[go: up one dir, main page]

RU2765548C1 - Unit and method for production of emulsions of fuel mixtures for producing explosive substances based on production waste - Google Patents

Unit and method for production of emulsions of fuel mixtures for producing explosive substances based on production waste Download PDF

Info

Publication number
RU2765548C1
RU2765548C1 RU2020127931A RU2020127931A RU2765548C1 RU 2765548 C1 RU2765548 C1 RU 2765548C1 RU 2020127931 A RU2020127931 A RU 2020127931A RU 2020127931 A RU2020127931 A RU 2020127931A RU 2765548 C1 RU2765548 C1 RU 2765548C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
liquid
production
fuel
emulsions
phase
Prior art date
Application number
RU2020127931A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Никита Николаевич Ефремовцев
Юрий Викторович Жданов
Саит Ряшитович Андержанов
Сергей Михайлович Левачев
Александр Евгениевич Харлов
Павел Владимирович Комиссаров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью ООО "ТехНаНова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью ООО "ТехНаНова" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью ООО "ТехНаНова"
Priority to RU2020127931A priority Critical patent/RU2765548C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2765548C1 publication Critical patent/RU2765548C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/30Organic compounds compounds not mentioned before (complexes)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Abstract

FIELD: fuels.SUBSTANCE: group of inventions relates to production of emulsions of fuel mixtures and can be used in creation of geotechnologies, development of minerals, organisation of production of industrial explosive substances at factories and directly at the sites of application. The unit for production of microdispersed emulsions or suspensions for producing explosive substances based on production waste includes a complex of equipment installed in the premises permanently or on an automotive base. The unit comprises containers with thermostating apparatuses and level gauges for storing the aqueous phase, the liquid hydrocarbon fuel phase - spent oil, diesel fuel, kerosene, emulsifiers, solid powdered components, and liquid sensitisers, apparatuses for dosed supply thereof. The unit also comprises an apparatus for producing the aqueous phase of an emulsion or suspension and an impregnating liquid, an apparatus for purifying and preparing the hydrocarbon phase to reduce the viscosity of spent oil and/or preparing the hydrocarbon phase based on industrial oil. The apparatus for preparing emulsions or suspensions comprises a tank for pre-mixing the aqueous, liquid hydrocarbon fuel phases, liquid sensitisers, and solid powdered energy additives, a rotary oscillatory mill and an ultrasonic disperser, configured to operate in a closed mode, as well as a static filter disperser installed in series behind them. The apparatus for producing a thickened combustible mixture is made in the form of a storage container for finished products, equipped with an apparatus for supplying liquid flammable components under a layer of emulsion or suspension of the fuel mixture and an apparatus for mechanical mixing thereof. When manufacturing microdispersed emulsions or suspensions of fuel mixtures for producing explosives based on production waste, using the above unit, dispersion is executed in four stages. The water phase, liquid hydrocarbon fuel phase and liquid sensitisers and solid powdered energy additives are mixed. The mixture of liquid and solid powdered components is dispersed in the rotary oscillatory mill and the ultrasonic flow disperser in several cycles in a closed mode. The flow is then directed to the static filter disperser by turning a three-way valve. Then the flow is directed to the container for finished products equipped with an apparatus for supplying liquid flammable components under a layer of emulsion or suspension of the fuel mixture and an apparatus for mechanical mixing thereof.EFFECT: increase in the industrial and environmental safety of mining production due to the involvement of waste from the processing of rubber technical products and spent oils in the use at the mining enterprise, the functional capabilities of the unit, the range of finished products and the variability of properties thereof, the productivity and energy efficiency of production, possibility of producing energy-intensive materials with different energy saturation and optimal properties for specific conditions of development of minerals are provided.4 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к технике, применяемой при производстве эмульсий топливных смесей и может быть использована при создании геотехнологий, разработке полезных ископаемых организации производства промышленных взрывчатых веществ (ПВВ) на заводах и непосредственно на местах применения.The invention relates to a technique used in the production of emulsions of fuel mixtures and can be used in the creation of geotechnologies, the development of minerals, the organization of the production of industrial explosives (IEE) in factories and directly at the places of application.

Наиболее близкой к заявленному изобретению является установки, используемые для производства водо-угольных топлив и эмульсий для производства взрывчатых веществ материалов. Достаточно подробные обзоры патентной и научной литературы даны по этим направлениям в работах /1-3/.Closest to the claimed invention is the installation used for the production of water-coal fuels and emulsions for the production of explosive materials. Sufficiently detailed reviews of patent and scientific literature are given in these areas in the works /1-3/.

Способы приготовления водоугольных эмульсий рассмотрены в частности в работах /4, 5/.Methods for preparing water-coal emulsions are discussed in particular in works /4, 5/.

Сместители-гомогенизаторы в работе /6/ и других многочисленных источниках научной и патентной литературы.Displacers-homogenizers in /6/ and other numerous sources of scientific and patent literature.

Изучены влияние гранулометрического состава твердой фазы на и ее концентрации на реологические свойства водоугольных суспензий, получены зависимости предельного напряжения сдвига от гранулометрического состава дисперсной фазы и ее концентрации. Установлено, что получение оптимального гранулометрического состава «является необходимым, но не достаточным условием приготовления приемлемых для гидротранспортирования водоугольных суспензий (ВУС). В качестве добавок для ВУС предлагаются соединения четырех типов: анионные ПАВ, неионогенные, высокомолекулярные сополимеры, щелочные добавки /7/. Для каждой конкретной твердой фазы подбор осуществляется эмпирическим путем. Механизм управления стабильностью и структурно-реологическими свойствами связан с адсорбцией поверхностно-активных веществ на поверхности частиц и формировании структурно-механического соединения за счет электростатического и стерического воздействий. Установлено, что добавки анионных поверхностно активных веществ снижают прочность связи среды с частицами угля за счет увеличения отрицательного заряда частиц и усиления ионно-электростатического отталкивания. Высокомолекулярные вещества в суспензии приводят к снижению прочности контакта за счет образования структурированных абсорбционных слоев. Установлено, что эффективность действия поверхностно-активных высокомолекулярных веществ увеличивается в щелочной среде (ph 9-12), обеспечивая максимальных гидрофильный эффект за счет формирования развернутой конфигурации /8/. Изменяя содержание реагентов при их совместном использовании позволяет изменять отношение гидрофобности игидрофильности поверхности частиц дисперсной фазы и позволяет снизить эффект развития коагуляционных структур, формируя слои жидкой фазы между твердыми частицами в местах их сцепления, снижая прочность структуры. Таким образом, использование комбинации поверхностно-активных веществ позволяет увеличить количество несвязанной малекулярными силами жидкой фазы и в то же время удерживаемой в ячеистой структуре суспензии содержащей жидкую фазу и твердые частицы, увеличивая ее подвижность и стабильность при увеличенном содержании твердых частиц /9/.The effect of the particle size distribution of the solid phase on and its concentration on the rheological properties of water-coal suspensions was studied, and the dependences of the limiting shear stress on the particle size distribution of the dispersed phase and its concentration were obtained. It has been established that obtaining the optimal particle size distribution “is a necessary but not sufficient condition for the preparation of water-coal suspensions (WCS) acceptable for hydrotransportation. Four types of compounds are offered as additives for WCS: anionic surfactants, nonionic, high molecular weight copolymers, alkaline additives /7/. For each specific solid phase, the selection is carried out empirically. The mechanism for controlling stability and structural-rheological properties is associated with the adsorption of surfactants on the surface of particles and the formation of a structural-mechanical connection due to electrostatic and steric effects. It has been established that additions of anionic surfactants reduce the bond strength of the medium with coal particles due to an increase in the negative charge of the particles and an increase in ion-electrostatic repulsion. High-molecular substances in suspension lead to a decrease in contact strength due to the formation of structured absorption layers. It has been established that the effectiveness of high-molecular surfactants increases in an alkaline environment (ph 9-12), providing the maximum hydrophilic effect due to the formation of an unfolded configuration /8/. Changing the content of reagents during their joint use allows changing the ratio of hydrophobicity and hydrophilicity of the surface of the particles of the dispersed phase and reduces the effect of the development of coagulation structures by forming layers of the liquid phase between solid particles in the places of their adhesion, reducing the strength of the structure. Thus, the use of a combination of surfactants makes it possible to increase the amount of the liquid phase not bound by molecular forces and at the same time retained in the cellular structure of the suspension containing the liquid phase and solid particles, increasing its mobility and stability at an increased content of solid particles /9/.

Установки по приготовлению водоугольных суспензий содержат: бункеры исходного сырья, дробилку молотковую, шаровую и стержневую мельницы, расходные баки для реагентов и воды, баки для суспензий, мешалки, насосы (центробежный, грунтовый, химический), резервуар раствора реагента, трубопроводы /1. стр. - 43 /. Технологическая схема приготовления ВУТ на японско-китайском предприятии включает в себя следующие аппараты: гидроциклоны работающие по кольцевой схеме с шаровыми мельницами, в которые поступают исходные компоненты (вода и уголь), смесители и вакумфильтры /1, стр. - 70/.Installations for the preparation of water-coal suspensions contain: feedstock bins, a hammer mill, ball and rod mills, supply tanks for reagents and water, tanks for suspensions, mixers, pumps (centrifugal, soil, chemical), reagent solution tank, pipelines /1. pp. - 43 /. The technological scheme for the preparation of CWF at the Japanese-Chinese enterprise includes the following devices: hydrocyclones operating according to the ring scheme with ball mills, which receive the initial components (water and coal), mixers and vacuum filters /1, p. - 70/.

В патенте №2080354 РФ. М.кл C10L 1/32 предложен способ приготовления водоугольных суспензий для транспортирования по трубопроводу.In the patent No. 2080354 of the Russian Federation. M.cl C10L 1/32 proposed a method for the preparation of water-coal suspensions for transportation through the pipeline.

Детальный обзор конструктивных и технологических особенностей устройства и эксплуатации известных установок для получения обратных эмульсий для производства промышленных взрывчатых веществ приведен в работах Е.В. Колганова и В.А. Соснина (ГосНИИ «Кристалл»). Установки включают в себя комплекс оборудования смонтированного в стационарном помещении, контейнерах или на автотранспортной базе. Установки содержат аппараты растворения аммиачной селитры, аппарат получения топливной фазы - смеси индустриального масла с растворенным в нем эмульгатором, емкости для хранения, аппарат предварительного смешения фаз и эмульгирования /2, 3/.A detailed review of the design and technological features of the device and operation of known plants for the production of inverse emulsions for the production of industrial explosives is given in the works of E.V. Kolganov and V.A. Sosnin (GosNII "Crystal"). Installations include a set of equipment mounted in a stationary room, containers or on a motor vehicle base. The installations contain ammonium nitrate dissolution apparatus, an apparatus for obtaining a fuel phase - a mixture of industrial oil with an emulsifier dissolved in it, storage tanks, an apparatus for pre-mixing phases and emulsification /2, 3/.

Однако анализ патентной и научной литературы показал, что установки и известные технологические процессы для получения обратных эмульсий используемых для изготовления взрывчатых веществ не предусматривают операции подготовки отходов горного производства отработанного масла, смешения порошкообразных сенсибилизирующих добавок, подготовки и применения отходов резинотехнических изделий. При этом самый энергоемкие процессы растворения аммиачной селитры (при получении водной фазы расплава аммиачной селитры) и эмульгаторов в индустриальном масле (для получения топливной фазы осуществляются при температуре теплоносителя соответственно 120 С и 95 С. Для этого строятся котельные, что существенно удорожает создание производства водоустойчивых ПВВ. Технологические процессы и оборудование не предусматривают применения волновой акустической обработки смеси воды с аммиачной селитрой для ускорения процесса растворения и снижения размера глобул эмульсий.However, the analysis of patent and scientific literature showed that the installations and known technological processes for obtaining reverse emulsions used for the manufacture of explosives do not provide for the preparation of waste oil from the mining industry, the mixing of powdered sensitizing additives, the preparation and use of waste rubber products. At the same time, the most energy-intensive processes are the dissolution of ammonium nitrate (when obtaining the aqueous phase of the ammonium nitrate melt) and emulsifiers in industrial oil (to obtain the fuel phase, they are carried out at a coolant temperature of 120 C and 95 C, respectively. Technological processes and equipment do not provide for the use of wave acoustic treatment of a mixture of water with ammonium nitrate to accelerate the dissolution process and reduce the size of emulsion globules.

Установки для получения водо-угольных эмульсий так же не предусматривают процесса очистки отработанных масел, получения топливных смесей с применением отходов переработки резинотехнических изделий.Installations for the production of water-coal emulsions also do not provide for the process of cleaning waste oils, obtaining fuel mixtures using waste products from the processing of rubber products.

Известно, что изготовление гранулированных взрывчатых смесей требует существенно меньших энергетических и финансовых затрат и горный предприятия стремятся применять в этой связи по возможности сыпучие ПВВ. При этом на одном горном предприятии как правило встречаются породы с различной крепостью, требующие применения при по возможности минимальном расходе ПВВ вещетсва с различной энергетичекой насыщенностью. Однако недостатком известных технологических решений является то, что они не предусматривают получения на стационарных установках в интегрированном производстве как материалов с различной энергетической насыщенностью, прямых, так и обратных эмульсий для производства широкого спектра энергоемких материалов, комбинированных эмульсий и пропитывающих топливных смесей с применением отходов производства отработанного масла, пиролизной сажи, пиролизной жидкости, отходов обогащения углей и нефти.It is known that the production of granular explosive mixtures requires significantly lower energy and financial costs, and mining enterprises tend to use in this regard, if possible, bulk explosives. At the same time, at the same mining enterprise, as a rule, there are rocks with different strengths that require the use of substances with different energy saturation at the lowest possible consumption of explosive substances. However, the disadvantage of the known technological solutions is that they do not provide for the production at stationary installations in integrated production of both materials with different energy saturation, direct and reverse emulsions for the production of a wide range of energy-intensive materials, combined emulsions and impregnating fuel mixtures using waste products from the production of waste oil, pyrolysis soot, pyrolysis liquid, coal and oil enrichment waste.

Установки и аппараты не предусматривают деструкция и растворение компонентов твердых компонентов (аммиачной селитры, угля, сажи, углерода) с применением комбинированных физико-химических воздействий физическими полями, в частности применения акустического воздействия, существенно ускоряющих процессы и снижающих в целом энергоемкость производства.Installations and apparatuses do not provide for the destruction and dissolution of the components of solid components (ammonium nitrate, coal, soot, carbon) using combined physical and chemical effects of physical fields, in particular, the use of acoustic effects, which significantly accelerate processes and reduce the overall energy intensity of production.

Задача, решаемая изобретением - повышение экологической безопасности горного производства за счет вовлечения в производства отходов (отработанного масла и продуктов переработки РТИ - резиновой крошки, сажи, технического углерода, пиролизного масла), расширение функциональных возможностей установки, ассортимента конечной продукции и вариабельности ее свойств, повышение производительности и энергетической эффективности производства.The problem solved by the invention is to increase the environmental safety of mining by involving in the production of waste (waste oil and processed rubber products - rubber crumb, soot, carbon black, pyrolysis oil), expanding the functionality of the installation, the range of end products and the variability of its properties, increasing productivity and energy efficiency of production.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения заключается в повышении промышленной и экологической безопасности горного производства (вовлечения в использование на горном предприятии отходов переработки РТИ и отработанных масел), функциональных возможностей установки, ассортимента конечной продукции и вариабельности ее свойств, производительности и энергетической эффективности производства, в возможности производства энергоемких материалов с различной энергетической насыщенностью и с свойствами оптимальными для конкретных условий разработки месторождений полезных ископаемых, за смет обеспечения оптимальной кинетики выделения энергии.The technical result obtained by the implementation of the invention is to increase the industrial and environmental safety of mining (involvement in the use of industrial rubber waste and waste oils in the mining enterprise), the functionality of the installation, the range of end products and the variability of its properties, productivity and energy efficiency of production, in the possibility of producing energy-intensive materials with different energy saturation and with properties that are optimal for specific conditions for the development of mineral deposits, for the cost of ensuring the optimal kinetics of energy release.

Указанный технический результат достигается за счет реализации следующих технических и организационных решений:The specified technical result is achieved through the implementation of the following technical and organizational solutions:

1. Производимые эмульсии топливных смесей являются невзрывчатыми полуфабрикатами с различной энергетической насыщенностью и способностью к восприятию инициирующего импульса и передачи его в смеси с окислителем, аммиачной селитрой или изготовленной на ее основе обратной эмульсии.1. Produced emulsions of fuel mixtures are non-explosive semi-finished products with different energy saturation and ability to perceive the initiating pulse and transfer it in a mixture with an oxidizing agent, ammonium nitrate or an inverse emulsion made on its basis.

Для повышения безопасности производства сформирован набор оборудования, обеспечивающего реализации технологического процесса в несколько фаз:To improve the safety of production, a set of equipment has been formed that ensures the implementation of the technological process in several phases:

- подготовки и подача компонентов (отработанного масла, масла индустриального, порошка сажи (продукта пиролиза резинотехнических изделий) и/или технического углерода и/или дробленой резины, дизельного топлива, технологической воды, аммиачной селитры, эмульгатора.- preparation and supply of components (waste oil, industrial oil, soot powder (product of pyrolysis of rubber products) and / or carbon black and / or crushed rubber, diesel fuel, process water, ammonium nitrate, emulsifier.

- приготовления полуфабрикатов (раствора аммиачной селитры, горючих топливных смесей из структурированных жидких и порошкообразных компонентов, эмульсии топливной смеси).- preparation of semi-finished products (ammonium nitrate solution, combustible fuel mixtures from structured liquid and powder components, fuel mixture emulsions).

Установка для производства эмульсии топливных смесей может быть смонтирована в помещении стационарно или на автотранспортной базе и содержит аппарат для подготовки воды и получения водной фазы эмульсии и пропитывающей жидкости, аппарат очистки и подготовки (снижения вязкости) отработанного масла и/или подготовки масляной фазы на основе индустриального масла с поверхностно активными веществами растворимыми в углеводородах (загущенной горючей смеси), аппарат приготовления эмульсий и суспензий топливных смесей, аппарат для получения водной фазы, емкости с термостатирующими устройствами и уровнеметрами, отработанного масла, дизельного топлива, керосина, эмульгаторов, пиролизной жидкости, отходов очистки нефти, твердых порошкообразных компонентов и жидких сенсибилизаторов и устройства их дозированной подачи.The plant for the production of emulsion of fuel mixtures can be installed indoors permanently or on a motor vehicle base and contains an apparatus for preparing water and obtaining an aqueous phase of an emulsion and an impregnating liquid, an apparatus for cleaning and preparing (reducing viscosity) of used oil and / or preparing an oil phase based on an industrial oils with surfactants soluble in hydrocarbons (thickened combustible mixture), an apparatus for preparing emulsions and suspensions of fuel mixtures, an apparatus for obtaining an aqueous phase, containers with thermostatic devices and level meters, waste oil, diesel fuel, kerosene, emulsifiers, pyrolysis liquid, waste treatment oil, solid powder components and liquid sensitizers and devices for their dosed supply.

Для повышения скорости нагрева, смешения и диспергирования компонентов суспензии аппарат приготовления эмульсии, имеющий емкость из нержавеющей стали для предварительного смешивания оснастили нагревательной полой гофрированной спиралью с пластинами для увеличения теплоотдачи и увеличения эффекта диспергирования потока обтекающих ее смешиваемых компонентов эмульсии. В результате промышленных испытаний установлено, что производительность установки составляет 2000 кг в смену.To increase the rate of heating, mixing and dispersion of the suspension components, the emulsion preparation apparatus, which has a stainless steel tank for pre-mixing, was equipped with a heating hollow corrugated spiral with plates to increase heat transfer and increase the dispersion effect of the flow of the mixed emulsion components flowing around it. As a result of industrial tests, it was found that the productivity of the plant is 2000 kg per shift.

Аппарат приготовления водной фазы эмульсии также оснащен емкостью из нержавеющей стали с расположенным внутри полой нагревающей гофрированной спиралью с прикрепленными к ней пластинами для увеличения теплоотдачи, двухлопостным смесителем лопастного типа и - ультразвуковой погружной установкой для интенсификации процесса растворения аммиачной селитры.The apparatus for preparing the aqueous phase of the emulsion is also equipped with a stainless steel tank with a hollow heating corrugated spiral located inside with plates attached to it to increase heat transfer, a two-bladed paddle-type mixer and an ultrasonic submersible unit for intensifying the process of dissolving ammonium nitrate.

Аппарат очистки отработанного масла для снижения вязкости и повышения скорости процесса имеет бак из пластика, обеспечивающего снижение теплоотдачи, двухлопостной смеситель, нагреватель в виде спирали из гофрированной трубы с наваренными на нее пластинами, устройством подачи топлива под слой масла, имеющего меньшую вязкость, внешним уровнеметром и сливным устройством, закрепленном в конусообразном днище для отделения воды и твердых включений, фильтром для отделения топливной смеси от остатков загрязняющих примесей.Waste oil purification apparatus to reduce viscosity and increase the speed of the process has a tank made of plastic, which reduces heat transfer, a two-blade mixer, a heater in the form of a spiral of corrugated pipe with plates welded onto it, a device for supplying fuel under a layer of oil having a lower viscosity, an external level gauge and a drain device fixed in a cone-shaped bottom to separate water and solids, a filter to separate the fuel mixture from the remnants of contaminants.

Для повышения эффективности и скорости диспергирования, снижения размера дисперсной фазы твердых и жидких компонентов суспензий, стабильности топливных смесей аппарат получения эмульсии топливных смесей предусматривает реализацию процесса диспергирование в четыре стадии:To increase the efficiency and speed of dispersion, reduce the size of the dispersed phase of solid and liquid components of suspensions, and the stability of fuel mixtures, the apparatus for obtaining an emulsion of fuel mixtures provides for the implementation of the dispersion process in four stages:

- предварительное механическое смешивание водной фазы двухлопостным смесителем рамного и/или пропеллерного типа, жидкой углеводородной топливной фазы, жидких сенсибилизаторов и твердых порошкообразных энергетических добавок в реакторе из нержавеющей стали,оснащенном нагревательной полой гофрированной спиралью с пластинами для увеличения теплоотдачи и увеличения эффекта диспергирования потока обтекающих ее смешиваемых компонентов эмульсии.- preliminary mechanical mixing of the aqueous phase with a frame and/or propeller-type two-blade mixer, liquid hydrocarbon fuel phase, liquid sensitizers and solid powdered energy additives in a stainless steel reactor equipped with a heating hollow corrugated spiral with plates to increase heat transfer and increase the effect of dispersion of the flow around it mixing components of the emulsion.

- диспергирование смеси жидких и твердых порошкообразных компонентов в роторно-пульсационной мельнице и ультрозвуковом диспергаторе проточного типа в несколько циклов в замкнутом режиме, после прохождения которых поток эмульсии поворотом трехходового крана направляется в статический диспергатор-фильтр, для отделения оставшихся крупных фракций порошкообразных компонентов смеси и направляется в емкость для готовой продукции, оснащенной устройством для подачи под слой эмульсии топливной смеси жидких легковоспламеняющихся компонентов и устройством для их механического смешения с применением механического смесителя и/или статического смесителя-диспергатора работающего в замкнутом потоке, формируемом насосом для перекачивания опасных жидкостей.- dispersion of a mixture of liquid and solid powder components in a rotary-pulsation mill and an ultrasonic flow-type disperser in several cycles in a closed mode, after passing through which the emulsion flow is directed by turning a three-way valve into a static disperser-filter, to separate the remaining large fractions of the powder components of the mixture and is sent into a container for finished products, equipped with a device for supplying a fuel mixture of liquid flammable components under the emulsion layer and a device for their mechanical mixing using a mechanical mixer and / or a static mixer-disperser operating in a closed flow formed by a pump for pumping hazardous liquids.

Порошкообразные добавки уголь, дробленая резина, технический углерод и/или сажа (продукт пиролиза отходов резинотехнических изделий) поступают порционно в аппарат диспергирования из бенкера после доизмельчения их при необходимости в шаровой и/или стержневой и/или вибрационной мельницах. Предпочтительней применение резиновой крошки, предварительно измельченной до крупности 0,5 мм в заводских условиях.Powdered additives coal, crushed rubber, carbon black and/or soot (a pyrolysis product of rubber products waste) are fed in batches to the dispersion apparatus from a bin after their regrinding, if necessary, in a ball and/or rod and/or vibration mills. It is preferable to use rubber crumb, pre-crushed to a particle size of 0.5 mm in the factory.

Во вновь строящихся или имеющихся зданиях предусматривается помещение или часть помещения для размещения контрольно-аналитической лаборатории. Для оперативного контроля приготовляемых раствора водной фазы, топливных смесей, эмульсий, суспензий предусмотреть в производственном помещении лабораторные столы. Управление процессом производства при внедрении автоматизированной системы управления осуществляется с дистанционного пульта.In newly constructed or existing buildings, a room or part of the room is provided for the placement of a control and analytical laboratory. For the operational control of the prepared solution of the aqueous phase, fuel mixtures, emulsions, suspensions, laboratory tables should be provided in the production room. Managing the production process when introducing an automated control system is carried out from a remote control.

В целом, промышленные испытания установки показали, что производительность ее составляет до 2000 л /смену. Комплекс технологических и конструктивных возможностей позволяет достигнуть поставленные задачи, получить стабильные суспензии с вязкостью не превышающих вязкость дизельного топлива и размером глобул водной и топливной фаз эмульсии в среднем 5,47 микрон. (см. таблицы 1-3). Максимальные размеры углерода и сажи составляет 9 микрон. Обработка ультрозвуком позволяет в 10 раз увеличить содержание углерода фракции менее 0,5 мкм, что увеличивает стойкость суспензии до 30 суток.In general, industrial tests of the installation have shown that its productivity is up to 2000 l / shift. A complex of technological and design capabilities allows achieving the set goals, obtaining stable suspensions with a viscosity not exceeding the viscosity of diesel fuel and the size of the globules of the aqueous and fuel phases of the emulsion, on average, 5.47 microns. (see tables 1-3). The maximum size of carbon and soot is 9 microns. Ultrasound treatment makes it possible to increase the carbon content of the fraction less than 0.5 μm by a factor of 10, which increases the stability of the suspension up to 30 days.

Промышленные испытания Гранулита «ЕФ-П» изготовленного на основе полученных топливных смесей показали, что заполнение эмульсией гранул плотной аммиачной селитры происходит в течении 4 часов и новое взрывчатое вещество имеет взрывчатые характеристики, превышающие штатные содержащие тротил ПВВ за счет увеличения площади соприкосновения топлива и окислителя.Industrial tests of EF-P Granulite, made on the basis of the obtained fuel mixtures, showed that the filling of dense ammonium nitrate granules with an emulsion occurs within 4 hours and the new explosive has explosive characteristics that exceed the standard TNT-containing EVA due to an increase in the area of contact between the fuel and the oxidizer.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

ЛитератураLiterature

1. Зайденварг В.Е., Трубецкой К.Н., Мурко В.И., Нехороший И.Х. Производство и использование водоугольных топлив. - М.: Издательство Академии горных наук, 2001.- 176.1. V. E. Zaidenvarg, K. N. Trubetskoy, V. I. Murko, and I. Kh. Production and use of water-coal fuels. - M.: Publishing House of the Academy of Mining Sciences, 2001.- 176.

2. Колганов Е.В., Соснин В.А. Эмульсионные промышленные взрывчатые вещества. - Дзержинск Нижегородской обл., издательство ГосНИИ «Кристалл»,2009, - 336 с. 2. Kolganov E.V., Sosnin V.A. Emulsion industrial explosives. - Dzerzhinsk, Nizhny Novgorod region, publishing house of the State Research Institute "Kristall", 2009, - 336 p.

3. Колганов Е.В., Соснин В.А. Эмульсионные взрывчатые вещества. -1-я книга (составы и свойства). - Дзержинск Нижегородская обл., издательство ГосНИИ «Кристалл», 2009,-592 с.3. Kolganov E.V., Sosnin V.A. Emulsion explosives. -1st book (compositions and properties). - Dzerzhinsk, Nizhny Novgorod region, publishing house of the State Research Institute "Crystal", 2009, -592 p.

4. Пат. №2080354 РФ. М.кл С101. 1/32. Способ приготовления водоугольных суспензий для транспортирования по трубопроводу / К.Н. Трубецкой, В.А. Чантурия, Э.А. Трофимов и др. - №93038969/04; Заявлено 06.08.93; опубликовано 27.05.97, Бюл. №15.4. Pat. No. 2080354 RF. M.cl C101. 1/32. A method of preparing water-coal suspensions for transportation through a pipeline / K.N. Trubetskoy, V.A. Chanturia, E.A. Trofimov and others - No. 93038969/04; Claimed 08/06/93; published 05/27/97, Bull. No. 15.

5. Пат. РФ №2026741. М.кл. В02С 19/00. Способ подготовки угля к гидротранспортированию. В.И. Мутко, С.П. Костовецкий, В.А. Своров и др. (РФ) - №4937394/33; Заявлено 09.04.91; Опубл.20.01.95, Бюл. №2.5. Pat. RF No. 2026741. M.cl. W02S 19/00. Method for preparing coal for hydrotransportation. IN AND. Mutko, S.P. Kostovetsky, V.A. Svorov and others (RF) - No. 4937394/33; Claimed 04/09/91; Published 20.01.95, Bull. No. 2.

6. А.c. №1600829 СССР, М.кл В01F 9/16. Смеситель-гомогенизатор / А.Л. Васенин, С.П. Костовецкий, В.И. Мурко. - №4384084/23-26; Заявлено 25.02.88; 23.10.90, Бюл №39. - С. 48.6. A.c. No. 1600829 USSR, M. class B01F 9/16. Mixer-homogenizer / A.L. Vasenin, S.P. Kostovetsky, V.I. Murko. - No. 4384084/23-26; Claimed 2/25/88; 10/23/90, Bulletin No. 39. - S. 48.

7. Беденко В.Г., Чистяков Б.И., МильковВ.А., Губанова Т.С. Изменение реологических свойств водоугольных суспензий в зависимости от добавок ПАВ различной природы // Методы регулирования структурно-реологических свойств и коррозионной активности высококонцентрированных дисперсных систем: Тр. Ин-та / ВНИИПИгидротрубопровод. - М., 1987. - С. 15-22/.7. Bedenko V.G., Chistyakov B.I., Milkov V.A., Gubanova T.S. Changes in the rheological properties of water-coal suspensions depending on the additives of surfactants of various nature // Methods for regulating the structural-rheological properties and corrosion activity of highly concentrated disperse systems: Tr. Institute / VNIIPIgidrotruboprovod. - M., 1987. - S. 15-22 /.

8. Харумитцу Янамати, Осаму Мацмото, Масан Цуруи. Информационный материал по водоугольному топливу корпорации JGC - Иокогама, 1995.8. Harumitsu Yanamachi, Osamu Matsmoto, Masan Tsurui. JGC Coal-Water White Paper - Yokohama, 1995.

9. Рукин Э.И. Горская Т.П., Делягин Г.Н. Исследование свойств водоугольных суспензий в присутствии поверхностно-активных веществ // Химия твердого топлива. - 1976. - №4. С. 152-158/.9. Rukin E.I. Gorskaya T.P., Delyagin G.N. Investigation of the properties of water-coal suspensions in the presence of surface-active substances // Chemistry of solid fuels. - 1976. - No. 4. pp. 152-158/.

Claims (4)

1. Установка для производства микродисперсных эмульсий или суспензий для получения взрывчатых веществ на основе отходов производства, характеризующаяся тем, что включает комплекс оборудования, смонтированного в помещении стационарно или на автотранспортной базе, и содержит емкости с термостатирующими устройствами и уровнемерами для хранения водной фазы, жидкой углеводородной топливной фазы - отработанного масла, дизельного топлива, керосина, эмульгаторов, твердых порошкообразных компонентов и жидких сенсибилизаторов, аппараты их дозированной подачи, аппарат для получения водной фазы эмульсии или суспензии и пропитывающей жидкости, аппарат очистки и подготовки углеводородной фазы для снижения вязкости отработанного масла и/или подготовки углеводородной фазы на основе индустриального масла, аппарат приготовления эмульсий или суспензий с емкостью предварительного смешивания водной, жидкой углеводородной топливной фаз, жидких сенсибилизаторов и твердых порошкообразных энергетических добавок, роторно-пульсационной мельницей и ультразвуковым диспергатором, выполненных с возможностью функционирования в замкнутом режиме, последовательно установленный за ними статический диспергатор-фильтр, аппарат для получения загущенной горючей смеси, выполненный в виде емкости-накопителя для готовой продукции, оснащенной устройством для подачи под слой эмульсии или суспензии топливной смеси жидких легковоспламеняющихся компонентов и устройством для их механического смешивания.1. Installation for the production of microdispersed emulsions or suspensions for the production of explosives based on production waste, characterized in that it includes a set of equipment installed indoors permanently or on a motor vehicle base, and contains containers with thermostatic devices and level gauges for storing the aqueous phase, liquid hydrocarbon fuel phase - waste oil, diesel fuel, kerosene, emulsifiers, solid powder components and liquid sensitizers, devices for their metered supply, an apparatus for obtaining an aqueous phase of an emulsion or suspension and an impregnating liquid, an apparatus for cleaning and preparing a hydrocarbon phase to reduce the viscosity of used oil and / or preparation of a hydrocarbon phase based on industrial oil, an apparatus for preparing emulsions or suspensions with a tank for pre-mixing water, liquid hydrocarbon fuel phases, liquid sensitizers and solid powdered energy additives k, a rotary-pulsation mill and an ultrasonic disperser, made with the possibility of functioning in a closed mode, a static disperser-filter installed in series behind them, an apparatus for obtaining a thickened combustible mixture, made in the form of a storage tank for finished products, equipped with a device for feeding under the layer emulsions or suspensions of a fuel mixture of liquid flammable components and a device for their mechanical mixing. 2. Установка по п. 1, характеризующаяся тем, что в аппарате приготовления водной фазы эмульсии емкость из нержавеющей стали оснащена расположенной внутри ультразвуковой погружной установкой.2. Installation according to claim. 1, characterized in that in the apparatus for preparing the aqueous phase of the emulsion, a stainless steel container is equipped with an ultrasonic submersible installation located inside. 3. Установка по п. 1, характеризующаяся тем, что аппарат очистки отработанного масла оснащен двухлопастным смесителем, устройством подачи топлива, имеющего меньшую вязкость, внешним уровнемером и сливным устройством, закрепленным в конусообразном днище для отделения воды и твердых включений, фильтром для отделения от топливной смеси остатков загрязняющих примесей.3. Installation according to claim 1, characterized in that the used oil purification apparatus is equipped with a two-blade mixer, a fuel supply device with a lower viscosity, an external level gauge and a drain device fixed in a cone-shaped bottom to separate water and solids, a filter to separate from the fuel mixtures of residual contaminants. 4. Способ производства микродисперсных эмульсий или суспензий топливных смесей для получения взрывчатых веществ на основе отходов производства на установке по любому из пп. 1-3, характеризующийся тем, что диспергирование осуществляют в четыре стадии, а именно предварительное смешивание водной фазы, жидкой углеводородной топливной фазы и жидких сенсибилизаторов и твердых порошкообразных энергетических добавок, диспергирование смеси жидких и твердых порошкообразных компонентов в роторно-пульсационной мельнице и ультразвуковом проточном диспергаторе в несколько циклов в замкнутом режиме, после прохождения которых поток поворотом трехходового крана направляют в статический диспергатор-фильтр, а далее направляют в емкость для готовой продукции, оснащенную устройством для подачи под слой эмульсии или суспензии топливной смеси жидких легковоспламеняющихся компонентов и устройством для их механического смешения.4. A method for the production of microdispersed emulsions or suspensions of fuel mixtures for the production of explosives based on production waste at the plant according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that dispersion is carried out in four stages, namely, pre-mixing of the aqueous phase, liquid hydrocarbon fuel phase and liquid sensitizers and solid powdered energy additives, dispersion of a mixture of liquid and solid powdered components in a rotary pulsation mill and an ultrasonic flow disperser in several cycles in a closed mode, after passing through which the flow is directed to a static dispersant filter by turning a three-way valve, and then sent to a container for finished products equipped with a device for supplying an emulsion or suspension of a fuel mixture of liquid flammable components under a layer and a device for their mechanical mixing .
RU2020127931A 2019-01-21 2019-01-21 Unit and method for production of emulsions of fuel mixtures for producing explosive substances based on production waste RU2765548C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020127931A RU2765548C1 (en) 2019-01-21 2019-01-21 Unit and method for production of emulsions of fuel mixtures for producing explosive substances based on production waste

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020127931A RU2765548C1 (en) 2019-01-21 2019-01-21 Unit and method for production of emulsions of fuel mixtures for producing explosive substances based on production waste

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2765548C1 true RU2765548C1 (en) 2022-02-01

Family

ID=80214979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020127931A RU2765548C1 (en) 2019-01-21 2019-01-21 Unit and method for production of emulsions of fuel mixtures for producing explosive substances based on production waste

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2765548C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4491489A (en) * 1982-11-17 1985-01-01 Aeci Limited Method and means for making an explosive in the form of an emulsion
US4790891A (en) * 1986-11-04 1988-12-13 Aeci Limited Process for the production of a cartridged explosive with entrapped bubbles
SU1790152A1 (en) * 1989-02-06 1994-10-15 Научно-производственное объединение "Кристалл" Installation for the production of emulsifying explosive substances of the "water-in-oil" type
US5397405A (en) * 1992-04-01 1995-03-14 Peace Recovery Systems Ltd. Explosive composition comprising waste oil, ammonium nitrate and lignite
RU2632451C9 (en) * 2012-03-09 2018-07-30 Дино Нобель Эйжа Пасифик Пти Лимитэд Modified explosive material

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4491489A (en) * 1982-11-17 1985-01-01 Aeci Limited Method and means for making an explosive in the form of an emulsion
US4790891A (en) * 1986-11-04 1988-12-13 Aeci Limited Process for the production of a cartridged explosive with entrapped bubbles
SU1790152A1 (en) * 1989-02-06 1994-10-15 Научно-производственное объединение "Кристалл" Installation for the production of emulsifying explosive substances of the "water-in-oil" type
US5397405A (en) * 1992-04-01 1995-03-14 Peace Recovery Systems Ltd. Explosive composition comprising waste oil, ammonium nitrate and lignite
RU2632451C9 (en) * 2012-03-09 2018-07-30 Дино Нобель Эйжа Пасифик Пти Лимитэд Modified explosive material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lu et al. Dispersion behavior and attachment of high internal phase water-in-oil emulsion droplets during fine coal flotation
EP3199218B1 (en) Process for drying oil sand mature fine tailings
RU2627392C1 (en) Device for modified bituminous binder manufacture
Gao et al. Formation and stability of cavitation microbubbles in process water from the oilsands industry
RU2227155C2 (en) Method of preparation of emulsified fuel and a device for its realization
Hoshyargar et al. Optimization of flow parameters of heavy crude oil-in-water emulsions through pipelines
AU2020324503A1 (en) Cement premixer, device for producing a concrete mixture and method for producing a cement suspension
Stebeleva et al. Application of cavitation in oil processing: an overview of mechanisms and results of treatment
Motamed Dashliborun et al. Microbubble-enhanced recovery of residual bitumen from the tailings of oil sands extraction in a laboratory-scale pipeline
van Netten et al. A kinetic study of a modified fine coal agglomeration process
RU2765548C1 (en) Unit and method for production of emulsions of fuel mixtures for producing explosive substances based on production waste
Shkop et al. Study of the strength of flocculated structures of polydispersed coal suspensions
RU2196902C1 (en) Method of and plant for processing of diesel fuel
CN108298667A (en) A kind of microparticle disperse water system
Ayazi Shamlou Hydraulic transport of particulate solids
US9371491B2 (en) Bitumen recovery from oil sands tailings
RU79884U1 (en) INSTALLATION FOR PREPARING FUEL MIXTURES
KR20080079244A (en) Removal of Unburned Carburn in Fly Ash
WO2005080534A1 (en) Fuel production method (variants)
RU2535710C2 (en) Processing of liquid oil slimes to hydrated fuel
CN110841524A (en) Stirrer with hydrodynamic cavitation effect and application thereof
US12264284B2 (en) Treatment of contaminated oil produced by oil and gas wells
RU105905U1 (en) INSTALLATION FOR OBTAINING A WATER DISPERSION OF BIOGUMUS
US20110220582A1 (en) Coalescer device and separation method
US4537685A (en) Method for separating intermixed solids and liquids