CN101221009A - 利用微波干燥炸药的方法 - Google Patents

利用微波干燥炸药的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101221009A
CN101221009A CNA2008100544912A CN200810054491A CN101221009A CN 101221009 A CN101221009 A CN 101221009A CN A2008100544912 A CNA2008100544912 A CN A2008100544912A CN 200810054491 A CN200810054491 A CN 200810054491A CN 101221009 A CN101221009 A CN 101221009A
Authority
CN
China
Prior art keywords
drying
microwave
explosives
explosive
dry
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008100544912A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100557352C (zh
Inventor
曹端林
胡志勇
李永祥
崔建兰
王建龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North University of China
Original Assignee
North University of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North University of China filed Critical North University of China
Priority to CNB2008100544912A priority Critical patent/CN100557352C/zh
Publication of CN101221009A publication Critical patent/CN101221009A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100557352C publication Critical patent/CN100557352C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种利用微波干燥炸药的方法,是将含水率为5~20%的未干燥成品炸药平铺在干燥盘里,物料层厚度为15~30mm,放入微波炉中,在真空度为0.080~0.085MPa,微波功率为500~5000W的条件下进行微波干燥。本发明的干燥方法适合于干燥黑索今(RDX)、奥克托今(HMX)、泰安(PETN)、硝基胍(NQ)、熔溶梯恩梯(TNT)等多种单质炸药,炸药的完全干燥时间在1000~2000s之间,远小于常规静态盘式干燥方法的7~8h,且干燥后炸药的含水率小于0.01%。

Description

利用微波干燥炸药的方法
技术领域
本发明涉及炸药的干燥方法,特别是涉及炸药的微波干燥方法。本发明具体是利用微波真空干燥技术对炸药特别是单质炸药进行干燥。
背景技术
微波是指波长足够短,以致在发射和接收中能实际应用波导和谐振腔技术的电磁波,包括了从1mm到1000mm的波长范围,对应的频带为3×105MHz到3×102MHz,是一个极为宽广的频率资源。微波具有直线传播、空间衰减和对金属反射性好的特性,自第二次世界大战中被应用于军事雷达装置后,得到了迅速的发展,逐渐在当今通讯、电视以及遥测、遥感中广泛应用。
微波加热是指介质材料吸收微波能量并将其转化为热能。微波的热效应发现相对较晚,1945年美国雷声公司(Raytheon)工作人员泊西斯潘塞发现了微波的热效应,同年,美国人Spencer.P.L.申请了微波加热技术的第一个专利。1955年,美国泰播公司向市场推出了世界上第一台微波炉,1965年,美国Crydry公司开发出了大功率磁控管,使得微波加热技术在食品工业中的应用得以全面展开。
利用微波进行高温加热是在20世纪70年代开始的。微波能作为一种新的加热能源,与其它加热能源相比,具有无法比拟的优越性。目前,微波加热技术已经在食品、皮革、木材、彩色印刷、纸张、化工、陶瓷、药品、烟叶、建材、橡胶以及医疗等行业逐渐被采用,并取得了良好的经济和社会效益。
尤其是在食品加工工业中,微波加热技术在干燥和杀菌领域的发展前景十分广阔。
美、法、日本等国于20世纪80年代开始进行工业化微波真空脱水干燥技术的研究及干燥设备的开发,并已取得了良好的研究效果。美国加州大学与某公司合作,用微波真空干燥设备加工无籽葡萄干,将传统工艺65℃、24h的热风烘干变为50℃、5h的微波真空干燥,产品质量大大提高。法国国际微波公司以制造的微波真空干燥机(2450MHz、48Kw)加工速溶桔粉,产品不仅保持了原有的色、香、味,其维生素的保留远高于喷雾干燥。
国内外学者在微波干燥的原理方面已经进行了诸多的研究,如杨洲等(粮油加工与食品机械.2000,5(3):5-6)用解析法分析了微波干燥中温度的分布与变化,N.Miura等(Journal of Food Science.2003,68(4):1396-1403)研究了固液体在微波中的电解特性,Kim,S.S.等(Journal of Food Engineering.1995,24(1):137-148)研究了微波干燥中水分的扩散,T.Constant等模拟了微波加热和干燥的过程(AICHE Journal.1996,42(2):359-368)。R.Y.Ofoli等模拟了微波干燥中的食品热力学参数变化(Journal of Food Processing and Preservation.1998,12:219-241)。还有学者研究了吸收微波能大小的经验公式,分析模拟了二维微波加热的温度场分布。
我国虽然在微波干燥方面起步较晚,但近年来许多研究人员通过大量试验研究,已经在微波干燥蔗菜、稻谷、蚕茧、茶叶、金银花、菊花、银杏叶、药物、葡萄种子、鹰嘴豆等方面取得了大量成就。由于原料甘蔗和甜菜的化学组成相当复杂,除水分和糖分外还有十几种非糖组分,因此传统的药用蔗糖生产都要经过二次加工。而CN1326003A报道的药用蔗糖生产方法由于采用微波干燥技术进行干燥,保证了产品的质量和卫生条件。
但是微波干燥的一个最大缺点是容易出现过度加热,局部温度可能超过100℃。而在现实生产中,有许多物品如一些药品、化学制品、营养食品以及人参、鹿茸等高档中草药材是不能在高温条件下进行干燥处理的,为了保证产品质量,其干燥处理必须在温度较低的条件下进行,以保持食品、药品等热敏性物料的品质不下降。
炸药是一种不能耐高温或者在高温下性质发生改变的物质,常规的炸药烘干方法常采用热空气干燥法。例如干燥黑索今时,由于黑索今的感度较高,为安全起见,常采用静态盘式干燥法,在真空干燥柜内放置若干铝盘,盛装待干燥的黑索今,真空度保持大于53.2kPa。干燥未钝化的黑索今时,温度为70~80℃,干燥时间7~8h;干燥钝化的黑索今温度要低一些,一般50~65℃,以防止钝化剂软化,干燥时间18~20h。降温出料后,黑索今的水分应在0.1%以下。为了防止黑色金属偶然碰撞产生火花,干燥黑索今的装置和工具要用有色金属或表面镀有色金属的钢铁作为材料。这种传统的静态盘式干燥法干燥速度慢,干燥时间长,能耗大,在工业生产中使用不便。
有人建议采用沸腾床干燥法干燥黑索今,这种方法在干燥工艺过程中的存药量要比静态盘式干燥法少得多,干燥速度也快。但是由于害怕黑索今颗粒与干燥气流摩擦产生静电危害,所以一直未正式使用。
Murray,F.J.等实验表明,含能材料在低功率微波和高功率微波辐射下不发生爆燃、爆轰或分解,因此,将微波应用于炸药干燥中是有可能的。
而对于炸药的微波干燥则鲜有研究,中国工程物理研究院的左军等(含能材料.2006,14(4):283-285)曾对TNT进行过微波干燥试验,证明了微波干燥炸药的可行性。Hayes,R.W.等(JANNAF Propellant Development & CharacterizationSubcommittee and Safety & Environmental Protection Subcommittee JointMeeting.1998,1:345-356)提出了用微波从弹药中熔出炸药的技术。Murray,F.J.等对叠氮化铅、斯蒂芬酸铅、硝化纤维、黑火药、B炸药、泰安样品的微波吸收系数进行了测试,认为在2.5~18GHz范围内基本上无强烈的共振吸收峰,低功率脉冲微波(≤1kw/cm2)不能起爆上述炸药。
因此,将微波干燥技术应用于炸药的干燥过程中,对于提高炸药的干燥速度、节约能源有着十分重大的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用微波干燥炸药的方法,以提高炸药的干燥效率,降低能耗。
本发明利用微波干燥炸药的具体方法是:
将含水率为5~20%的未干燥成品炸药平铺在干燥盘里,物料层厚度为15~30mm,放入微波炉中,在真空度为0.080~0.085MPa,微波功率为500~5000w的条件下进行微波干燥。
本发明利用微波干燥炸药的方法适合于干燥多种单质炸药,主要包括黑索今(RDX)、奥克托今(HMX)、泰安(PETN)、硝基胍(NQ)、熔溶梯恩梯(TNT)等。
为了保证微波干燥的安全可靠和数据精确,本发明在微波炉中安装了红外测温仪,通过红外测温仪对炸药的微波干燥过程进行监控。监控发现,在炸药的干燥过程中,物料开始时的升温速率很快,但是由于水分含量较少,温度在达到最高点后会慢慢下降,水分也慢慢散失。当含水率<0.01%,水分完全散失时,则炸药开始吸收微波,温度再次升高,但是升温速率较小。这是由于炸药的介电常数远小于水的介电常数,对微波的吸收不明显的缘故。实验显示,干燥过程中的物料温度最高为45~60℃。
利用本发明的微波干燥方法干燥各种单质炸药,炸药的完全干燥时间在1000~2000s之间,远小于常规静态盘式干燥方法的7~8h,且干燥后炸药的含水率小于0.01%。
微波真空干燥能够使被干燥物质在较低的温度下快速干燥,具有处理物料所需温度低,干燥速度快,干燥后的物料品质好等优点。微波真空干燥把微波干燥和真空干燥两项技术结合起来,充分发挥了它们各自的优点,利用介电加热原理,用微波直接对物体进行加热,依靠高频电磁振荡来引发分子运动,使物体本身成为一个发热体而发热;在真空环境下,水或溶剂分子的传热相对比较容易,因而大大缩短了干燥时间,提高了生产效率。因此,微波真空干燥是一项低温、快速的干燥技术,在热敏性材料、易燃和易爆危险品的干燥中具有非常重要的应用价值。
与传统干燥方法相比,微波真空干燥的干燥均匀,热效率高。与传统干燥方式相反,微波真空干燥具有指向物料表面的温度梯度,可以促进水分从物料内部脱除,提高干燥速度;微波真空干燥使物料本身成为热源,且由于物料表层温度向周围介质的热损失低于内部温度,具有较高的干燥速率;由于微波具有较强的穿透性,可以从物料内部加热,加热时间短,加热速度快,对形状复杂的物料加热均匀,且容易控制。
本发明将微波真空干燥应用于炸药的干燥过程中,对于提高炸药的干燥速度和产品质量,节约能源都有着十分重大的意义,为工业化干燥含能材料的应用提供了技术基础。
炸药的感度是表征炸药受到外界能量作用时发生爆炸的难易程度。通常遇到的外界能量作用有热、机械撞击、摩擦、冲击波、电、光以及其他作用。不同用途的炸药,对其各种感度有不同的要求,对猛炸药要求其机械感度低,而冲击波感度适当,以便根据需要准确可靠地发生爆炸。对于起爆药则根据不同的用途,要求有适当的感度。
本发明测定了炸药RDX在微波照射前后受到机械撞击时发生爆炸的难易程度。实验装药量为30mg,采用10kg重锤,在250mm高度对未经微波照射的RDX和经过微波照射(微波功率为700w,照射时间为10min)的RDX进行撞击感度测定。以爆炸百分数表示撞击感度:实验25次为一组,其中发生爆炸的次数为n,爆炸%=n/25×100%。未经照射和经过照射的两组样品同时在同一台设备上进行。
实验数据如下表。
表1RDX微波照射前后撞击感度变化数据
  药品   撞击装置爆炸百分数/%
  未经微波照射的RDX经过微波照射的RDX   10092
由上表数据可知,微波照射不会增加RDX的撞击感度,甚至可能降低RDX的撞击感度。虽然没有更精确的实验证明撞击感度的降低是由于微波照射引起的,但是可以确定的是,微波照射不会增加RDX的撞击感度。因此,微波辐射对RDX的机械感度无明显影响,采用微波真空干燥RDX是安全可行的。
具体实施方式
实施例1
将含水率为5%的RDX成品10g平铺在玻璃表面皿内,铺设物料层厚度15mm。将物料放入微波炉中,调节真空度为0.08MPa,以500w的功率微波照射,干燥1020s后得到含水率小于0.01%的干燥RDX炸药。通过红外测温仪测试,干燥过程中的物料温度为50℃。
实施例2
在真空度0.082MPa,微波功率1400w,物料层厚度20mm的条件下,微波照射1000g含水率为10%的HMX。物料开始时升温速率很快,但是由于水分含量较少,温度达到最高点后会慢慢下降,水分也慢慢散失,通过红外测温仪测试物料温度为52℃。HMX的完全干燥时间为1250s,干燥后的HMX炸药含水率小于0.01%。
实施例3
在真空度0.085MPa,微波功率2000w,物料层厚度20mm的条件下,微波照射500g含水率为10%的PETN。红外测温仪测试物料的温度为52℃。PETN的完全干燥时间为1050s,干燥后炸药含水率小于0.01%。
实施例4
将200g成品NQ(含水率为15%)以25mm的物料层厚度平铺在玻璃表面皿里,放入微波炉中,将真空度调节为0.085MPa,在微波功率2800w的条件下照射。NQ的完全干燥时间为1120s,通过红外测温仪测试其温度为52℃,干燥后炸药含水率小于0.01%。
实施例5
将5000g成品RDX(含水率为18%)平铺在五个特制的微波干燥盘里,物料层厚度25mm,放入微波炉的物料架中,将真空度调节为0.085MPa,以3500w的微波功率照射1520s,干燥后的RDX炸药含水率小于0.01%。
实施例6
将含水率为18%的HMX成品1000g平铺在玻璃表面皿内,铺设物料层厚度25mm。将物料放入微波炉中,调节真空度为0.08MPa,以4500w的功率进行微波照射,干燥1580s后得到含水率小于0.01%的干燥HMX炸药。
实施例7
在真空度0.082MPa,微波功率1500w,物料层厚度18mm的条件下,微波照射1000g含水率为17%的TNT。通过红外测温仪测试物料的温度为54℃。TNT的完全干燥时间为1340s,干燥后炸药含水率小于0.01%。
实施例8
将200g成品PETN(含水率为20%)以20mm的物料层厚度平铺在玻璃表面皿内,放入微波炉中,将真空度调节为0.08MPa,在微波功率3000w的条件下照射。PETN的完全干燥时间为1260s,干燥后炸药含水率小于0.01%。

Claims (5)

1.一种利用微波干燥炸药的方法,是在真空条件下,采用微波对炸药进行干燥。
2.根据权利要求1所述的利用微波干燥炸药的方法,其特征是将炸药平铺在干燥盘内,放入微波炉中,于真空度0.080~0.085MPa,微波功率500~5000w的条件下进行微波干燥。
3.根据权利要求1所述的利用微波干燥炸药的方法,其特征是平铺在干燥盘中的物料层厚度为15~30mm。
4.根据权利要求1所述的利用微波干燥炸药的方法,其特征是干燥过程中的物料温度最高为45~55℃。
5.根据权利要求1所述的利用微波干燥炸药的方法,其特征是炸药的完全干燥时间为1000~2000s。
CNB2008100544912A 2008-01-25 2008-01-25 利用微波干燥炸药的方法 Expired - Fee Related CN100557352C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2008100544912A CN100557352C (zh) 2008-01-25 2008-01-25 利用微波干燥炸药的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2008100544912A CN100557352C (zh) 2008-01-25 2008-01-25 利用微波干燥炸药的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101221009A true CN101221009A (zh) 2008-07-16
CN100557352C CN100557352C (zh) 2009-11-04

Family

ID=39630997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2008100544912A Expired - Fee Related CN100557352C (zh) 2008-01-25 2008-01-25 利用微波干燥炸药的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100557352C (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018141630A1 (de) * 2017-02-06 2018-08-09 Rheinmetall Waffe Munition Gmbh Verfahren und vorrichtung zur trocknung von explosivstoff
EP3959511B1 (de) * 2019-04-24 2025-02-19 Rheinmetall Waffe Munition GmbH Verfahren und vorrichtung zum ermitteln der materialfeuchtigkeit eines materials

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018141630A1 (de) * 2017-02-06 2018-08-09 Rheinmetall Waffe Munition Gmbh Verfahren und vorrichtung zur trocknung von explosivstoff
DE102017102271A1 (de) * 2017-02-06 2018-08-09 Rheinmetall Waffe Munition Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von Explosivstoff
AU2018216777B2 (en) * 2017-02-06 2020-12-10 Rheinmetall Waffe Munition Gmbh Method and device for drying an explosive
DE102017102271B4 (de) 2017-02-06 2021-08-12 Rheinmetall Waffe Munition Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von Explosivstoff
US11293692B2 (en) 2017-02-06 2022-04-05 Rheinmetall Waffe Munition Gmbh Method and device for drying an explosive
EP3959511B1 (de) * 2019-04-24 2025-02-19 Rheinmetall Waffe Munition GmbH Verfahren und vorrichtung zum ermitteln der materialfeuchtigkeit eines materials

Also Published As

Publication number Publication date
CN100557352C (zh) 2009-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Galema Microwave chemistry
Jones et al. Dielectric drying
CN100557352C (zh) 利用微波干燥炸药的方法
US20130219738A1 (en) Method of drying coating film formed on pet film surface and coating film drying furnace
US8993946B2 (en) Single-mode microwave popping device
Wang et al. Effect of different drying methods on drying characteristics and quality of Camellia oleifera seeds
CN101099598A (zh) 微波膨化烟梗的工艺方法
US9179697B2 (en) Vending machine for popping kernels
CN103011897B (zh) 一种蓝宝石晶体回收料制备方法
KR102014673B1 (ko) 마이크로웨이브 유전가열을 이용한 반탄화장치
RU2012157203A (ru) Способ нанесения покрытия на сердцевины кондитерских изделий
Ali et al. Quality and energy efficiency evaluation of Rosmarinus officinalis L. by intermittent and continuous microwave drying: Polyphenol composition, bioactive compounds quantification, antioxidant properties, physical characteristics, and energy consumption
US9179696B2 (en) Apparatus and system for popping kernels
CN101628016A (zh) 一种提取中药复方活性物质的方法
US20140255569A1 (en) Methods for popping kernels to achieve improved popping yield
CN100384723C (zh) 一种资源化紫茎泽兰的方法
US9215884B2 (en) Single mode microwave popping device
JP7366458B1 (ja) 乾燥装置、乾燥方法及び凍結乾燥物の製造方法
CN106721950A (zh) 一种豇豆中短波红外干燥的方法
CN107192218A (zh) 一种微波与空气能组合的烘干方法
CN103482604B (zh) 一种竹原纤维纳米碳颗粒的微波过热水蒸汽制备法
RU2011136656A (ru) Способ термической металлизации железосодержащего рудоугольного сырья
CN106606568A (zh) 枳壳的加工方法
CN109437191A (zh) 一种“压泵”耦合微波快速制备高产率活性炭的装置与方法
CN105146366B (zh) 一种中短波红外真空与负压微波脉冲喷动联合干燥制备豆类休闲脆粒的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20091104

Termination date: 20100225