DDNP洗藥器的研制與應(yīng)用

張春芳 ZHANG Chun-fang

（大同煤礦集團(tuán)公司化工廠，大同 037003）

（Datong Coal Mine Group Company Chemical Plant，Datong 037003，China）

1 立項(xiàng)原因

二硝基重氮酚（DDNP）是目前我國工業(yè)雷管中應(yīng)用最廣的起爆藥，但采用DDNP做為起爆藥的工業(yè)雷管，其生產(chǎn)、貯存及使用環(huán)節(jié)仍存在著諸多事故隱患，比如生產(chǎn)過程中的意外壓爆現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生（盡管概率很低），再加上粉塵大，在卡口工序常常被卡響。[1]因此，研制無粉塵球狀DDNP對(duì)于提高工業(yè)雷管生產(chǎn)、貯存及使用過程中的安全性將具有十分重要的意義，這也是從事雷管工作者長期以來孜孜不倦追求的目標(biāo)。

多年來，本廠二硝基重氮酚（DDNP）制造中洗藥工序由于沒有研制出好的洗藥方法，一直采用人工直接沖洗，這樣洗出的DDNP細(xì)藥多，流散性差，土語講就是粉末多，顆粒少，給雷管后續(xù)裝藥造成極大困難，具體表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是裝藥藥量難以保證，50發(fā)管同時(shí)裝藥，有的藥量多有的藥量少，造成個(gè)別雷管起爆能力不足，雷管質(zhì)量難以保證；二是裝藥時(shí)因?yàn)樗幹蟹蹓m大，裝藥過程中易將藥噴灑在雷管管殼外壁，在后面卡口工序時(shí)易卡響，造成安全隱患。本廠過去發(fā)生在雷管生產(chǎn)線的爆炸事故約50%是由于浮藥或藥塵引起的，所以提高DDNP制造質(zhì)量，制得無粉塵球狀DDNP是我廠提高工業(yè)雷管產(chǎn)品質(zhì)量、確保生產(chǎn)安全的重要工作。

2 研究或革新內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)

本廠過去DDNP制藥工序洗藥采用人工直接沖洗方法，即將50kg DDNP直接放到一個(gè)大桶中，從上部用水管直接沖桶中藥（裝藥），像淘米一樣讓細(xì)藥從桶口溢出，但由于藥在桶中約0.5米厚，且因?yàn)樗幍牧６确浅Ｐ?，只有在顯微鏡下才能看到，這樣藥在桶中像一塊大餅一樣粘在一起，采用手工洗藥上部的藥能洗到，下部的藥就難以洗到，使得細(xì)藥和結(jié)晶不實(shí)藥粒不能完全從DDNP中分離出來，影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全。針對(duì)這種情況，我們?cè)O(shè)計(jì)研制一種能夠從下部進(jìn)水，利用反洗工藝達(dá)到讓全部藥都能被沖洗的目的，于是設(shè)計(jì)了如下洗藥裝置，使DDNP中細(xì)藥和結(jié)晶不實(shí)藥粒完全從DDNP中分離出來，達(dá)到極佳效果。

洗藥器主體是一個(gè)不銹鋼容器，能同時(shí)滿足一批洗藥量，在容器底部放置一根分布好多小孔的鋼管，讓帶有一定壓力的沖洗用水從這根帶孔的鋼管中噴出，同時(shí)調(diào)節(jié)進(jìn)水壓力及進(jìn)水速度，使的達(dá)到既能讓水使全部藥能夠攪動(dòng)起來，同時(shí)還不致于將藥從口部溢出，從這些小孔噴出的水流量在合適時(shí)，使所有的DDNP顆粒都能處于翻動(dòng)并流動(dòng)狀態(tài)，就像洗衣機(jī)洗衣服一樣，使藥能經(jīng)過反復(fù)清洗。這樣隨著水流的上移，由于容器下小上大，截面逐漸增加，水和DDNP的混合液流速由大變小，使DDNP處于緩沖狀態(tài)，符合要求的DDNP顆粒因比重大而留在底部，細(xì)結(jié)晶和結(jié)晶不實(shí)藥粒（即細(xì)粉末）在水流的作用下從口部溢流到小漏斗，進(jìn)入收集器。這樣就把不符合要求的DDNP粉末及未形成末球狀物的藥溢出，合格的DDNP顆粒留在洗藥器底部，等口部溢出的水中沒有懸浮物時(shí)，打開洗藥器控制節(jié)門，即可將合格的DDNP放入貯存容器中，完成洗藥過程。

2.1 洗藥器材質(zhì)的選擇 由于DDNP制造過程是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程，且有鹽酸及其它腐蝕性介質(zhì)，所以制造容器的材質(zhì)我們選用耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的不銹鋼。

2.2 洗藥器結(jié)構(gòu)的選擇 受洗衣機(jī)原理的啟發(fā)，洗藥器的筒體設(shè)計(jì)為圓柱形，這樣易于將藥在水中旋轉(zhuǎn)起來，且不易形成死角，考慮到?jīng)_洗水的流速應(yīng)先快后慢，又設(shè)計(jì)成下小上大的圓臺(tái)型。

另外借薦鍋爐去離子水的反洗工藝，設(shè)計(jì)進(jìn)水從下向上噴出，這樣就使底部的藥能完全被沖洗，為形成一定水壓且藥能充分著水，又在底部水管上開了6個(gè)小孔，這樣噴出的水噴射力強(qiáng)且易于控制。

考慮到DDNP制造過程年廢水排放量達(dá)5000t,此廢水呈暗紅色，pH值大于9，其中含有二硝基重氮酚、硝基化合物、硫化鈉、酚類等有害物質(zhì)，直接排入下水道一是會(huì)造成環(huán)境污染，別外，DDNP顆粒易附著在下水道管壁存在爆炸隱患，介于此我們?cè)谏喜吭O(shè)計(jì)了出水漏斗，在體外另加了藥粉沉淀收集箱，將沖洗后的懸浮物通過漏斗流入3級(jí)沉淀箱，沉淀后將沉淀下來的細(xì)藥DDNP收集起來，正好用于引火藥的制造，將不含DDNP的廢水流入DDNP污水處理站。達(dá)到既節(jié)約了材料又不污染環(huán)境，效果極佳。

2.3 洗藥器制作工藝要求 在制作工藝上，有小孔的鋼管與容器采用分體結(jié)構(gòu)，所有死角全制成圓弧過渡，便于生產(chǎn)完后清洗。

2.4 本項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn) 利用水的湍流原理，將大小不一、比重不同的DDNP細(xì)藥和結(jié)晶不實(shí)藥粒通過該容器完全從DDNP中分離出來，形成無粉塵顆粒均勻的球狀DDNP，達(dá)到洗藥的目的。

3 經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益

本廠DDNP制造洗藥多年一直采用人工用水流直接沖洗，洗出的藥均一性差，細(xì)藥多，使用時(shí)吸附現(xiàn)象嚴(yán)重，不僅影響正常生產(chǎn)，而且給安全生產(chǎn)造成重大隱患。采用洗藥器洗藥后，一是生產(chǎn)出的無粉塵顆粒均勻的球狀DDNP均一性好，流散性好，便于裝藥，使生產(chǎn)使用中浮藥和藥塵大量減少，解決了我廠多年存在的安全隱患；二是從使用中機(jī)器裝藥量均勻性好，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，確保了用戶使用安全；三是人工洗藥需兩個(gè)洗藥工，采用洗藥器洗藥只需一人開關(guān)閥門即可，節(jié)約了勞動(dòng)力，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度；四是避免了過去洗藥工序污水橫流現(xiàn)象，改善了工作環(huán)境，通過沉淀后的DDNP廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，使其不污染環(huán)境；五是洗藥過程中出現(xiàn)的細(xì)藥，可全部收集做為引火藥用藥，減少了材料消耗。

4 存在的問題及推廣應(yīng)用前景

由于DDNP屬危險(xiǎn)爆炸品，所以全國制造生產(chǎn)線沒有一家達(dá)到全自動(dòng)控制，我們也只是在制造過程的一個(gè)環(huán)節(jié)上進(jìn)行了改進(jìn)，未達(dá)到生產(chǎn)自動(dòng)化，下一步還有待于研究。

制得的DDNP在顯微鏡下觀察基本為球狀顆粒，手感顆粒較硬，猶如在形成的雪球外表面滾上一層冰一樣，且產(chǎn)品具有粒徑均勻、流散性好、易于篩分、不粘附管壁等特點(diǎn)，同時(shí)得率（什么意思）有所提高，可達(dá)90%左右（以苦味酸做分母），污水量降低，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，推廣前景好。

5 使用效果

目前，無粉塵球狀DDNP已累計(jì)生產(chǎn)并使用了660批次，累計(jì)生產(chǎn)成品雷管3300萬發(fā)，未發(fā)生任何安全質(zhì)量問題，且裝藥操作者一致反映這種DDNP流散性好，堆積密度均勻，非常便于裝藥操作，同時(shí)幾乎感覺不到粉塵的存在，操作人員戴口罩直接接觸該產(chǎn)品，在相當(dāng)長一段時(shí)期內(nèi)口罩無肉眼可見明顯的顏色變化，就是一個(gè)有力的證明，因而可以取代原有手工藝洗出的DDNP，從本質(zhì)上提高了雷管生產(chǎn)過程的安全性。

[1]趙杰.一種ddnp制造技術(shù)論文[J].百度,2008,2.

[2]劉登程,楊宗偉,劉玉存,閻立偉,陳繼.球形DDNP制備技術(shù)研究[J].含能材料,2009(05).

[3]趙杰,郭俊國,劉建新,杜福和,劉效標(biāo).一種DDNP制造新技術(shù)[J].爆破器材,2008(01).