新型改性硝酸铵拒爆机理及拒爆改性剂复配研究

论文摘要

农用硝酸铵被作为危险爆炸物品进行管理之后,大量硝酸铵装置停产,硝酸铵也被限制使用,造成了严重的资源浪费并产生了大量固体废弃物,因此本论文通过实验,筛选出三种改性剂对吉林石化化肥厂生产的硝酸铵进行了改性,使其拒爆性能满足国家新标准的要求,且不可还原,最后提出了新型改性硝酸铵的拒爆机理。首先,通过热重分析的方法,考察了多种改性剂对硝酸铵热稳定性的影响,以此为依据筛选出了三种可以显著提高硝酸铵热稳定性的物质作为农用硝酸铵的改性剂。考虑现场实际情况,并结合工业化生产的特点,使用正交实验方法设计了14个配方进行试验研究。通过对配方的脱水性能,流动性能,凝固性能,颗粒强度以及拒爆实验等多方面进行评价,最终筛选出满足国家新标准的改性农用硝酸铵配方,并根据现场生产的一些实际经验确定了新型改性硝酸铵的配方（其中GXJ-1:6.0%;GXJ-2:6.0%;GXJ-3:4.0%）。其次,对改性后的硝酸铵进行的肥效测试表明,新型改性硝酸铵肥效优于普通硝酸铵,并且通过常见的分离方法验证了改性后的硝酸铵具有不可还原性。最后,在利用热重–差热分析、扫描电子显微镜和X射线衍射分析等手段对改性前后硝酸铵的详细分析基础上,提出了新型改性硝酸铵的拒爆机理。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 前言
• 1.1 课题背景与研究意义
• 1.1.1 课题背景
• 1.1.2 课题研究意义
• 1.2 硝酸铵的性质
• 1.2.1 硝酸铵的物理性质
• 1.2.2 硝酸铵的热分解性
• 1.2.3 硝酸铵的爆炸性
• 1.3 影响硝酸铵热稳定性的因素
• 1.3.1 温度
• 1.3.2 杂质
• 1.4 国内外硝酸铵改性方法综述
• 1.4.1 生产含硝复合（混）肥
• 1.4.2 直接加入改性添加剂
• 1.5 硝酸铵的起爆机理
• 1.6 本文研究内容
• 第2章 改性剂筛选及物性实测
• 2.1 改性剂的筛选条件
• 2.2 改性剂对硝酸铵热稳定影响
• 2.2.1 实验条件
• 2.2.2 实验步骤
• 2.2.3 添加剂的筛选
• 2.3 改性剂物理性质测定
• 2.3.1 改性剂熔点测定
• 2.3.2 1096改性剂溶液的pH值测定
• 2.3.3 改性剂在改性硝酸铵母液中的溶解性测定
• 2.4 小结
• 第3章 新型改性硝酸铵配方筛选
• 3.1 改性硝酸铵物化性质测定和评价
• 3.1.1 实验仪器与设备
• 3.1.2 脱水性能评价方法
• 3.1.3 流动性能评价方法
• 3.1.4 凝固性能评价方法
• 3.1.5 混合物结晶状况
• 3.1.6 颗粒强度评价方法
• 3.2 改性硝酸铵配方设计
• 3.3 改性硝酸铵物化性能评价结果
• 3.4 改性硝酸铵样品制备
• 3.5 改性硝酸铵拒爆性能测试
• 3.5.1 试验依据
• 3.5.2 试验方法
• 3.5.3 试验结果及结论
• 3.6 配方的确定
• 3.7 小结
• 第4章 新型改性硝酸铵性能评价
• 4.1 改性硝酸铵物化指标分析
• 4.1.1 水分测定
• 4.1.2 1096水溶液pH测定
• 4.1.3 颗粒强度测定
• 4.1.4 测定结果及讨论
• 4.2 肥效测试
• 4.2.1 改性硝酸铵中总氮含量的测定
• 4.2.2 改性硝酸铵中有效磷含量的测定
• 4.2.3 测试结果及讨论
• 4.3 不可还原性能评价
• 4.3.1 筛分实验及结果
• 4.3.2 水溶分离及实验结果
• 4.3.3 萃取分离及实验结果
• 4.4 热稳定性分析
• 4.4.1 试验手段
• 4.4.2 试验仪器
• 4.4.3 试验结果及讨论
• 4.5 小结
• 第5章 新型改性硝酸铵拒爆机理研究
• 5.1 试验手段
• 5.2 试验仪器
• 5.3 试验结果及拒爆机理分析
• 5.3.1 热稳定性增强
• 5.3.2 结构致密，降低“热点”形成的可能性
• 5.3.3 “固态溶液”形成，限制晶格单元的可移动性
• 5.3.4 中断链反应，延缓自催化反应趋势
• 5.4 小结
• 第6章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 附录
• 附录1 HPLC 法操作步骤及标准曲线
• 附录2 硫酸钡比浊法操作步骤及标准曲线
• 附录3 磷钒钼黄分光光度法操作步骤及标准曲线
• 致谢
• 个人简历、在学期间的研究成果
• 个人简历
• 在学期间研究成果