乌洛托品/硝酸铵混合物的热分解研究(3)
2.1.2 化学性质
硝酸铵是一种氧化剂，能够和还原剂发生氧化还原反应。硝酸铵能够和某些金属进行反应，有水存在时，反应加快。反应生成不稳定的亚硝酸盐。亚硝酸盐继续分解，增大了硝酸铵爆炸的可能性。硝酸铵不易与铝、锡等金属作用，所以在硝铵炸药的生产中多用铝制设备。由于硝酸铵具有氧化性，当其粘附于纸片、布、麻袋等纤文性物质时，在不太高的温度下就可能产生加速的氧化还原反应而引起自燃。在一般情况下，AN 是稳定和安全的，纯净的AN 就是加热到了300 ℃也不会分解，但是随着温度的升高以及杂质参与的作用，AN 就会分解，放出热量，影响其物理性质和化学性质，从而导致燃烧或爆炸4。 AN 可能发生的分解反应有：
NH4NO3→NH3+HNO3 (1)
NH4NO3→N2O+2H2O (2)
2NH4NO3→2N2+4H2O+O2 (3)
2.1.3 爆炸性质
AN 是一种钝感的弱爆炸物，其爆轰感度很低，常用的雷管很难使它爆炸，有研究表明，通过中间传爆药柱才有可能使其爆炸。灼热的火花与AN 接触不引起它发热、熔化或分解，而是自动熄灭5。当其在火堆上燃烧时，仅发生熔化和分解，而没有爆炸现象出现。即使将强烈的燃烧剂和AN 引燃，也只能发生强烈的燃烧；AN 在外界冲击波作用下的殉爆能力很低，其撞击感度、摩擦感度和射击感度均为零6。
将硝铵缓慢加热或冷却时，可以连续地从一种晶型转化为另一种晶型。若迅速从高温冷却到低温，也可以从一种晶型直接转化为另一种晶型，而不经过中间的晶型。例如，把处于125.2℃ 的硝铵迅速冷却到32．3℃ ，即可以从晶型Ⅱ直接转化为晶型Ⅳ。在晶型转化同时，晶型的结构、密度及其它物理性质亦随之发生变化。硝铵从熔融状态冷却到室温时，晶型由I～Ⅱ～Ⅲ～Ⅳ～V，其晶格体积由85．2×10 -3m 膨胀到313．7 ×10 -3m ，接着又迅速缩小到155．4×10-3m 。尤其是在32．3℃时，晶型Ⅲ至Ⅳ的变化，其晶格体积变化比较大。在受到压力的条件下这种变形重新组成新的晶型过程中，很容易使晶体破碎粉化，使晶体间接触更为紧密而聚结成块，而32．3℃这一温度又是储存过程中经常遇到的7。
2.2 乌洛托品
2.2．1 乌洛托品的性质
乌洛托品，白色吸湿性结晶粉末或无色有光泽的菱形结晶体，可燃。熔点263℃，如超过此熔点即升华并分解，但不熔融。乌洛托品的正规名称是：1,3,5,7-四氮杂三环[3.3.1.1]癸烷，别名：吹冰亚甲基四胺 四氮吹冰甲环 吹冰胺 胺仿。乌洛托品是一种重要的化工产品, 可用作酚醛塑料的固化剂、氨基塑料的催化剂、橡胶硫化的促进剂( 促进剂H) ; 在其它工业上, 可作为纺织品生产的防缩剂、食品加工的防腐剂、医药上的利尿剂; 硝化处理后是一种重要的烈性炸药; 农业上又可作为杀虫剂, 还可作为防毒面具的光气吸收剂等8。
2.2.2 乌洛托品的生产方法
乌格托品的工业制造方法分为液相法和气相法, 所用原料是甲醛气( 或甲醛水溶液) 、氨气( 或液氨) 。所以, 在合成氨厂、甲醇厂生产乌洛托品有原料易得、成本低的优势9。
（1） 液相法
液相法生产乌洛托品的反应方程式为:6HCHO+ 4NH3 (CH2) 6N4+ 6H2O+ 339. 15 kJ
原料:
甲醛水溶液: 甲醛含量\37. 0% 甲醇含量[ 2. 0% 甲酸含量[ 150 @ 10- 6 氨: \99. 9%
工艺流程如图1 示。将合格的甲醛水溶液和氨气送入管式反应器中( 或体外换热式反应器) , 反应热由冷却器移除, 然后将反应生成的乌洛托品料液引入汽化器, 使部分水汽化, 料液被浓缩至乌洛托品含量约40% 后送入结晶器中, 乌洛托品被进一步冷却结晶后送入离心机,在此分离出乌洛托品晶体, 湿乌洛托品在干燥器中用热风干燥, 获得成品并包装入库。离心过程中分离出的母液经过滤净化后返回结晶器循环利用10。
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