静态混合器在乳化炸药连续乳化工艺中的应用

多态混

静态混合器在乳化炸药连续乳化工艺中的应用

一、概述

静态混合器靠设备内部的特殊结构的组合单元，促使流体在设备内部产生切割、剪切、旋转等作用达到互不相溶流体的良好混合，与传统的搅拌器、文氏管、孔板混合器、调和器、均质器等之类的动态和简单混合器相比，具有结构紧凑、流程简单、安装方便、能耗省、投资少、操作弹性大、效率高、维修少、特别适用于难混合的连续工艺过程等优点。近年来在石油、化工、医药、染料、塑料、合成纤维、环保等行业部门的混合、乳化、反应、吸收、萃取、强化传热等工艺过程中得到了广泛的应用，取得了可喜的成就。乳化炸药是70年代发展起来的用乳化技术制备的油包水(W／O)乳胶型抗水工业炸药，因具有抗水、安全、稳定性好、爆轰敏感度高、爆炸性能好等优点，在民用爆破行业的应用正在不断扩展。但由于发展时间短，落后的生产工艺和设备已不适应工业化大生产，因此静态混合器在乳化炸药领域的应用研究应运而生。

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二、静态混合器的类型

静态混合器从单元操作可以分为三个大类：第一类是直接应用静态混合器的混合、分散性能。混合、乳化、溶解等过程都属于这一类；第二类是使所通过流体分散良好。湍动剧烈，表面更新加速，从而强化了传质控制的反应过程。萃取、吸收、液—液反应和气—液反应都属于这一类；第三类是强化传热过程。乳化炸药的基质冷却就属于该类。目前，我国的静态混合器型号有SV、SX、SL、SH、SK五大系列产品。这五大系列产品所不同之处在于混合管内安装了不同形式的混合单元。

三、静态混合器在乳化炸药生产工艺中的应用

在乳化炸药的乳化工艺中相变大(原始油水两相均为液态，产品为几乎无流动性的乳胶体)、油水比例大[油：水为(5～10)：(90～、牯度变化大(原始油水粘度均小于0.1Pa.s，乳胶体在常温下达700Pa.s。多年来，在乳化炸药的商品化生产过程中一直采用间断生产工艺，该生产工艺生产效率低、能耗大、产量小、工人劳动强度大、产品质量不稳定、难以实现自动化，为实现乳化炸药的连续化、自动化工业大生产就必颁首先实现连续乳化生产工艺。

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3.1 工艺流程设计

由于乳化炸药生产工艺中要利用其连续操作性，并且油水两相密度相差大。大量研究实验证明，这种完全采用静态混合器生产具有雷管感度的乳化炸药生产流程，为实现工业化大生产，给输送和计量设备装置提出了严格要求，降低了乳化炸药的生产安全性。根据乳化炸药生产技术的研究和发展现状，采用静态混合器的连续乳化生产工艺流程，主要特点是：

① 采用静态混合器作为一级初乳器，用以提高油水混合物的初始牯度，防止水相的重力击穿，保证了精乳机的乳化质量；

② 采用具有特殊结构的油水汇合结构，提高了静态混合器的分散混合性能 ；

③ 采用具有优良乳化性能的胶体磨作为精乳器，保证并提高了乳胶体的质量，降低了对静态混合器的乳化性能要求，操作弹性大、产量高；

④ 整条生产线生产压力降小，一般不超过7.84×10 Pa，降低了对输送和计量设备的性能要求，提高了生产过程的安全性；

⑤ 生产工艺流程紧凑，采用计算机自动采样控制油水比例，实现了自动化；

产品质量稳定，性能良好，在水相配方含水量相同的前提下，与间断生产工艺产品相比，爆力提高了10％。该生产工艺流程已成功应用于国内某年产8000t乳化炸药生产线。

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