[發明專利]一種基于主動式微混合器的炸藥連續制備系統及方法

有效

• 申請號: 202010830582.1
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN112047791B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 朱朋;石錦宇;沈瑞琪;葉迎華;夏煥明;姜菡雨;徐司雨
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C06B21/00
• 分類號: C06B21/00;C06B25/04;C06B25/34;B01F33/3012
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 張玲

1.一種連續制備炸藥的方法，其特征在于，采用基于主動式微混合器的炸藥連續制備系統，系統包括依次連接的流體驅動單元，重結晶單元（3）和樣品處理單元（4）；

所述流體驅動單元用于分別將溶劑和非溶劑驅動輸送到重結晶單元（3）；

所述重結晶單元（3）通過主動式微混合器實現溶劑和非溶劑的快速混合，生成炸藥懸浮液；

所述樣品處理單元（4）包括噴霧干燥裝置和樣品收集裝置，所述噴霧干燥裝置的噴槍入口與主動式微混合器的出口直接連接，所述噴霧干燥裝置將重結晶單元（3）生成的炸藥懸浮液分散成霧狀液滴，霧狀液滴與熱空氣混合后使溶劑蒸發干燥后進行干燥產品的分離和收集；

所述方法為基于主動式微混合器制備的炸藥懸浮液經霧化器分散成霧狀液滴，并加以熱空氣均勻混合干燥，連續獲得炸藥顆粒；

方法具體包括如下步驟：

步驟（1）：根據所要重結晶炸藥的結晶特點，選擇具體的主動式微混合器；

步驟（2）：連接主動式微混合器重結晶系統各個單元；

步驟（3）：將炸藥溶解于溶劑中，表面活性劑溶解于溶劑或非溶劑，配制溶劑和非溶劑溶液；

步驟（4）：將溶劑和非溶劑溶液置于驅動單元，并設置好驅動單元流速，備用；

步驟（5）：開啟溫度控制裝置，在溫度控制裝置上設置重結晶溫度；

步驟（6）：待溫度加熱至設定溫度，開啟驅動單元，推動溶劑和非溶劑溶液流入被動式微混合器，溶劑與非溶劑接觸并快速混合，生成炸藥懸浮液；

步驟（7）：將從主動式微混合器流出的炸藥懸浮液直接通入后處理單元，進行連續化噴霧干燥并收集，完成炸藥的制備。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述炸藥溶解于溶劑的濃度范圍為1g/L~10kg/L，表面活性劑溶解于溶劑或非溶劑的濃度范圍為0.005g/L~5g/L，溶劑的流速范圍為0.1~60mL/min，非溶劑的流速范圍為1~100mL/min，非溶劑和溶劑流速比的范圍為1~500，重結晶溫度為0-90℃。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述噴霧干燥的進料溫度范圍為35~210℃，塔內壓力范圍為0.1~6.0kpa，冷凝溫度范圍為-10~20.0℃。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述流體驅動單元包括兩個子驅動單元，分別用于驅動和輸送控制溶劑和非溶劑。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述兩個子驅動單元均為振蕩流驅動單元和穩流驅動單元的任一種；

所述穩流驅動單元包括泵裝置和注射器，泵裝置驅動注射器中的溶液；

所述振蕩流驅動單元包括高壓氣瓶、壓力調節計、密封罐和振蕩器，高壓氣瓶內的氣體產生高壓驅動密封罐中的溶液沿連接管道流向振蕩器，產生振蕩流。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述重結晶單元（3）包括溫度控制裝置和主動式微混合器；

所述主動式微混合器為二維結構“Y”型、渦流型或螺旋型，或者為三維混沌對流型；

所述三維混沌對流型微混合器由兩塊刻有通道的芯片構成，通道的形狀設置為方形、圓形或三角形；兩塊芯片通道的設置在水平方向保持連續流體順利通過，在垂直方向上流體在該混合器中產生混沌對流的混合效果。

7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，多組流體驅動單元，重結晶單元（3）并聯設置，并聯之后通過管道與后續的后處理單元連接。