[實用新型]一種基于微流控技術的起爆藥合成系統

有效

• 申請號: 201320405502.3
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN203373154U
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 朱朋;朱瑩;沈瑞琪;葉迎華;胡艷;吳立志
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C01B21/08
• 分類號: C01B21/08;C07C205/24;C07C201/12;C06B21/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本實用新型涉及火工品和起爆裝置領域，特別是一種基于微流控技術的起爆藥合成系統。

背景技術

起爆藥是炸藥的一個分支，作為始發裝藥廣泛用于各種火工品和起爆裝置中，其主要特性是對外界作用比較敏感，在較小的外界作用，如撞擊、摩擦、火焰、加熱、靜電火花等作用下，即能發生爆炸變化，且迅速由燃燒轉變為爆轟。

起爆藥在火工品和起爆裝置中用量雖少，但計量精度卻要求較高。在實際使用中，為提高生產效率，通常均采用群模定容計量裝藥。為此，要求起爆藥必須具有一定的晶形、粒度和粒度分布，流散性要好；在軍用火工品中，還要求起爆藥具有較高的假密度，以利于火工品的小型化。起爆藥的晶體形態不僅對其工藝性能如流散性、假密度、靜電積累、耐壓性等有直接影響，而且對其化學性能和爆炸性能如安定性、起爆能力、撞擊感度、摩擦感度等均有著重要的影響。起爆藥的流散性，即起爆藥的流動、分散性能，它除了與起爆藥的晶體形狀直接相關外，還與起爆藥晶體的尺寸，即粒度以及規則程度、表面形態、粒度分布等因素有關。

起爆藥的制造是在溶液中進行化學反應、形成過飽和溶液、晶核生成、晶體成長和結晶聚集的過程，常規的制備過程主要包括：原料溶液的配制（配料）、化合、洗滌、過濾、攤盤、干燥、裝盒（倒藥），篩分、運輸、貯存和三廢處理等。由于起爆藥具有感度高并且容易由燃燒轉為爆轟的特性，因此在操作處理過程中需要格外的小心謹慎，在實踐中逐漸形成了諸如限量制備、就地使用、間接操作、嚴格控制化合與干燥溫度、采取防靜電和減震緩沖措施、廢水須先銷爆然后再處理等一整套繁復的安全技術，原料浪費較大。

同時，在起爆藥結晶控制方面，要獲得表面光滑、顆粒分布均勻、近似于球形的聚集結晶體，保持起爆藥的原有性能而改變其晶體形態，提高流散性能，就必須在起爆藥制備過程中嚴格控制起爆藥晶體生成的多種外界條件，如介質溫度、壓力、濃度、雜質或加晶形控制劑等，才能保證產品的安全性和質量穩定，這在現有工業生產中仍有較大的局限性。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種高效、安全、環保的基于微流控技術的起爆藥合成系統，制備的起爆藥粒徑分布均一、且能量和材料消耗低。

實現本實用新型目的的技術解決方案為：一種基于微流控技術的起爆藥合成系統，包括主控計算機和起爆藥合成單元，其中每個起爆藥合成單元包括反應注射器組、微混合器、載液注射器、T型連接器、水浴加熱裝置和兩個注射泵；所述兩個注射泵的控制輸入端均與主控計算機連接，其中一個注射泵的輸出端接入載液注射器，另外一個注射泵的輸出端接入反應注射器組；反應注射器組的各個注射器輸出端分別經過對應支路的聚四氟乙烯管接入微混合器，微混合器的輸出端通過聚四氟乙烯管接入T型連接器的第一端口，載液注射器的輸出端通過聚四氟乙烯管接入T型連接器的第二端口，且T型連接器的第一端口與第二端口垂直，T型連接器的第三端口與置于水浴加熱裝置中的聚四氟乙烯管連接；

所述反應注射器組的輸出液經過微混合器后，與載液注射器的輸出液在T型連接器處混合，并經過T型連接器的第三端口輸入水浴加熱裝置中的聚四氟乙烯管。?????

本實用新型與現有技術相比，其顯著優點為：1.所述安全合成系統可以在起爆藥制備過程中方便快捷地調節各種影響結晶的外界條件，制備所得起爆藥晶體表面光滑、近似于球形；2.快速混合均勻后的反應物于分散的液滴中進行晶體成核和成長，保證了每個液滴中所有反應條件的一致性，從而使制得的起爆藥粒徑分布均一；3.采用微反應器進行起爆藥的合成，有利于合成反應的可控、安全和環保；4.該起爆藥合成系統可通過簡單的數量放大，在不影響產物質量的前提下極大的提高產率，將研究成果快速轉化為強大的生產力，低成本實現產業化和規模化，能量和材料消耗低，市場應變能力強，具有極大的應用前景及良好的經濟效益。

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型基于微流控技術的起爆藥合成系統結構示意圖。

圖2為本實用新型起爆藥合成系統中多個起爆藥合成單元并聯示意圖。

圖3為實施例1中起爆藥產物的粒徑分布示意圖。

圖4為實施例2中起爆藥產物的粒徑分布示意圖。

圖5為實施例3中起爆藥產物的粒徑分布示意圖。

圖6為實施例4中起爆藥產物的粒徑分布示意圖。

具體實施方式