2022年医学专题—第七章——废旧火炸药处理与再生利用(1).ppt

七、废旧火炸药(zhyo)处理与再生利用,第一页，共一百零三页。,火炸药，特别是用于武器弹药的火炸药都有一定的储存和使用寿命,其贮存、使用的安全性和可靠性都有可能发生剧变，成为废弃的火炸药，即称之为过期和报废的火炸药。废旧火炸药主要来自三个方面，一个是军方的报废弹药，如炮弹、航弹、地雷、鱼雷、手榴弹、火箭、导弹或其它的特种弹药；另一个是来自国库，这里包含着火炸药所服务的武器退役了和寿命告终的火炸药；最后一个是来自火炸药的生产厂家报废品，如火药(huyo)生产中的不合格品、固体推进剂浇铸和加工中所剩下的残药等。,第二页，共一百零三页。,对于大批量军用过期火炸药的处理,国外直到70年代初仍还在采用公海倾倒法。另一种较早采用的处理过期火炸药的方法是深土掩埋法，它与公海倾倒法一样会污染(wrn)自然环境，而且掩埋多年的火炸药仍具有爆炸力，并未达到消除隐患的目的。露天焚烧法是第三种传统的处理过期火炸药的方法，即把过期火炸药运至远离城市和交通枢纽的空旷场地进行露天焚烧，这种方法操作简单，处理费用较低，但火炸药焚烧后生成大量高浓度的致癌物质及其他污染废气，与固态燃烧残渣一起随着空气、雨水或水土流失侵害人类和生态环境。,第三页，共一百零三页。,废旧火炸药处理方法对于废旧火炸药，首先考虑他的回收利用；对于不能回收的废药可采用焚烧炉法和堆肥法，以消除或减轻对环境的污染。对废旧火炸药的处理总的来看可以分为钝感、焚烧、堆肥处理等方法。钝感处理方法废旧火炸药的钝感化处理。由于废旧火炸药属于易燃易爆危险品，对于一些不易(b y)从中回收组成成分的过期火炸药以及被火炸药污染的物质，可采用一定的化学方法使之发生分解或降解，变成环境可接受的、危险性较低或无危险性的物质，有的分解或降解产物还可以通过进一步的分离处理，成为有用的化工原材料。,第四页，共一百零三页。,现用来处理钝化废旧火炸药的方法有（8种）：a)用碱(例如氢氧化钠、氨水等)使废旧火炸药发生水解反应；b)采用熔融盐；c)采用超临界水氧化法破坏废旧火炸药；d)利用生物降解的技术(堆肥技术、真菌转变等）；e)使用紫外线-臭氧和紫外线-过氧化物使废旧火炸药氧化分解；f)采用热解法(ji f)破坏废旧火炸药中的不稳定组分；g)用硫化物对含有火炸药的沉积物进行还原处理,使钝感化；h)用高能电子束或射线照射的方法使废旧火炸药钝感化。,第五页，共一百零三页。,焚烧炉处理方法为适应严格的环保法规要求，避免露天焚烧所带来的环境污染，研究了废弃物受控的烧毁技术(jsh)-焚烧炉焚烧技术。由于焚烧炉销毁法在设备、维修及运行方面的耗费较高，目前只有少数发达国家采用。但实践证明，焚烧炉法仍然是大批量销毁废弃物并减少污染的最有效的方法之一。焚烧炉法可以大大减少废弃物的体积和质量，可减少90的体积，分解破坏各种有毒废弃物成为无毒无害的简单化合物，排出的气体和残渣的处理远比有害废弃物直接处理容易得多，而且回收的废热还可加以综合利用。但该工艺也存在一些弊端，主要是设备投资大，维修要求高，补充燃料需附加处理，难于实现完全燃烧，从而出现残渣和粉尘。防止燃爆工艺控制难，仍存在一定的危险性。,第六页，共一百零三页。,堆肥处理方法堆肥法技术(jsh)是一种受控生物降解废物的技术(jsh)，它是利用热和耐热菌的共同作用来降解有机物，该方法所需的基本材料是耐热菌和含有碳、氮的有机物。火炸药物质大多是含有碳、氮、氢、氧等元素的有机物质，它可以作为微生物营养物而被消耗掉。堆肥法所涉及的工艺过程相对不复杂、不需要连续监测，不需要任何燃料，所需要的原材料来源广，价格低廉，对炸药分解率高，处理干净，不对环境和大气造成二次污染，而且产生的热具有利用价值，堆肥物具有农业使用价值。它的缺陷是堆肥中微生物对其所处工作环境较为敏感。堆肥法作为无公害、资源化的处理方法必将成为今后炸药固体废弃物治理的发展方向和首选方法。,第七页，共一百零三页。,过期(guq)火炸药再生利用技术废旧火炸药中化工原材料回收废弃火炸药中含有多种原材料，它们在市场上的售价很高，某些组分的生产也存在诸多的困难，是高耗费的产品。因此，从废弃的火炸药中分离组分再利用，具有一定的经济效益。处理废弃的火炸药，一方面，可以从中分离出硝化棉、硝化甘油、硝基胍、二硝基甲苯、苯二甲酸二丁酯等原料再利用；另一方面，也可以通过化学反应，使其转化为其它化工产品。从废弃发射药中回收硝化棉单基药制备草酸,第八页，共一百零三页。,废旧火炸药在弹药中的再生利用含能材料的特征之一是自身发生化学反应并放出能量。因此，处理废弃火炸药的最好方法还是作为能源再利用。当武器退役后，但其弹药中的火炸药并没有失效，可以对这类火炸药进行改性与改型处理，再用于军事(jnsh)，这在战时应用尤为重要。对于安定性符合要求、弹道性能不符合要求的发射药，可以采用外搭配方法进行调整。采用混合装药的方法调节弹道性能，以满足兵器的要求。对于安定性尚符合要求，而弹道性能不符合要求的发射药，可以采用重新改制的方法，即：改性和改型的方法。在改制中，可以补加某些成分，甚至制成新组分的火药。废弃发射药改性制造其它发射药；推进剂的改性利用；废弃混合炸药组分的回收和利用。,第九页，共一百零三页。,废旧火炸药在民用炸药中的再利用技术含能材料的特征之一是自身发生化学反应并放出能量。民用炸药消耗量很大，一些大国每年的需求量都达到百万吨级的数量(shling)。而军用含能材料本身就是很好的民用炸药，所以废弃后作为民用炸药是理所当然的。因此，处理废弃火炸药的最好方法还是作为能源再利用。作为特种民用炸药塑性炸药；黏性炸药；橡皮炸药；热固炸药；低密度泡沫炸药；耐热炸药。制造含火药的耐水工业炸药和粉状工业炸药,第十页，共一百零三页。,制造含火药的耐水工业炸药和粉状工业炸药在进行大爆破时可以直接使用废旧发射药。废弃火药可用于制造多种民用炸药。废弃火药经粉碎后作为敏化剂，制成含水(hn shu)浆状炸药；废弃火药经粉碎后加入含甲胺硝酸盐的含水炸药中，制成新型水胶炸药；废弃火药(粒状)与含硝铵等水溶液混合制成胶体炸药；废弃火药(粒状)代替部分硝铵，制成新型铵油炸药；废弃火药粉碎后代替TNT，制成粉状炸药。,第十一页，共一百零三页。,第十二页，共一百零三页。,第十三页，共一百零三页。,第十四页，共一百零三页。,第十五页，共一百零三页。,第十六页，共一百零三页。,第十七页，共一百零三页。,第十八页，共一百零三页。,第十九页，共一百零三页。,第二十页，共一百零三页。,第二十一页，共一百零三页。,第二十二页，共一百零三页。,第二十三页，共一百零三页。,第二十四页，共一百零三页。,火炸药生产过程中产生大量“三废”通常是指：含酸、碱、有机硝化物等污染的废水(fishu)；含氮氧化物、酸雾、粉尘等污染物的废气；含有不合格产品、加工残余物及多种副产物污染物的废渣。火炸药工业排放的污染物有以下特点 成分复杂。火炸药的原料、中间物、副产物、产品以及它们在环境中形成的转化物，有上百种之多，其中大部分有毒。排放量大。中国兵器工业集团公司拥有研发、流通和生产企业140余家，中国兵器装备集团公司拥有研发、生产、贸易企业近60家。,第二十五页，共一百零三页。,有毒。火炸药工业排入环境的污染物大多有毒。高毒物质包括亚硝基二甲胺；中毒物质包括黑索金和甲酚等10多种；轻毒物质包括醋酐、醋酸(c sun)、环己酮和一硝基甲苯等30多种。除了气、液、固三态形式的污染排放物之外，火炸药工业还存在噪声污染。火炸药生产过程中环境保护的一个重要措施，就是针对不同的污染排放物特点，利用适当的环保技术进行相应的处理，使排放物有害程度达到国家规定的排放标准，以减少和消除对环境的污染。,第二十六页，共一百零三页。,废气处理方法大气污染物主要有七类：一氧化碳和二氧化碳，硫氧化物（SOx），氮氧化物（NOx），碳氢化合物（HC，包括含氧有机物），氧化剂，卤素及其化合物，粉尘类颗粒物。这七类大气污染物中，有些是由污染源直接排放入大气的，称为“一次污染物”；有些是一次污染物在大气环境中经过物理化学变化转化形成的，称为“二次污染物”。大气污染物的来源分为自然源和人工源两大类，自然源指由于自然界的生命活动或其它自然现象的变化所产生的污染物来源；人工源指由于人类生活及生产活动所产生的污染物来源。主要的人工源有三类：燃料的燃烧，工矿企业生产过程(guchng)中产生的废气或颗粒物，交通运输工具运行过程(guchng)中排放的废气或颗粒物。,第二十七页，共一百零三页。,废气治理方法治理废气一般可以从改革生产方式本身和生产工艺终端控制两个方面着手进行。常用的废气处理方法有：吸收法；吸附法；催化法；燃烧法；冷凝法；膜分离法；电子束照射法；机械除尘法；过滤法和；洗涤法等多种。火炸药工业中对废气治理方法大多采用酸、碱液洗涤净化废气、分子筛和催化技术(jsh)，使废气中的氮氧化物经过分子筛过滤吸附后，浓度可降低到最低限度。,第二十八页，共一百零三页。,火炸药生产中排放的污染物及排放标准火炸药生产过程排放的大气污染物及排放标准火炸药生产过程中根据工艺和产品不同而产生不同性质和不同浓度的大气污染物。火炸药制造过程中产生的污染大气环境的主要污染物是硫酸雾、二氧化硫(r yng hu li)、硝烟、氮氧化物、固体粉尘。我国公布的大气污染物综合排放标准规定了33种在我国有普遍性、代表性和污染危害严重的大气污染物排放标准。火炸药工业硫酸浓缩污染物排放标准、雷汞工业污染物排放标准中对废气污染物的排放支做了规定。,第二十九页，共一百零三页。,硫酸雾的产生、特点及除雾方法火炸药生产中硫酸雾主要来自废硫酸浓缩。硫酸蒸气是产生硫酸雾的源泉，但硫酸蒸气形成酸雾，还必须具备：含硫酸蒸气的气体急速冷却降温，以及硫酸过饱和；气体中存在大量的冷凝中心。含酸雾尾气的常用除雾方法：电滤器除雾电滤器除雾原理：在高压电作用下，电滤器中两电极间形成强大电场，当含酸雾的气体通过电场时，酸雾粒滴即带上电荷(dinh)，并在电场作用下移向电极，雾滴附着于电极壁上，借重力作用沿电极下流，汇集成酸液排出。,第三十页，共一百零三页。,第三十一页，共一百零三页。,文丘里管除雾文丘里管除雾原理：酸雾气体进入收缩管后，流速逐渐增大，进入喉管时，流速达到最大值。当喷淋酸经喷头在喉管处喷成液膜时，被高速气流冲击成直径约4050m的细小液滴，大大增加了气液两相的接触表面，此时酸雾和冲击成的小液滴均匀分散(fnsn)在湍流气相中，发生剧烈的碰撞和凝聚。在扩散管中，气流速度减小，压力回升，加上喷淋酸温度较低的因素，酸雾凝聚作用加快进行，一部分较大的液滴沉积下来，由扩散管末端的膨胀节引出，其余较细小的液滴则在旋风分离器和除沫器中除去。,第三十二页，共一百零三页。,1收缩管；2喷头(pntu)；3喉管；4扩散管 文丘里管,第三十三页，共一百零三页。,纤维（丝网）除雾纤维（丝网）除雾可用于除去蒸气和气体中的微小液滴，是一种结构简单、费用低廉、除雾效果较好的方法。粗纤维丝网除雾除雾原理：依靠高速液体微粒以惯性碰撞和拦截(lnji)效应来捕集酸雾。根据粒子的惯性力与介质阻力相等时粒子得到固定沉积速度的原理。细纤维丝网（玻璃棉）除雾除雾原理：悬浮在气体中的液体微粒在较低的流速下，以布郎运动向致密的细纤维丝网进行分子扩散，当与纤维表面接触时就被吸附，由于毛细管作用使液滴不断增大，再从纤维上脱落下来。由于细纤维丝网除雾主要是利用扩散吸附作用除雾，因此要求通过丝网的含雾气体要有较低的速度，属于高效型，适宜用来除去粒径 3m的雾粒。,第三十四页，共一百零三页。,硝烟、氮氧化物的产生及其治理方法在火炸药制造过程中产生的硝烟主要含有氮氧化物以及硝酸蒸气和硝酸雾。目前治理氮氧化物的方法主要有液体(yt)吸收法、吸附法和催化还原法三大类。液体吸收法（或湿式净化法）液体吸收法是利用适当的液体与废气接触，使废气中的一种或几种气态污染物以扩散方式通过气、液两相界面而溶于液体的过程。所用的液体称为吸收液或吸收剂，被吸收物质称为吸收质。液体吸收法可分为物理吸收和化学