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从复合固体推进剂中浸取高氯酸铵的研究

王军  
【摘要】:废弃复合固体推进剂因其固有的燃烧和爆炸特性,必须进行及时、安全、有效的处理。通过浸取方法回收利用废弃复合固体推进剂中有效成分是处理废弃复合固体推进剂的一种有效技术途径,不仅能利用资源,同时也解决了废弃推进剂的处理过程中环境污染问题。 本文以水作溶剂,通过单因素条件实验,以高氯酸铵(AP)的回收率为指标,在实验室条件下依次探讨了AP浸取过程中各个工艺参数对AP回收率的影响规律,并对实验结果进行了理论分析,得到了从复合固体推进剂浸取AP适宜的工艺条件,在此工艺条件下AP回收率可达87%以上。温度和粒度是影响回收率的主要因素,搅拌强度对AP回收率基本上无影响。 本文通过对浸取过程的理论分析以及对浸取后固体残渣的扫描显微镜(SEM)表征,研究了AP浸取的动力学过程,通过扩散模型建立了AP回收率与各工艺参数的数学关系式,并计算了浸取过程平衡分离常数。从复合固体推进剂中浸取AP是以推进剂内部水和AP扩散为主的内扩散控制过程。浸取温度及试样比表面是影响AP浸取速率系数及AP浸取平衡分离常数的主要因素。采用重结晶的方法对AP粗品进行纯化,通过控制适宜的结晶条件AP晶体的纯度可达99%以上。通过SEM和激光粒度仪对重结晶后AP的粒度和形貌进行了表征。对浸取后固体残渣的燃烧热和燃烧产生气体及含量进行测定,表明浸取后的固体残渣可以作为辅助燃料,实现资源的综合利用。


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