Урало-Сибирская научно-практическая конференция



Утилизация баллиститных порохов  для производства бытовых топливных брикетов, лаков и эмалей

В.Н. Ковров, Т.А. Мечтаева, В.В.Мошев


Институт механики сплошных сред УрО РАН

614013, г. Пермь, ул.Акад.Королева, 1; kovrov@icmm.ru  

Баллиститные пороха с истекшими сроками хранения в настоящее время не находят широкого применения ввиду отсутствия технологий их утилизации и подлежат  уничтожению, что может сопровождаться существенным ухудшением экологической обстановки. Вместе с тем такого рода горючие нитроцеллюлозные материалы могут быть эффективно использованы при производстве  потребительских товаров, например бытовых топливных брикетов, лаков и эмалей.  

Теплотворная способность брикетных топлив находится на  уровне бурых углей и они с успехом могут быть использованы в быту для каминов и печей, для растопки иных видов топлив, для приготовления пищи.

Использование порохов в качестве компонента топливных брикетов решает проблему утилизации пороха и улучшает характеристики самих брикетов, в частности, повышает их механическую прочность, снижает температуру воспламенения и степень водопоглощения, поскольку, будучи термопластичным материалом, порох выполняет роль связующего, обеспечивающего прочность и влагозащищенность брикетов.

В качестве составляющих для приготовления брикетов использовали древесные  опилки смешанных пород и баллиститные пороха с истекшими сроками хранения. Баллиститные пороха имели перед переработкой трубчатую форму диаметром 5 мм и длиной 300 мм.

Технология получения брикетов заключалась в растворении пороха, нанесении его  на поверхность древесных отходов путем перемешивания, отгонке летучего растворителя, сушке и брикетировании полученной смеси. В качестве растворителей пороха применяли ацетон и  этилацетат. При использовании в качестве растворителя этиацетата, его отгонку можно вести с добавлением четырех- пятикратного объема воды, что, во-первых, повышает безопасность перемешивания и, во-вторых, ведет к осаждению пороха на древесных частицах. Наличие воды в смеси дает возможность повысить температуру перемешивания до 85 95 оC, что ускоряет процесс растворения пороха в 2-3 раза. 

Проведенные опыты позволили определить оптимальное содержание пороха в брикете, а именно 25 %, обеспечивающее хорошую воспламеняемость, интенсивность и длительность горения при достаточной механической прочности. Брикеты воспламенялись от спички, а длительность горения брикета весом 25 грамм, диаметром 45 50 мм и высотой 15 20 мм составляла 5 мин. После угасания пламени брикет сохраняет термостойкость и истлевает до образования золы в течение 30 мин. Эти свойства позволяют рекомендовать брикеты данного веса и размеров как для растопки дров в бытовых печах и кострах, так и в  качестве углей для мангалов при приготовлении пищи.

Следует подчеркнуть, что речь идет  только о баллиститных (бездымных) порохах, которые не являются компонентами твердых топлив и могут быть утилизированы согласно проекту только в чистом виде, в качестве запасов с истекшими сроками хранения.

По аналогии с технологиями завода им.С.М.Кирова переработка порохов в изделия массового спроса относится к категории В (пожароопасная технология).     

Хранение топливных брикетов является взрывобезопасным.     

Расчеты и эксперименты по оценке продуктов сгорания топливного брикета, выполненные в НИИПМ показывают, что вредными веществами являются угарный газ (CO) и окись азота (NO) и двуокись углерода (CO2) в следующих количествах:     

            CO - 0.006 %;

            NO - 0.0066 %;

            CO2 - 0.16 %.

            Эти концентрации укладываются в нормы ПДК.

Проведенные исследования послужили основой для разработки технических условий на бытовые топливные брикеты и директивного технологического процесса их изготовления в условиях производства на заводе им.С.М.Кирова.     

По результатам работы получен патент на изобретение "Способ получения топливных брикетов" № 2055859 от 10 марта 1996 г и положительное решение по заявке на изобретение "Составы для получения лаков и эмалей" № 93-041393/04(041268).


 

Урало-Сибирская научно-практическая конференция
Материалы докладов
© Уральское отделение Российской академии наук

28.07.2003.

29.08.03

 Рейтинг ресурсов