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孔板模具结构对挤出造粒形貌的影响研究

兵器装备工程学报 2024年第6期45卷 283-290页

作者：代久双冉真真毛长勇周龙宝任丽孙晓泉泸州北方化学工业有限公司四川泸州646605

为深入研究挤压造粒过程中孔板模具对造粒药粒形貌和质量的影响,运用有限元方法,采用数值模拟对挤压造粒过程药料的受压情况、孔板压力分布情况进行分析,通过仿真模拟手段对孔板模具的孔数、孔径、孔板厚度进行初步模拟设计,按照孔板模... 详细信息

为深入研究挤压造粒过程中孔板模具对造粒药粒形貌和质量的影响,运用有限元方法,采用数值模拟对挤压造粒过程药料的受压情况、孔板压力分布情况进行分析,通过仿真模拟手段对孔板模具的孔数、孔径、孔板厚度进行初步模拟设计,按照孔板模具设计原则进行多方案模具设计,通过代料试验,研究了不同孔数、孔径、孔分布、模具材质等因素对造粒效果、药粒尺寸、造粒得率、药粒烘干、药料塑化成型过程的影响。结果表明:当孔板模具设计为孔径10 mm/162孔、孔排列成正六边形、材质为铜质、孔设计为小进大出的结构时,药粒受压分布均匀,造粒所得药粒塑化适当、尺寸均一,获得挤压造粒最佳药粒形貌和质量,保证后续塑化过程中药粒能够快速地溶解于溶剂中,最终实现快速、均质、安全塑化过程,为后工艺实现连续化生产、达到最佳产品质量提供可靠支撑。

关键词：挤压造粒孔板模具结构设计造粒形貌

不等径开放式撞击流雾化特征及二乙二醇/水体系混合研究

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含能材料 2024年第4期32卷 360-368页

作者：梁鹏飞陈锦芳赵美玲张国辉王雅丽山西北方兴安化学工业有限公司山西太原030008

采用粒子图像测速技术(PIV)对不等径开放式撞击流中质量分数60%的甘油‑水溶液雾化性能进行了研究,探讨韦伯数We(51≤We≤1605)、入射速度u(2.12 m·s^(-1)≤u≤6.37 m·s^(-1))、喷嘴直径(喷嘴1:左侧喷嘴直径(D_(1))=1.5 mm,右侧喷嘴直... 详细信息

采用粒子图像测速技术(PIV)对不等径开放式撞击流中质量分数60%的甘油‑水溶液雾化性能进行了研究,探讨韦伯数We(51≤We≤1605)、入射速度u(2.12 m·s^(-1)≤u≤6.37 m·s^(-1))、喷嘴直径(喷嘴1:左侧喷嘴直径(D_(1))=1.5 mm,右侧喷嘴直径(D_(2))=2 mm;喷嘴2:D_(1)=2 mm,D_(2)=3 mm)对液膜破碎特征及液滴行为的影响,并对复合含能材料粘结剂溶剂二乙二醇与水混合过程的液滴分布进行了研究。结果表明:随着We增大,液膜破碎长度先增大,当液膜破碎模式到达无边缘模式后减小,且液膜厚度与液滴直径逐步减小,液滴速度逐步增大;随喷嘴直径增大,液膜破碎模式变化不显著,液膜破碎长度、厚度、液滴直径均增大,液滴速度则逐步减小。同时,拟合得到液膜破碎长度、液膜厚度、液滴索特平均直径D[3,2]与喷嘴直径、韦伯数间的经验关联式,采用二乙二醇与水体系验证后发现,随入射速度增大,二乙二醇与水撞击混合后液滴直径减小,分布变窄,D[3,2]数值在经验关联式±15%误差范围内与理论预测结果一致。

关键词：开放式撞击流不等径粘结剂溶剂液膜破碎特征液滴行为

SC-CO_(2)辅助挤出成型过程中双基发射药的流变特性

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兵工学报 2024年第5期45卷 1593-1601页

作者：胡启鹏杨昆张合李纯志应三九肖忠良南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094 泸州北方化学工业有限公司四川泸州646003

为了部分替代在发射药挤出成型过程中使用的有机溶剂,将超临界二氧化碳(Supercritical Carbon dioxide,SC-CO_(2))引入发射药的挤出成型过程中,借助其在临界点附近急剧变化的溶剂特性,实现增塑后可快速从产品中驱除,为最终实现SC-CO_(2... 详细信息

为了部分替代在发射药挤出成型过程中使用的有机溶剂,将超临界二氧化碳(Supercritical Carbon dioxide,SC-CO_(2))引入发射药的挤出成型过程中,借助其在临界点附近急剧变化的溶剂特性,实现增塑后可快速从产品中驱除,为最终实现SC-CO_(2)对有机溶剂的完全替代做铺垫。以剪切黏度为反映流变特性的参数,采用在线狭缝流变仪测量物料的剪切黏度并获得流变曲线,对物料在不同工艺条件下的流变特性进行研究。研究结果表明:SC-CO_(2)辅助双基药挤出成型过程中物料的流变行为可以用幂律模型描述,引入SC-CO_(2)后物料黏度显著降低,SC-CO_(2)在4.67 wt%含量下使得双基药的稠度系数降低17.10%,体现了SC-CO_(2)对于双基药的良好增塑作用;随着SC-CO_(2)含量、溶剂含量、温度等参数值持续升高,继续增大参数值所能提供的增塑效果将变得有限。

关键词：双基发射药超临界二氧化碳挤出成型增塑流变特性

2,4,5-三碘基咪唑在微通道式反应器中的硝化反应

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火炸药学报 2024年第6期47卷 566-574,I0005页

作者：冯瑞吴静静廉鹏豹张源赵芦奎闫宇民王建龙山西北方兴安化学工业有限公司山西太原030008 中北大学化学与化工学院山西太原030051

采用微通道式反应技术,以2,4,5-三碘基咪唑(2,4,5-TII)为原料,分别在20%、50%、65%、98%不同质量分数的硝酸中进行硝化反应,合成2,4,5-三硝基咪唑的咪唑盐(2,4,5-TNI咪唑盐);采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振光谱(NMR)、元素分... 详细信息

采用微通道式反应技术,以2,4,5-三碘基咪唑(2,4,5-TII)为原料,分别在20%、50%、65%、98%不同质量分数的硝酸中进行硝化反应,合成2,4,5-三硝基咪唑的咪唑盐(2,4,5-TNI咪唑盐);采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振光谱(NMR)、元素分析(EA)和熔点测定法等表征了产物结构。结果表明,采用微通道式硝化反应技术时,由2,4,5-TII制备2,4,5-TNI咪唑盐最优工艺条件为:2,4,5-TII与98%硝酸摩尔比为1∶20、在微通道式反应器停留时间6min、反应液温度70~72℃,得率为21.8%。微通道式反应工艺与常规釜式反应工艺相比,具有反应时间短、硝化试剂用量降低、反应温度略有降低、得率略有提高的优点,但也无法完全避免氧化副反应的发生。

关键词：有机化学微通道式反应器硝化反应氧化反应 2,4,5-三碘基咪唑 2,4,5-三硝基咪唑的咪唑盐

1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑的微通道合成技术

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火炸药学报 2024年第6期47卷 541-548,I0004页

作者：廉鹏豹张源谷玉龙吴静静赵芦奎曹彩王建龙山西北方兴安化学工业有限公司山西太原030008 中北大学化学与化工学院山西太原030051

采用微通道式反应技术,分别以1-甲基-2,4-二硝基咪唑(2,4-MDNI)与硝硫混酸硝化反应、2,4,5-三硝基咪唑钾盐(2,4,5-TNIK)与硫酸二甲酯(DMS)甲基化反应,合成了1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑(MTNI);采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振光谱... 详细信息

采用微通道式反应技术,分别以1-甲基-2,4-二硝基咪唑(2,4-MDNI)与硝硫混酸硝化反应、2,4,5-三硝基咪唑钾盐(2,4,5-TNIK)与硫酸二甲酯(DMS)甲基化反应,合成了1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑(MTNI);采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振光谱(NMR)、元素分析(EA)、熔点等表征了其结构。结果表明,采用微通道反应技术,基于2,4-MDNI硝化工艺的最优条件为:2,4-MDNI和发烟硝酸摩尔比为2∶3、发烟硝酸和20%发烟硫酸体积比为1∶2、在微通道反应器中停留时间为12min、反应器中反应液温度为75℃,得率和纯度分别为78.1%和99.2%。基于2,4,5-TNIK甲基化工艺的最优条件为:2,4,5-TNIK、DMS和K2CO3摩尔比为1∶2∶2、在微通道反应器中停留时间为20min、反应温度为70℃,得率和纯度分别为71.3%和99.4%。由此可得,微通道式反应工艺与常规釜式反应工艺相比,具有反应时间短、硝化试剂用量少、反应温度略有降低、得率略有提高的优点。

关键词：有机化学微通道式反应器硝化反应甲基化反应 1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑 MTNI,2,4-MDNI

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发射药与装药技术发展展望

含能材料 2024年第8期32卷 864-870页

作者：肖忠良丁亚军李纯志南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094 泸州北方化学工业有限公司四川泸州646003

发射药作为枪炮武器发射与精准毁伤的功能单元,具有关键与核心技术地位。通过总结归纳发射药与装药技术的发展历程,系统分析其演化规律,从科学、技术、产品三个层次阐述了发射药与装药技术的研究现状和主要问题。同时从科学探索发现、... 详细信息

发射药作为枪炮武器发射与精准毁伤的功能单元,具有关键与核心技术地位。通过总结归纳发射药与装药技术的发展历程,系统分析其演化规律,从科学、技术、产品三个层次阐述了发射药与装药技术的研究现状和主要问题。同时从科学探索发现、技术创新发明进步、产品与武器装备应用等方面对发射药与装药技术未来的发展方向进行了分析与展望,以期为发射药研究者、行业管理、制造企业提供参考,推动行业领域的发展。

关键词：发射药装药科学技术发展展望

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高抗冲透明聚丙烯的性能及应用研究

塑料科技 2024年第8期52卷 39-44页

作者：付莹郝春波李娇李秉荣武天希吕思奇吴旭北方华锦化学工业股份有限公司辽宁盘锦124021

透明聚丙烯产品通常低温抗冲击性能较差,应用范围受到极大限制。高抗冲透明聚丙烯RC-20M同时结合无规共聚聚丙烯和抗冲共聚聚丙烯的优点,具有优良的低温抗冲性能、透明度高、密封性强等特点。采用多种分析测试手段,对高抗冲透明聚丙烯RC... 详细信息

透明聚丙烯产品通常低温抗冲击性能较差,应用范围受到极大限制。高抗冲透明聚丙烯RC-20M同时结合无规共聚聚丙烯和抗冲共聚聚丙烯的优点,具有优良的低温抗冲性能、透明度高、密封性强等特点。采用多种分析测试手段,对高抗冲透明聚丙烯RC-20M产品的基础性能及微观结构进行评价研究。通过优化注塑工艺,探究了注塑工艺对产品力学性能及光学性能的影响。结果表明:RC-20M产品结晶度较高,结晶速率较快,具有较好的结晶能力,有利于缩短成型周期,提高制品尺寸稳定性。产品橡胶相粒径较小且均一度高,是产品具有优异的抗冲击性能和光学性能的主要原因。RC-20M在熔体温度低、保压时间短、射胶速度小、射胶压力低、注射速度低等注塑工艺下,产品的光学性能与抗冲击性能均有所提升。

关键词：高抗冲透明聚丙烯微观结构注塑工艺抗冲击性能光学性能

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硬脂酸酯双子季铵盐的合成及性能研究

日用化学工业（中英文） 2024年第1期54卷 16-23页

作者：艾浩康姜亚洁王亚魁张璐耿涛中国日用化学工业研究院山西太原030001

以硬脂酸、N,N-二甲基乙醇胺和1,4-二溴丁烷为原料,制备了一种硬脂酸酯双子季铵盐表面活性剂(EG-18),并通过红外光谱和核磁共振氢谱对其分子结构进行表征。对EG-18的静态表面张力和动态表面张力进行测定,发现EG-18的临界胶束浓度(cmc)为... 详细信息

以硬脂酸、N,N-二甲基乙醇胺和1,4-二溴丁烷为原料,制备了一种硬脂酸酯双子季铵盐表面活性剂(EG-18),并通过红外光谱和核磁共振氢谱对其分子结构进行表征。对EG-18的静态表面张力和动态表面张力进行测定,发现EG-18的临界胶束浓度(cmc)为1.32×10^(-3)mol/L,平衡表面张力(γ_(cmc))为35.68 mN/m,具有较好的表面活性。通过动态接触角的测试数据,发现EG-18溶液随浓度增大,对石蜡膜的润湿性逐渐增强。对比了D1821、EG-18和酯基季铵盐3种物质在浊度、润湿性能、抗静电性能、柔软性能和织物白度方面的差异。浊度的对比发现,EG-18的溶解度高于D1821和酯基季铵盐;润湿性能方面:EG-18可将石蜡膜润湿,但润湿性能弱于D1821和酯基季铵盐;EG-18的抗静电性能优于D1821;3种物质的柔软性能相当,并且EG-18对棉白布的白度影响最小。

关键词：双子表面活性剂硬脂酸酯季铵盐合成与表征

相变凝聚器中可凝结细颗粒脱除效率和能耗综合性能优化

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化学工程 2024年

作者：周刘松中国石化集团南京化学工业有限公司

针对可凝结细微颗粒难以脱除的问题，通过相变凝聚器对烟气进行降温形成过饱和环境，利用蒸汽凝结促使可溶颗粒物长大，并在惯性作用下，颗粒与换热管壁面碰撞而被捕集。基于可溶颗粒异质凝结理论构建双向耦合的CFD-DEM数值模型，分析... 详细信息

针对可凝结细微颗粒难以脱除的问题，通过相变凝聚器对烟气进行降温形成过饱和环境，利用蒸汽凝结促使可溶颗粒物长大，并在惯性作用下，颗粒与换热管壁面碰撞而被捕集。基于可溶颗粒异质凝结理论构建双向耦合的CFD-DEM数值模型，分析了关键操作参数和结构参数对相变凝聚器性能的影响规律。结果表明：随着进口气速的增大，脱除效率先增大后减小。随着进口温度、管排数的减小，颗粒质量浓度、冷凝管壁温、管间距的增大，脱除效率减小。随着进口气速、管排数的增大，管间距的减小，装置压降逐渐增大。最后，基于组合元和遗传算法对关键参数进行了多目标优化，优先考虑脱除效率的前提下，优化设计点较初始工况的脱除效率高出6.91%，压降仅增加37.33 Pa左右。

关键词：可溶颗粒凝结生长相变凝聚器数值模拟