，再采用高转速乳化器进行精乳)，且大部分精乳机的工作转速达到2000rpm以上，存大着很大的安全隐患，亟需进行安全技术改造。

另外，我国绝大多数成品乳化炸药生产线产能低于12000t/a，造成目前全国百余条乳化炸药生产线的“小而散”的行业格局，形成这种局面一个重要技术因素是乳化能力不足，平均小时产能仅3.5t乳胶基质。在现场混装炸药生产领域，车用乳胶基质的制备能力虽然可达到150～200kg/min(折合小时产能9～12t/h)，乳化器转速通常也低于行业对乳化器1450rpm的转速要求，但是乳化器的有效容积却大于5L，存药量过大，存大一定的安全隐患，不符合行业安全管理要求，也是亟需进行安全技术改造的地方。

中国专利申请CN101357873A公开了一种“乳化炸药制药与装药连续化生产工艺”，包括如下步骤：①分别配制水相溶液和油相溶液；②将水相溶液和油相溶液分别输送入初乳器混合，进行初乳后送入静态混合器进行精乳；③将精乳乳胶送入敏化装药系统进行敏化处理后装药，再经冷却系统冷却后送至包装系统进行包装。该技术方案的乳化过程分为初乳与精乳两阶段，存在下列缺陷：

(1)其初乳采用机械式搅拌，搅拌效率低，且由于初乳器内的存药量通常大于数十升(专利文件上写明小于120L)，安全性差；

(2)由于采用静态混合器进行精乳时，要求乳胶粒子的剪切强度高且乳胶体粘度大，因此必须选用高阻力的静态混合器，而物料经过静态混合器时压力损失很大，因此要求有较高的输送压力，必须另加螺杆泵等输送设备高压输送，并要求设有断流、超温、超压安全保护停机装置，设备复杂，不利于安全生产；

(3)最重要的是，这种乳化方式限制了乳胶基质制备产能的提高，产能通常只能达到3～4t。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种安全性好、产能高的乳胶基质制备方法。

为了解决上述问题，本发明的安全高效的乳胶基质制备方法，包括(1)分别配制水相溶液和油相溶液；(2)按工艺配比，将所述水相溶液和油相溶液分别输送入静态混合器混合，进行初乳，然后送入乳化器进行精乳，精乳完成后得乳胶基质。

乳胶基质是一个由燃料油、水相、乳化剂三者平衡共存的乳化体系。在通常机械搅拌的乳化方式下，乳化器搅拌浆叶高速运转，对按比例连续输入乳化器中的水相和油相溶液产生强烈的剪切与撕裂作用，在短时间内生产出“W/O”型稳定的乳胶基质。目前乳化器通常的乳化时间为3～5s。实际上，上述乳化过程分为两个阶段，首先第一步是水相油相之间达到相对充分的混合，形成油水混合的“胶团”或“O/W”型胶态混合物，此阶段称“预混”；第二步在强力剪切的基础上，通过转相(也称变形或反相)形成“W/O”型稳定的乳胶基质，此阶段称“精乳”。在传统的单纯采用机械式搅拌的乳化器进行乳化时，实质上是通过乳化器同时完成预混与精乳两部分工作，第一步达到充分混合的时间相对较长，一般占到整个乳化时间的2/3以上，而真正的第二步转相时间通常很短，一般0.5～1s即可完成，也就是说，大部分乳化时间都消耗在了预混阶段，从而造成整个乳化时间过长。