【正文】 g）2211落高L(cm)241038～40 純硝化甘油具有很大的機械感度，但是當它以很小的液滴分散在其它惰性物質(zhì)中其機械感度將大大降低。（3） 爆炸性質(zhì) 硝化甘油是含氧充足，具有整氧平衡的炸藥，爆炸時能全部變成氣體，按理論反應式如下： 4C3H5(ONO2)3 12CO3 + 10H2O +6N2 + O2根據(jù)爆炸反應生成的氣體產(chǎn)物分析結(jié)果，其爆炸反應平衡如下： 32C3H5(ONO2)396CO2 + 80H2O + 6NO + 45N2 +5O2硝化甘油爆炸時除了生產(chǎn)大量氣體外，同時放出大量的熱，具有比TNT,硝化纖維大得多的爆炸能量。 硝化甘油在不同溶劑中的偶極矩溶劑偶極矩（德拜）溶劑偶極矩（德拜）純硝化甘油（液態(tài)）硝化甘油在乙烷中U=U=硝化甘油在四氯化碳中硝化甘油在苯中U=U= 由硝化甘油的特點，硝化甘油生產(chǎn)有其特殊性，之所以對其生產(chǎn)有這樣的要求，其目的最重要的是保證安全生產(chǎn)。 生產(chǎn)工藝流程簡述 工藝流程方框圖混酸硝酸硫酸廢酸處理廢水廢水處理排放硝化酸廢酸分離洗滌成品接料使用工房硝化甘油 硝化甘油合成工藝流程方框圖 工藝生產(chǎn)流程圖 主要工藝過程概述（1）硝化： 硝化是硝化甘油生產(chǎn)的主要工藝過程，是生產(chǎn)的關(guān)鍵工序，硝化情況如何，在很大程度上決定著生產(chǎn)安全、得率和質(zhì)量。甘油與混酸的硝化存在著復雜的副反應，當然，副反應越少越好，關(guān)鍵在于確定合理的混酸成分和掌握好硝化系數(shù)。生產(chǎn)時通常通過調(diào)節(jié)溫度及壓力來穩(wěn)定硝化系數(shù)。 硝化甘油和廢酸分離的原理是基于它們之間的比重差和互溶性小的特點，應用重力或離心力的作用，使其分離。如在間斷法生產(chǎn)中，由于硝化時乳化程度較差且生產(chǎn)量不大，采用了靜止分離法，在容器式連續(xù)硝化法中，由于硝化甘油乳化程度比較好而且生產(chǎn)速度快，所以采用離心分離機進行分離，才能滿足生產(chǎn)要求。 安定處理的目的在于除去酸性硝化甘油中的酸類雜質(zhì)，使硝化甘油稱微堿性，達到阿貝爾實驗合格。因此選擇硝化器時，必須根據(jù)硝化反應的特點及上述要求來確定其結(jié)構(gòu)。缺點是：在制量時，酸性硝化甘油的停留時間長、與廢酸接觸時間長。（2）機械攪拌連續(xù)硝化器，其特點是利用機械攪拌使甘油高度分散在混酸中，生成的硝化甘油與廢酸形成鈍感的乳狀液，可防止爆炸，安全生產(chǎn)。傳熱傳質(zhì)靠攪拌器強化，有足夠的冷卻面，自動控制程度較高，人員隔離操作，較間斷法安全、產(chǎn)量大。（3）壓空攪拌連續(xù)硝化器，特點是用壓空代機械攪拌，設備較小，結(jié)構(gòu)簡單，在制量上較機械攪拌法少。（4）噴射硝化器，特點有：①利用廢酸外循環(huán)冷卻，以吸收反應熱，故硝化過程的溫度，直接由甘油與硝化酸的加料比來確定，利用硝化系數(shù)與溫度之間的線性關(guān)系來控制硝化溫度，使控制簡化可靠。③停留時間短，生產(chǎn)效率高，在制量大為減少，如產(chǎn)量為750公斤/小時的硝化系統(tǒng)，在制量只有14公斤左右。⑤設備簡單，投資減少，加工容易。所以，在目前國內(nèi)外從事硝化甘油生產(chǎn)的大、中型設備的選擇普遍采用比較先進的噴射硝化法。 ，經(jīng)螺旋板式冷卻器用15℃硝酸鈣溶液冷卻，自動恒溫到0℃，再經(jīng)電磁流量計自動調(diào)節(jié)流量為490I/。酯化在硝化器內(nèi)完成，硝化器出口溫度即為硝化溫度，控制在45—48℃，并據(jù)此溫度自動調(diào)節(jié)甘油流量。分離出的廢酸經(jīng)后分離器至配酸稀釋工房，大部分用來配硝化酸，剩余廢酸去脫酯。然后進入第二洗滌塔用熱水洗滌后到第二油水分離器分離。洗滌后的硝化甘油堿乳液自動流至接料工房的接料槽中，經(jīng)采樣分析合格后，即可轉(zhuǎn)出使用【5】。1℃）；（（5）、硝化酸溫度：0177。﹪；（8）、廢酸總氮量（以硝酸計）：177。1℃；（2）離心分離機轉(zhuǎn)速：3200r/min（1）冷水洗：油水比1:； 洗滌溫度：≤30℃（2）溫水洗：油水比1:1；洗滌溫度：40177。（4） 洗滌塔壓空攪拌壓力：2177。含酸的硝化甘油很不安定，必須盡快與廢酸分離。乳狀液的分層難易程度與分散度有關(guān)，分散度越高，分層越難。硝化甘油與廢酸的乳狀液，其液滴的半徑大約為102厘米級，所以其穩(wěn)定性是比較低的。這個過程稱為絮凝。這種使液滴數(shù)目減少、液滴變大的過程稱為聚結(jié)或去乳。 硝化甘油液滴在廢酸中的運動，也類似固體小顆粒在粘性液體中的運動情況，服從斯托克定律。 上式表示在加速度a的影響下，在密度為ρ/，動態(tài)粘度為η的液體中，比重為ρ的一個顆粒（或液滴）的末端速度。 d—硝化甘油液滴的直徑（厘米）； ρ/—廢酸的密度（克/厘米3）； ρ—硝化甘油的密度（克/厘米3）； η—廢酸的粘滯系數(shù)（粘度）（厘泊）； a —加速度（靜置時為重力加速度）（厘米/秒2）。因此，工藝條件不變時，要縮短分離時間，可以采用以下兩種方法來達到： ； 。所謂離心系數(shù)，即離心加速度與重力加速度的比值，如下式所示： Z=r2/g≈Dn2/1800式中 Z—離心系數(shù)（或分離因數(shù)）； D—旋轉(zhuǎn)體的直徑（米）； n—旋轉(zhuǎn)速度（轉(zhuǎn)/分）； r—液珠與離心機轉(zhuǎn)動軸心的距離（厘米）； —離心機角速度（弧度/秒）； g—重力加速度（厘米/秒2）。而離心力的大小是把互不相溶的兩種液體分開的動力。另外轉(zhuǎn)速過大，超過5000rad/min時，會使固體殘渣牢固地附著在機壁上難以清理。目前用于硝化甘油與廢酸的離心機，轉(zhuǎn)速在2900～3500rad/min。本設計采用碟片式離心分離機，如下圖所示。 碟片式離心分離機示意圖 將很多碟片（或分離碗）整齊排列成一個圓錐體，碟片之間的距離很小，～1毫米左右（具體尺寸根據(jù)沉降時間和停留時間來確定，一般停留時間不能小于沉降時間），這樣既增加了分離面積，又縮短了硝化甘油液滴的行程，并保證液流為層流，從而達到盡快分離的目的。當轉(zhuǎn)速較低時，液流從中性空流過碟片空隙的流速決定于碟片空隙的尺寸和出口大小，以及液體的壓頭。重液沿上碟片的下表面向下向外移動；而輕液則受外層重液離心力的反作用力而產(chǎn)生向心浮力，在向心浮力的作用下，輕液沿下碟片的上表面往上往內(nèi)移動，最終使重液廢酸聚集在外層，輕液硝化甘油聚集在內(nèi)層。 輕重液在碟片間分離情況示意圖 輕重液在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)基本上以“中性孔”為分界面分成兩層，重度較大的廢酸處于外層，經(jīng)重液出口流出；重度較小的硝化甘油處于內(nèi)層，經(jīng)輕液出口流出。由于混合液被轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的幾十片碟片分成很多薄的液層，使沉降距離大大縮短，沉降所需的時間亦大為減少。 混合液是通過碟片上的“中性孔”進入各碟片之間的，并隨即在碟片時間沉降分層。分界面（中性面）的位置和輕重液的重度以及輕重液出口位置的半徑有關(guān)。根據(jù)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)物料所形成的離心壓力的計算，則有： 式中 R1—輕液出口位置的半徑； R2—重液出口位置的半徑； R3—中性面位置的半徑； gt—重液的重度； ge—輕液的重度。為使分離機適應此情況，在即定結(jié)構(gòu)的條件下，可以調(diào)節(jié)重液出口位置的半徑（R2），來達到使中性孔與中性面位置相適應的效果。每臺離心機都備有一套半徑不同的調(diào)節(jié)環(huán)，以備選用。H2SO4含量%62～64177。1N2O4含量%＜～H2O含量%8～13177。（1）壓空 要求壓空干凈，不允許含有機械雜質(zhì)、油脂及水分；要求壓空保持一定的壓力（一般為56kg/cm2），不允許上下波動；要求壓空有足夠的貯備量；安裝使用時應注意壓空貯槽的安全，消除溫度的影響。生產(chǎn)過程中保證有足夠的冷凍鹽水供硝化冷卻。自來水用經(jīng)凈化后的自來水，不得有砂子等雜質(zhì)。＝435Kg 其中： 甘油 435＝ Kg水 435＝ Kg硝化酸 43513＝5655 Kg其中：硝酸 5655＝ Kg硫酸 5655＝ Kg水 5655＝ Kg四氧化二氮 5655＝ Kg硝化甘油 5655＝ Kg合計 Kg進料合計 435＋5655＝6090 KgC3H5 (OH)3+3HNO3→C3H5(ONO2)3+3H2O92 189 227 541 %，：硝化甘油 ＝10624Kg水 ＝耗硝酸 ＝（2）出料硝煙 ＝硝酸酯酸乳液：硝酸 －= Kg硫酸 水 ++= Kg四氧化二氮 Kg硝化甘油 += Kg合計 Kg出料合計 +=6090 Kg 硝化物料平衡表 進 料出 料名 稱數(shù) 量(kg)名 稱數(shù) 量(Kg)甘油其中：甘油水硝化酸其中：硝酸硫酸水四氧化二氮硝化甘油硝煙硝酸酯酸乳液其中：硝酸硫酸水四氧化二氮硝化甘油合計6090 分離（1）進料 硝酸酯酸乳液 kg（2）出料 ①酸性硝化甘油 kg 其中： 硝化甘油 1000+1500+10002= 溶解酸量 （8/92）= 硝酸 = 硫酸及副產(chǎn)物 = 分離物料平衡表進 料出 料名 稱數(shù) 量（kg）名 稱數(shù) 量（kg）硝酸酯酸乳液其中：硝酸硫酸水 四氧化二氮 硝化甘油酸性硝化甘油其中：硝化甘油硝酸硫酸及副產(chǎn)物廢酸其中：硝酸硫酸硝化甘油 四氧化二氮合計②廢酸 其中： 硝化甘油 = 硝酸 = 水 四氧化二氮 出料合計 += 預洗：（1） 進料 酸性硝化甘油 冷水 1500kg 進料合計 （2） 出料 廢水 其中： 水 1500kg 硝化甘油 1500= 硝酸 = 酸性硝化甘油 其中： 硝化甘油 = 溶解混酸 = 出料合計 += 預洗物料平衡表進 料出 料名 稱數(shù) 量（kg）名 稱數(shù) 量（kg）酸性硝化甘油 其中：硝化甘油 硝酸 冷水 1500廢水其中：水 硝化甘油硝酸酸性硝化甘油其中：硝化甘油 硝酸與硫酸1500合計 熱洗（1）進料 酸性硝化甘油 熱水 進料合計 (2)出料 廢水 其中:水 1000kg 硝化甘油 1000=3kg 硝酸 =酸性硝化甘油 其中:硝化甘油 10063=1003kg 溶解硫酸與硝酸 =出料合計 += 熱洗物料平衡表進 料出 料名 稱數(shù) 量(kg)名 稱數(shù) 量(kg)酸性硝化甘油其中:硝化甘油混酸溫水廢水其中:水 硝化甘油 硝酸酸性硝化甘油其中:硝化甘油 硝酸3合計 堿洗(1)進料酸性硝化甘油 %純堿溶液