含能材料的安全处置及资源化利用系统技术方案

本实用新型专利技术属于含能材料的处理技术领域，具体涉及一种含能材料安全处置及资源化利用系统。该系统包括下述的装置：配料罐、反应罐、补料罐、溢流回收罐、气体回收罐、压缩机组、加热装置、冷冻机组、气体检测装置、气体冷凝装置、超声波发生器、由电机带动的搅拌装置、温度测试自动控制装置、压力测试装置、pH测试自动控制装置、离子浓度检测装置。采用上述的系统对含能材料进行处理，将含能材料水解转化成可为人类所利用的肥料；在反应制肥的过程中，去除含铅的含能材料中的铅，降低产品肥料中铅的含量，从而也减少作物从土壤中所吸收铅的含量，进一步降低由于食物中含铅所带来的对人体的危害。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术属于含能材料的处理
，具体涉及一种含能材料安全处置及资源化利用系统。该系统包括下述的装置：配料罐、反应罐、补料罐、溢流回收罐、气体回收罐、压缩机组、加热装置、冷冻机组、气体检测装置、气体冷凝装置、超声波发生器、由电机带动的搅拌装置、温度测试自动控制装置、压力测试装置、pH测试自动控制装置、离子浓度检测装置。采用上述的系统对含能材料进行处理，将含能材料水解转化成可为人类所利用的肥料；在反应制肥的过程中，去除含铅的含能材料中的铅，降低产品肥料中铅的含量，从而也减少作物从土壤中所吸收铅的含量，进一步降低由于食物中含铅所带来的对人体的危害。【专利说明】含能材料的安全处置及资源化利用系统
本技术属于含能材料的处理
，具体涉及一种含能材料的安全处置及资源化利用系统。
技术介绍
弹药中使用的含能材料主要有发射药、推进剂和炸药等种类，发射药主要由能量成分和一些添加物如增塑剂、稳定剂等组成；推进剂除含有能量成分、增塑剂、稳定剂等外，还含有冲击改性剂，冲击改性剂中含有大量的铅。绝大多数的发射药、推进剂和炸药常用于军事领域，以完成抛射、推进及爆炸等作战目的，是陆海空、航空宇航、人身防卫等武器的能源。发射药、推进剂和炸药都具有一定的使用寿命，到了寿命的发射药、推进剂和炸药，其不稳定性和不安全性会急剧增加，成为废弃的发射药、推进剂和炸药。同时，由于大部分的发射药、推进剂和炸药都是有毒的，所以废弃的发射药、推进剂和炸药也是对环境危害较大的污染源，与生活和工业垃圾相比，尽管废弃的发射药、推进剂和炸药数量相对较少，但由于它的燃烧、爆炸及毒性特征，加之其储存、销毁过程中极易自燃或自爆，仍然对社会、环境构成了较大的威胁，在制造恐怖气氛的同时并具有很大的潜在危险，成为一种世界性公害，因此，合理处理废弃的发射药、推进剂和炸药已成为世界各军事大国亟需解决的难题。过期发射药、推进剂和炸药处理方法分为以下几种:1.传统的处理方法露天焚烧方法，将废弃的发射药、推进剂和炸药运至远离城市的场地焚烧，该方法的缺点是，无法控制对环境的污染程度，废弃的发射药、推进剂和炸药焚烧后，会生成大量的高浓度致癌物质，并生成较多的氮的氧化物；在焚烧时，还有可能生成如钡、硒等卤化物与氧化物以及其它的固态燃烧产物，它们会随空气或水土流失侵害人类和环境；掩埋法，将发射药、推进剂和炸药加工成浆状注入深井，该方法的缺点是会对土壤产生污染；生物降解法，将废弃发射药、推进剂和炸药作为细菌的食物，在一定的温度和pH下，用细菌降解过期发射药与炸药，缺点是该方法的效率不高；2.焚烧炉焚烧该方法与露天焚烧的区别是，此方法是将发射药、推进剂和炸药投入焚烧炉中销毁，该方法的缺点是，资金耗费较大，设备维修以及燃料消耗都需要一定的经费；3.将过期发射药、推进剂和炸药转变为非含能物质例如加碱水解法、熔融盐破坏法、超临界水氧化法；加碱水解法其原理是通过发射药、推进剂和炸药与碱发生水解反应，生产有机盐和无机盐；熔融盐破坏法的原理是，熔融盐是碱或碱土金属的碳酸盐和卤化物，它们是热传递物质和反应介质，对氧化反应起催化作用，并通过形成稳定的盐中和酸性气体，该方法的虽然能有效安全的销毁爆炸废弃物，但是其处理效率低，而且还存在一定的安全隐患；超临界水氧化法用于破坏过期与报废发射药、推进剂和炸药，反应在超临界水氧化反应器中进行，以达到破坏过期与报废发射药、推进剂和炸药的目的，该方法的缺点是，工艺复杂，设备投资大，且处理废弃炸药的量有限，也不能充分利用其能量；4.废弃发射药、推进剂和炸药的钝感化将废弃的发射药、推进剂和炸药与稀释剂或填料混合可以降低其能量或燃速，之后再进行相关储存和处理。发射药、推进剂和炸药的特征之一是自身发生化学反应并释放出能量，因此处理废弃发射药、推进剂和炸药的最好方法是将其变废为宝，为人类所利用。过期发射药、推进剂和炸药常见的再利用方法是:(I)作锅炉的辅助燃料:将过期发射药、推进剂和炸药用溶液溶解之后送入锅炉，或与燃料油混合后再喷入锅炉；(2)作为民用炸药:废弃发射药、推进剂和炸药的直接利用，如黄色的炸药梯恩梯从弹中取出后，经过净化成片，直接引入到工业粉状炸药中，一些较为敏感的发射药、推进剂和炸药，例如黑索今(RDX)，则要作钝感处理之后再利用；制作的特种混合物炸药，将这些发射药、推进剂和炸药用于金属加工和作其它用途，例如:金属爆炸复合、爆炸切割、爆炸成型、爆炸强化和爆炸硬化、爆炸铆接和焊接、爆炸消除应力，以及爆炸粉末压实等，该类炸药的售价较高，但是消耗量较小，它不是大规模处理过期与报废发射药、推进剂和炸药的有效途径。以上方法中，将发射药、推进剂和炸药转变为非含能物质的方法，如果进一步对非含能物质进行利用，变废为宝，不仅能消除过期与报废发射药、推进剂和炸药给人类和环境带来的潜在危害，而且也可以使其再利用，为人类造福。因此，针对这一目的，需要作进一步研究。将发射药、推进剂和炸药制备为肥料，可以有效的解决上述的技术问题，但是由推进剂制备得到的肥料中，含有大量的铅元素，而铅对人体的危害非常大，铅通过肥料转移到作物中，而人体通过食用各种高铅含量的作物，影响人体健康。铅对人体的危害主要表现在:铅及其化合物可经消化道、呼吸道进入人体，烷基铅还能通过皮肤吸收，铅在体内半衰期长对许多个器官系统和生理作用均产生危害。神经系统是铅中毒作用的靶组织，铅具有神经行为毒性，入侵体内的铅随着血流如脑组织，损伤小脑和大脑皮质细胞，干扰代谢活动，造成贫血和脑水肿。贫血是铅中毒的早期症状之一，铅可抵制血红素合成过程中许多酶的活性，铅中毒导致血管痉挛、腹绞痛，视网膜小动脉痉挛和高血压可能都是小动脉痉挛引起，时常导致细小动脉硬化。铅的肾损害常表现为间质性肾炎或萎缩性肾炎等病变，肾小管重吸收功能下降是早期的症状，铅接触还可能影响生殖功能，接触铅的女工不孕症，流产及死胎多有发生，铅中毒可通过胎盘转移至胎儿。经口铅中毒者肝脏为主要受损器官之一，可引起肝肿大，呈现黄疸，甚至肝硬变或肝坏死，肝损害也可能是肝内小动脉痉挛引起局部缺血所致，铅引起小动脉痉挛是由于卟啉代谢障碍，抑制含巯基酶、干扰植物神经。铅对儿童危害的最主要方面是对儿童脑发育的影响，国内外的研究都已经发现，在环境铅污染越严重的地方，儿童智力低下的发病率越高，儿童的血铅水平每上升100 μ g/L,其智商要下降6 — 8分，研究还发现，儿童血铅过高还和小儿多动症，注意力不集中，学习困难，攻击性行为、以及成年后的犯罪行为有密切关系，儿童的体格生长也受到铅的影响，据国内外的研究报道，高血铅的儿童,其身材矮小的可能性增大,高血铅儿童的身材往往低于正常的儿童，此外，严重的儿童铅中毒还导致贫血等。弹药特别是推进剂中含有大量的铅，目前对于铅的去除方法主要集中在以下几种上:沉淀法、凝聚法、吸附法，离子交换法，近年来，有关于采用磁黄铁矿吸附的方法，效果良好，但存在一个不足，天然硫铁矿中磁黄铁矿和黄铁矿的分离过程较繁琐，工作量大，限制了实际应用，但是鲜见有将以上的系统应用于推进剂去能制肥中铅去除中。因此，需要针对上述的过程设计一种铅的去除系统，减轻铅对人体的危害。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本技术提供了一种含能材料安全本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含能材料安全处置及资源化利用系统，其特征在于，所述的系统包括下述的装置：配料罐、反应罐、补料罐、溢流回收罐、气体回收罐、压缩机组、加热装置、冷冻机组、气体检测装置、气体冷凝装置、超声波发生器、由电机带动的搅拌装置、温度测试自动控制装置、压力测试装置、pH测试自动控制装置、离子浓度检测装置；所述的配料罐有进料口、进气口、出气口、出料口；配料罐的出料口与反应罐之间通过管道连接；所述的补料罐至少为一个，每个补料罐分别有进料口、出气口、进气口、出料口，补料罐的出料口分别与反应罐通过管道相连接；所述的溢流回收罐有进料口、进气口、出气口、溢流口、出料口；溢流回收罐的溢流口连接有溢流管道，该溢流管道与反应罐之间相连接；所述的溢流回收罐的出料口与反应罐的出料口通过管道相连接；所述的反应罐有进料口、进气口、出气口、溢流口、出料口；反应罐的罐体有保温夹套；所述的加热装置和冷冻机组分别与反应罐的保温夹套通过管道相连接；所述的反应罐还连接有超声波发生器，超声波发生器的变幅杆位于反应罐内部；所述的反应罐出气口连接有气体检测装置、气体冷凝装置和气体回收罐； 所述的反应罐还连接有温度测试自动控制装置、压力测试装置、pH测试自动控制装置、离子浓度检测装置；所述的压缩机组与补料罐、反应罐、配料罐、溢流回收罐的进气口分别通过管道相连接；所述的补料罐、配料罐、反应罐顶部分别有由电机带动的搅拌装置， 搅拌装置的搅拌杆及搅拌叶片分别位于上述的补料罐、配料罐、反应罐的内部。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张余清，孙贵之，牛加新，刘卫星，杨金春，刘福军，王新，田丰，王波，展浩华，
申请(专利权)人：中国人民解放军济南军区七二四六五部队，
类型：新型
国别省市：山东;37