[发明专利]一种硝酸异丙酯的快速处理方法及其应用

说明书

本发明涉及硝酸酯类含能材料的安全处理技术领域，具体公开了一种硝酸异丙酯的快速处理方法及其应用，将硝酸异丙酯或其水溶液与过量的硫化钠溶液混合反应，并加入催化剂十二烷基氯化吡啶，催化硝酸异丙酯的还原反应进行；加入所述催化剂的摩尔量为硝酸异丙酯摩尔量的1%～7%，能够用于含硝酸异丙酯的武器弹药的报废处理。本发明方法能够实现对硝酸异丙酯的快速的去能分解处理，耗时短，具有高的去除率，控制条件简单，易于操作，安全性高。

技术领域

本发明涉及硝酸酯类含能材料的安全处理技术领域。

背景技术

硝酸异丙酯是一种硝酸酯类的含能材料，在国防、医学、工业等方面具有广泛用途。其感度低，遇到明火、高热会引起燃烧爆炸。微溶于水，有强挥发性和毒性，经吸入、口服或皮肤吸收后对人体有害。在国防方面，硝酸异丙酯作为一种含能材料已大量应用于相关武器弹药，当配备的武器弹药退役、报废或不合格时，需要及时对其进行安全快速的去能分解处理。云爆弹是一种已大量装备的新型弹药，硝酸异丙酯是其战斗部装药的主要组分，目前大批量的云爆弹已到达储存年限，需要及时进行报废，而当前还没有针对主装药硝酸异丙酯的安全快速去能处理方法。在医学、工业方面，使用或生产硝酸异丙酯时会产生硝酸异丙酯废水，由于硝酸异丙酯具有较大毒性，因此其废水必须要进行处理才可排放。

现有技术未公开硝酸异丙酯含能材料的安全处理方法。本申请人在先专利分别给出了两种硝酸异丙酯含能材料的安全处理方法，一种是采用Fenton试剂来氧化水中的硝酸异丙酯，最终酯去除率达到86%，反应时间约为1h。另一种是采用硫化钠与硝酸异丙酯发生还原性水解对其进行处理，硝酸异丙酯去除率可达97.2%。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种硝酸异丙酯的快速处理方法，能够实现对硝酸异丙酯的快速的去能分解处理，具有高的去除率，控制条件简单，易于操作，安全性高。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种硝酸异丙酯的快速处理方法，将硝酸异丙酯或其水溶液与过量的硫化钠溶液混合反应，并加入催化剂十二烷基氯化吡啶，催化硝酸异丙酯的还原反应进行；

加入所述催化剂的摩尔量为硝酸异丙酯摩尔量的1%～7%。

作为优选，加入所述催化剂的摩尔量为硝酸异丙酯摩尔量的3%～5%。

最优选择，加入所述催化剂的摩尔量为硝酸异丙酯摩尔量的5%。

进一步地，所述硫化钠溶液浓度为0.1～0.2mol/L，反应温度为50～70℃，反应时间不小于15min。

作为优选，上述还原反应中控制反应液pH为10，温度为70℃，反应时间为15min。

本发明还公开了上述方法的应用，应用于含硝酸异丙酯的武器弹药的报废处理。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明方法采用在硫化钠与硝酸异丙酯还原性水解反应中加入阳离子表面活性剂十二烷基氯化吡啶，其溶于水后形成的胶束可以加快亲核阴离子与中性底物硝酸异丙酯的反应，从而达到催化水解的作用。本发明方法与Fenton试剂氧化法相比较，所处理的硝酸异丙酯量更大，所需反应条件更为简单，去除率更高，与还原水解法相比，硝酸异丙酯去除率略有提升，而反应速率较这两种方法有明显提升，去除速度更快。

附图说明

图1是本发明方法实施例中催化硝酸异丙酯的还原反应在不同催化剂含量与所测得反应速率常数的关系图。