ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ЛИТТЄВИХ МЕТОДІВ ПЕРЕРОБКИ ЕНМ

Теплицкая Н.С., Праздникова Т.Н.
Донецкий национальный технический университет


Источник: Інформатика та комп'ютерні технології - 2007 / Матеріали III науково-технічної конференції молодих учених та студентів. - Донецьк, ДонНТУ - 2007, с. 77-78.



          Метою проведених нами робіт, є дослідження процесів кристалізації энергонасичених матеріалів, зокрема тринітротолуолу (ТНТ, тротилу). Процеси кристалізації були вивчені на етапі процесів одержання тротилу та його переробки. У цей час у зв'язку з потребою розробки нових технологій по вторинному використанню, як самих продуктів, так і технологічного устаткування, виникла необхідність додаткових досліджень процесів фізичного й хімічного старіння тротилу й тротилвмістимих сполук з метою його реконструкції.

         Промислове виробництво тротилу здійснювалося у великому масштабі, що значно перевершувало масштаби виробництва інших вибухових речовин (ВР) і було обумовлено більш широким застосуванням тротилу. У зв'язку з економіч- ними проблемами України в хімічній галузі, багато виробництв з одержання високомолекулярних сполук, а саме тринітротолуолу, циклотриметилен-тринітроаміну, циклотетраметилентетронітроаміну й інших ВР було законсервовано.

         Тротил одержують нітруванням толуолу, для чого є велика сировинна база толуолу й синтетичних азотної й сірчаної кислот. У процесі одержання кінцевих продуктів відбувається вихід проміжних продуктів реакцій та ізомерів. Так, при виробництві ТНТ, можливе одержання наступних побічних продуктів реакції: трьох ізомерів мононітротолуола (МНТ) орто-, мета- й пара- МНТ, шести ізомерів динітротолуолу(ДНТ), основними з яких є 2,4- і 2,6 - ДНТ, шести ізомерів ТНТ, тетронітрометан, тринітробензол, динітробензол, тринітромоноксилол і т.д..

          Сполучення МНТ не є вибуховими речовинами. Вони можуть виповнювати роль флегматизатора - речовини, що знижує чутливість ВР до зовнішніх впливів, тому їх наявність має вплив тільки на якість ТНТ і не є загрозою виробництва. Найбільшою кількістю серед побічних продуктів реакції нітрування толуолу є сполуки ДНТ та несиметричних ТНТ, які являють собою ВР, та внаслідок процесів кристалізації утворюють евтектичні сполуки. Їх наявність робить небезпечним виробництво й очищення обладнання через нестійкість та чутливість до удару, тертю, підвищеним температурам.

         Через те, що етапами виробництва тротилу є нітрування, промивання водою та сульфітне очищення, в результаті припинення технологічного процесу може відбутися змішання сульфітної води (маткового розчину) і промивної кислої води. Внаслідок цього протікає реакція, кінцевим продуктом якої є нітродиазотолуолсульфокислота, нестійка до температурних впливів і дуже чутлива до удару, тому утворення її небезпечно й небажано.

         Таким чином, при роздільному зливі сульфітної води й промивної кислої води сульфітне очищення є менш небезпечною операцією, ніж кристалізація тротилу з розчинника (особливо в пожежному відношенні). Однак значне скупчення тротилу в апаратах, головним чином через періодичність їхньої роботи, ця перевага різко знижує.

          Таким чином, з вищевикладеного випливає необхідність детального вивчення як процесів кристалізації самого ТНТ і його сумішей з побічними продуктами можливих реакцій.