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一种从退役弹药中提取高纯度三硝基甲苯的方法与流程

2022-10-13 03:18:55 来源:中国专利 TAG:


1.本技术实施例涉及化工和新材料领域,具体而言,涉及一种从退役弹药中提取高纯度三硝基甲苯的方法。


背景技术:

2.2,4,6-三硝基甲苯(tnt,三硝基甲苯)是一种在全球范围内应用最为广泛的含能化合物,在军事武器装备和民用爆破器材等领域中均发挥过重要作用。但随着近几十年的和平时期对tnt的需求锐减,加上如rdx、hmx等新型性能更优越的含能化合物的涌现和实际应用,三硝基甲苯的应用领域和需求在不断缩减。特别在军事领域中,大量三硝基甲苯基的弹药陆续面临退役报废的问题。而如何将废旧退役弹药中的三硝基甲苯组分予以提取分离成为这类弹药处理面临的难点。
3.目前对于旧退役弹药中的三硝基甲苯的分离方法主要为熔融分离法和溶剂萃取法。然而,这两种方法应用场景集中在含能材料领域,对三硝基甲苯的纯度没有做出特定的要求,且存在物资利用率低和安全隐患风险高的问题。


技术实现要素:

4.本技术实施例在于提供一种从退役弹药中提取高纯度三硝基甲苯的方法,旨在解决现有技术中存在的问题,能够高效、安全、低毒、低成本地从退役弹药中提取高纯度的三硝基甲苯。
5.本技术实施例提供一种从退役弹药中提取高纯度三硝基甲苯的方法,包括:
6.在溶剂中溶解退役弹药,过滤得到滤液,所述溶剂为基于三硝基甲苯在所述溶剂中的溶解度确定的;
7.对所述滤液重复进行第一预设次数的加热、降温,过滤得到最终滤液,所述最终滤液用于结晶;
8.对所述最终滤液进行冷却结晶,过滤得到晶体产物,将所述晶体产物进行干燥,得到最终产品,所述最终产品为三硝基甲苯晶体,所述最终产品的纯度大于99%。
9.可选地,在溶剂中溶解退役弹药,过滤得到滤液,具体包括如下步骤:
10.将所述退役弹药与所述溶剂按照预设比例混合,得到待过滤混合物;
11.将所述待过滤混合物加热至第一溶解温度,在第一预设时长内进行搅拌保温;
12.趁热过滤所述待过滤混合物,除去所述待过滤混合物中的不溶物,得到所述滤液。
13.可选地,对所述滤液重复进行第一预设次数的加热、降温,过滤,得到最终滤液,具体包括如下步骤:
14.将所述滤液自然降温至预设降温温度,再重新加热至第二溶解温度;
15.立刻停止加热,过滤所述滤液;
16.重复第一预设次数的上述自然降温、重新加热、过滤所述滤液的过程,将每次过滤得到的所述滤液合并到一起,得到所述最终滤液。
17.可选地,对所述最终滤液进行冷却结晶,过滤得到晶体产物,将所述晶体产物进行干燥,得到最终产品,具体包括如下步骤:
18.将所述最终滤液加热升温至第三溶解温度;
19.将所述第三溶解温度的最终滤液快速冷却至快速冷却温度,在预设结晶时间内进行结晶,通过正压过滤器过滤得到所述最终滤液中析出的所述晶体产物,所述晶体产物为三硝基甲苯晶体;
20.将所述晶体产物放入真空烘箱,在干燥温度和真空压力下进行干燥,得到所述最终产品。
21.可选地,在溶剂中溶解退役弹药,过滤得到滤液之后,还包括:
22.将所述滤液自然冷却至目标自然冷却温度,静置第二预设时长,过滤得到所述晶体产物;
23.重复第二预设次数的上述溶解、过滤、自然冷却结晶、过滤所述晶体产物的过程;
24.将所述晶体产物进行干燥,得到所述最终产品。
25.可选地,所述方法包括如下特征中至少一者:
26.(1)所述溶剂为甲苯、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、四氢呋喃、二氧六环中的一种;
27.(2)所述退役弹药包括仓储退役的三硝基甲苯炸药、b炸药、梯黑铝、hbx-3、octol炸药中的一种或几种;
28.(3)所述第一溶解温度为50-100℃;
29.(4)所述第一预设时长为0.5-5h;
30.(5)所述预设比例为(1:1)-(1:7)。
31.可选地,所述方法包括如下特征中至少一者:
32.(1)所述第二溶解温度为50-100℃;
33.(2)所述预设降温温度为0-40℃;
34.(3)所述第一预设次数为5-10次。
35.可选地,所述方法包括如下特征中至少一者:
36.(1)所述第三溶解温度为50-100℃;
37.(2)所述快速冷却温度为-5~5℃;
38.(3)所述预设结晶时间为1-10h;
39.(3)所述干燥温度为30℃;
40.(4)所述真空压力为0.1-0.5mpa。
41.可选地,所述方法包括如下特征中至少一者:
42.(1)所述目标自然冷却温度为0-30℃;
43.(2)所述第二预设时长为0.5-5h;
44.(3)所述第二预设次数为3-5次。
45.有益效果:
46.本技术提供一种从退役弹药中提取高纯度三硝基甲苯的方法,通过在预设温度下利用预设比例的特定溶剂,选择性溶解退役弹药中的三硝基甲苯,除去不溶物,并利用三硝基甲苯在特定溶剂的滤液中的溶解度随温度变化的差别,选择性结晶析出高纯度三硝基甲苯晶体,具有以下优点:
47.(1)本技术通过选择特定的溶剂、温度和配比,从退役弹药中提取的三硝基甲苯纯度高,且溶剂可以重复使用,降低了生产成本和对环境的污染。
48.(2)本技术选择重结晶工艺进行退役弹药中三硝基甲苯的分离提纯,工艺简单,有利于推进含能材料的退役转化应用进程。
49.(3)本技术的方法为湿法工艺,过程中所有步骤和反应条件安全可控,在生产流程中安全风险小,能够应用的退役弹药种类众多,应用范围广泛。
附图说明
50.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对本技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
51.图1是本技术一实施例提出的从退役弹药中提取高纯度三硝基甲苯的方法流程图;
52.图2是本技术一实施例提出的直接对滤液进行自然冷却结晶提取三硝基甲苯流程图;
53.图3是本技术实施例一中最终产品的核磁共振氢谱图;
54.图4是本技术实施例一中最终产品的红外谱图;
55.图5是本技术实施例一中最终产品的
13
c-apt核磁共振谱图;
56.图6是本技术实施例一中的最终产品hplc检测图;
57.图7是本技术实施例二中的最终产品的核磁共振氢谱图;
58.图8是本技术实施例二中的最终产品hplc检测图;
59.图9是本技术实施例三中的最终产品的核磁共振氢谱图;
60.图10是本技术实施例三中的最终产品hplc检测图。
具体实施方式
61.提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明,并不局限于所述最佳实施方式,不对本发明的内容和保护范围构成限制,任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品,均落在本发明的保护范围之内。
62.实施例中未注明具体实验步骤或者条件,按照本领域内的现有技术所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂以及其他仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
63.相关技术中,对于旧退役弹药中的三硝基甲苯的分离方法主要为熔融分离法和溶剂萃取法。熔融分离法是通过加热炸药使之处于熔融状态后,再利用各组分的物理性质的差异进行分离,溶剂萃取法主要利用废旧退役弹药中不同组分在溶剂中的溶解性差异进行分离。然而,这两种方法应用场景集中在含能材料领域,对三硝基甲苯的纯度没有做出特定的要求,且存在物资利用率低和安全隐患风险高的问题。
64.有鉴于此,本技术实施例提出一种从退役弹药中提取高纯度三硝基甲苯的方法,
通过在预设温度下利用预设比例的特定溶剂,选择性溶解退役弹药中的三硝基甲苯,除去不溶物,并利用三硝基甲苯在特定溶剂的滤液中的溶解度随温度变化的差别,选择性结晶析出高纯度三硝基甲苯晶体,图1示出了一种从退役弹药中提取高纯度三硝基甲苯的方法流程图,如图1所示,具体如下步骤:
65.s101、在溶剂中溶解退役弹药,过滤得到滤液。
66.具体实施时,先将退役弹药与溶剂按照预设比例混合,得到待过滤混合物;随后将所述待过滤混合物加热至第一溶解温度,在预设时长内进行搅拌保温;趁热过滤所述待过滤混合物,除去所述待过滤混合物中的不溶物,得到所述滤液。
67.在一些实施方式中,所述溶剂为甲苯、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、四氢呋喃、二氧六环中的一种;
68.在一些实施方式中,所述退役弹药包括仓储退役的三硝基甲苯炸药、b炸药、梯黑铝、hbx-3、octol炸药中的一种或几种;
69.在一些实施方式中,所述第一溶解温度为50-100℃;
70.在一些实施方式中,所述第一预设时长为0.5-5h;
71.在一些实施方式中,所述预设比例为(1:1)-(1:7)。
72.本技术实施例中的溶剂为基于三硝基甲苯在所述溶剂中的溶解度确定的,表1示出了三硝基甲苯在不同溶剂中的溶解度(100g溶剂)。
73.表1三硝基甲苯在不同溶剂中的溶解度(100g溶剂)
[0074][0075]
如表1所示,三硝基甲苯在水中的溶解度较低,即使在100℃的水中,溶解度也只有0.1475g;在极性质子性溶剂乙醇中,三硝基甲苯的溶解度也不高,75℃的95%乙醇中,三硝基硝基甲苯的溶解度只有19.5g;而在特定的有机溶剂如氯仿、乙酸乙酯、丙酮、甲苯及吡啶等中,三硝基甲苯的溶解度均很大,60℃时均大于100g,说明特定溶剂可以有效的选择性溶解退役弹药中的三硝基甲苯,而不引入其他难分离的杂质,大大提高了后续制备三硝基甲苯的纯度。
[0076]
此外,本技术实施例中的第一溶解温度的具体温度,是基于特定溶剂对三硝基甲苯的溶解度确定的,由于上述特定溶剂对三硝基甲苯的溶解度虽然都很大,但仍有差别,所以对与选择不同的溶剂,确定不同的第一溶解温度。
[0077]
s102、对滤液重复进行第一预设次数的加热、降温,过滤得到最终滤液。
[0078]
具体实施时,将所述滤液自然降温至预设降温温度,再重新加热至第二溶解温度。随后立刻停止加热,过滤所述滤液,重复第一预设次数的上述自然降温、重新加热、过滤所述滤液的过程,将每次过滤得到的所述滤液合并到一起,得到所述最终滤液。
[0079]
在一些实施方式中,所述第二溶解温度为50-100℃;
[0080]
在一些实施方式中,所述预设降温温度为0-40℃;
[0081]
在一些实施方式中,所述第一预设次数为5-10次。
[0082]
s103、对最终滤液进行冷却结晶,过滤得到晶体产物,将晶体产物进行干燥,得到最终产品。
[0083]
具体实施时,将所述最终滤液加热升温至第三溶解温度;随后将所述第三溶解温度的最终滤液快速冷却至快速冷却温度,在预设结晶时间内进行结晶。由上述表1内容可知,三硝基甲苯在特定溶剂中溶解度随温度的变化较大,因此随着温度的迅速降低,三硝基甲苯在溶剂中的溶解度迅速降低,从而会在最终滤液中析出晶体产物,通过正压过滤器过滤得到所述最终滤液中析出的所述晶体产物,所述晶体产物为三硝基甲苯晶体;将所述晶体产物放入真空烘箱,在干燥温度和真空压力下进行干燥,得到所述最终产品。
[0084]
在一些实施方式中,所述第三溶解温度为50-100℃;
[0085]
在一些实施方式中,所述快速冷却温度为-5~5℃;
[0086]
在一些实施方式中,所述预设结晶时间为1-10h;
[0087]
在一些实施方式中,所述干燥温度为30℃;
[0088]
在一些实施方式中,所述真空压力为0.1-0.5mpa。
[0089]
此外,在本技术实施例中,在上述s101之后,从退役弹药中提取高纯度三硝基甲苯的方法还可以通过直接对滤液进行自然冷却结晶的方式实现,图2示出了直接对滤液进行自然冷却结晶提取三硝基甲苯流程图,如图2所示,具体步骤为:
[0090]
s201、在溶剂中溶解退役弹药,过滤得到滤液。
[0091]
具体实施时,先将退役弹药与溶剂按照预设比例混合,得到待过滤混合物;随后将所述待过滤混合物加热至第一溶解温度,在预设时长内进行搅拌保温;趁热过滤所述待过滤混合物,除去所述待过滤混合物中的不溶物,得到所述滤液。
[0092]
在一些实施方式中,所述溶剂为甲苯、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、四氢呋喃、二氧六环中的一种;
[0093]
在一些实施方式中,所述退役弹药包括仓储退役的三硝基甲苯炸药、b炸药、梯黑铝、hbx-3、octol炸药中的一种或几种;
[0094]
在一些实施方式中,所述第一溶解温度为50-100℃;
[0095]
在一些实施方式中,所述第一预设时长为0.5-5h;
[0096]
在一些实施方式中,所述预设比例为(1:1)-(1:7)。
[0097]
此步骤具体内容参见上述s101的内容,此处不再赘述。
[0098]
s202、将滤液自然冷却至目标自然冷却温度,静置,过滤得到晶体产物。
[0099]
具体实施时,将滤液自然冷却至目标自然冷却温度,静置第二预设时长,静置过程中随着溶剂的挥发和温度的降低,滤液中会析出白色固体,即晶体产物,通过正压过滤器过滤,得到晶体产物(三硝基甲苯晶体)。
[0100]
s203、重复第二预设次数的上述溶解、过滤、自然冷却结晶、过滤晶体产物的过程。
[0101]
具体实施时,对结晶后的滤液再次重复第二预设次数的上述s201-s202的溶解、过滤、自然冷却结晶、过滤所述晶体产物的过程,并将得到的晶体产物合并到一起。
[0102]
s204、将所述晶体产物进行干燥,得到最终产品。
[0103]
具体实施时,将上述合并到一起的所有晶体产物放入真空烘箱,在干燥温度和真空压力下进行干燥,得到所述最终产品。
[0104]
在一些实施方式中,所述目标自然冷却温度为0-30℃;
[0105]
在一些实施方式中,所述第二预设时长为0.5-5h;
[0106]
在一些实施方式中,所述第二预设次数为3-5次;
[0107]
在一些实施方式中,所述干燥温度为30℃;
[0108]
在一些实施方式中,所述真空压力为0.1-0.5mpa。
[0109]
基于上述实施例提供的从退役弹药中提取高纯度三硝基甲苯的方法,得到的最终产品为三硝基甲苯晶体,纯度大于99%。
[0110]
为使本领域技术人员更加清楚地理解本技术,现通过以下实施例对本技术所述的一种从退役弹药中提取高纯度三硝基甲苯的方法进行详细说明。
[0111]
实施例一
[0112]
s101、在溶剂中溶解退役弹药,过滤得到滤液。
[0113]
具体实施时,先将退役梯黑铝炸药在室温下加入乙酸乙酯溶剂中,其中退役梯黑铝炸药与乙酸乙酯的配比为1:4(退役梯黑铝炸药1kg,乙酸乙酯溶剂4kg),不断搅拌,得到待过滤混合物。将所述待过滤混合物缓慢加热升温至100℃,搅拌保温1h。随后趁热过滤所述待过滤混合物,除去所述待过滤混合物中的不溶物,得到滤液。
[0114]
s102、对滤液重复进行第一预设次数的加热、降温,过滤得到最终滤液。
[0115]
具体实施时,将所述滤液自然降温至40℃,再重新加热至100℃。随后立刻停止加热,过滤所述滤液,重复6次上述的自然降温、重新加热、过滤所述滤液的过程,将每次过滤得到的所述滤液合并到一起,得到所述最终滤液。
[0116]
s103、对最终滤液进行冷却结晶,过滤得到晶体产物,将晶体产物进行干燥,得到最终产品。
[0117]
具体实施时,将所述最终滤液加热升温至100℃;随后将所述100℃的最终滤液快速冷却至0℃,随着温度的迅速降低,三硝基甲苯在溶剂中的溶解度降低,最终滤液中析出晶体产物,通过正压过滤器过滤得到所述最终滤液中析出的所述晶体产物,所述晶体产物为三硝基甲苯晶体。将所述晶体产物放入真空烘箱,在室温、0.1mpa压力下进行干燥,得到所述最终产品。
[0118]
图3示出了本实施例得到的最终产品的核磁共振氢谱图,如图3所示,1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ9.02,2.56ppm,可以看出ch(9.02ppm)和ch3(2.56ppm),分别为三硝基甲苯中的苯环氢和甲基氢,没有其他峰出现,佐证了本实施例得到的最终产品中只存在苯环氢和甲基氢,与三硝基甲苯的结构相吻合。
[0119]
图4示出了本实施例得到的最终产品的红外谱图,如图4所示,红外谱图中两个最高峰(1536.17、1345.05)表明硝基的存在,佐证了本实施例得到的最终产品中存在硝基,与三硝基甲苯相吻合。
[0120]
图5示出了本实施例得到的最终产品的
13
c-apt核磁共振谱图,如图5所示,123.04ppm的峰值表征三硝基甲苯中3,5号位的苯环碳(ch),15.41ppm的峰值表征三硝基甲苯中的甲基碳(ch3),133.39ppm、146.16ppm、151.31ppm的峰值表征4号位(甲基对位)的苯环碳、2,6号位(甲基邻位)的苯环碳以及1号位的苯环碳,这与三硝基甲苯的结构吻合,且未出现其他峰,证明最终产品中没有其他杂质。结合图3、图4、图5的表征,可以确定最终产品为三硝基甲苯。
[0121]
图6示出了本实施例得到的最终产品的hplc检测图,如图6所示,可以看出,本实施例的最终产品中三硝基甲苯的纯度为99.43%。
[0122]
实施例二
[0123]
s101、在溶剂中溶解退役弹药,过滤得到滤液。
[0124]
具体实施时,先将退役三硝基甲苯炸药在室温下加入甲苯溶剂中,其中退役三硝基甲苯炸药与甲苯的配比为1:2(退役三硝基甲苯炸药1kg,甲苯溶剂2kg),不断搅拌,得到待过滤混合物。将所述待过滤混合物缓慢加热升温至60℃,搅拌保温1h。随后趁热过滤所述待过滤混合物,除去所述待过滤混合物中的不溶物,得到滤液。
[0125]
s102、对滤液重复进行第一预设次数的加热、降温,过滤得到最终滤液。
[0126]
具体实施时,将所述滤液自然降温至25℃,再重新加热至60℃。随后立刻停止加热,过滤所述滤液,重复5次上述的自然降温、重新加热、过滤所述滤液的过程,将每次过滤得到的所述滤液合并到一起,得到所述最终滤液。
[0127]
s103、对最终滤液进行冷却结晶,过滤得到晶体产物,将晶体产物进行干燥,得到最终产品。
[0128]
具体实施时,将所述最终滤液加热升温至60℃;随后将所述60℃的最终滤液快速冷却至20℃,随着温度的迅速降低,三硝基甲苯在溶剂中的溶解度降低,最终滤液中析出晶体产物,通过正压过滤器过滤得到所述最终滤液中析出的所述晶体产物,所述晶体产物为三硝基甲苯晶体。将所述晶体产物放入真空烘箱,在室温、0.1mpa压力下进行干燥,得到所述最终产品。
[0129]
图7示出了本实施例得到的最终产品的核磁共振氢谱图,如图7所示,1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ9.02,2.56ppm,可以看出ch(9.02ppm)和ch3(2.56ppm),分别为三硝基甲苯中的苯环氢和甲基氢,没有其他峰出现,佐证了本实施例得到的最终产品中只存在苯环氢和甲基氢,与三硝基甲苯的结构相吻合。
[0130]
图8示出了本实施例得到的最终产品的hplc检测图,如图8所示,可以看出,本实施例的最终产品中三硝基甲苯的纯度为99.92%。
[0131]
实施例三
[0132]
s201、在溶剂中溶解退役弹药,过滤得到滤液。
[0133]
具体实施时,先将退役弹药b炸药在室温下加入乙酸乙酯溶剂中,其中退役弹药b炸药与乙酸乙酯的配比为1:4(退役弹药b炸药1kg,乙酸乙酯溶剂4kg),不断搅拌,得到待过滤混合物。将所述待过滤混合物缓慢加热升温至50℃,搅拌保温0.5h。随后趁热过滤所述待过滤混合物,除去所述待过滤混合物中的不溶物,得到滤液。
[0134]
s202、将滤液自然冷却至目标自然冷却温度,静置,过滤得到晶体产物。
[0135]
具体实施时,将得到的滤液自然冷却至25℃,静置2h后,静置过程中随着溶剂的挥
发和温度的降低,滤液中会析出白色固体,即晶体产物,通过正压过滤器过滤,得到晶体产物(三硝基甲苯晶体)。
[0136]
s203、重复第二预设次数的上述溶解、过滤、自然冷却结晶、过滤晶体产物的过程。
[0137]
具体实施时,对结晶后的滤液再次重复3次的上述s201-s202的溶解、过滤、自然冷却结晶、过滤所述晶体产物的过程,并将得到的晶体产物合并到一起。
[0138]
s204、将所述晶体产物进行干燥,得到最终产品。
[0139]
具体实施时,将上述合并到一起的所有晶体产物放入真空烘箱,在室温、0.1mpa的干燥压力下进行干燥,得到所述最终产品。
[0140]
图9示出了本实施例得到的最终产品的核磁共振氢谱图,如图9所示,1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ9.02,2.56ppm,可以看出ch(9.02ppm)和ch3(2.56ppm),分别为三硝基甲苯中的苯环氢和甲基氢,没有其他峰出现,佐证了本实施例得到的最终产品中只存在苯环氢和甲基氢,与三硝基甲苯的结构相吻合。
[0141]
图10示出了本实施例得到的最终产品的hplc检测图,如图10所示,可以看出,本实施例的最终产品中三硝基甲苯的纯度为99.54%。
[0142]
实施例四
[0143]
s101、在溶剂中溶解退役弹药,过滤得到滤液。
[0144]
具体实施时,先将退役三硝基甲苯炸药在室温下加入乙酸乙酯溶剂中,其中退役三硝基甲苯炸药与乙酸乙酯的配比为1:1(退役三硝基甲苯炸药1kg,乙酸乙酯溶剂1kg),不断搅拌,得到待过滤混合物。将所述待过滤混合物缓慢加热升温至60℃,搅拌保温1h。随后趁热过滤所述待过滤混合物,除去所述待过滤混合物中的不溶物,得到滤液。
[0145]
s102、对滤液重复进行第一预设次数的加热、降温,过滤得到最终滤液。
[0146]
具体实施时,将所述滤液自然降温至25℃,再重新加热至60℃。随后立刻停止加热,过滤所述滤液,重复5次上述的自然降温、重新加热、过滤所述滤液的过程,将每次过滤得到的所述滤液合并到一起,得到所述最终滤液。
[0147]
s103、对最终滤液进行冷却结晶,过滤得到晶体产物,将晶体产物进行干燥,得到最终产品。
[0148]
具体实施时,将所述最终滤液加热升温至60℃;随后将所述60℃的最终滤液快速冷却至20℃,随着温度的迅速降低,三硝基甲苯在溶剂中的溶解度降低,最终滤液中析出晶体产物,通过正压过滤器过滤得到所述最终滤液中析出的所述晶体产物,所述晶体产物为三硝基甲苯晶体。将所述晶体产物放入真空烘箱,在室温、0.1mpa压力下进行干燥,得到所述最终产品。
[0149]
对本实施例得到的最终产品进行核磁共振氢谱和hplc检测,核磁共振氢谱图1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ9.02,2.56ppm,ch(9.02ppm)和ch3(2.56ppm),分别为三硝基甲苯中的苯环氢和甲基氢,没有其他峰出现,佐证了本实施例得到的最终产品中只存在苯环氢和甲基氢,与三硝基甲苯的结构相吻合;hplc检测到最终产品的纯度为99.9%。
[0150]
实施例五
[0151]
s201、在溶剂中溶解退役弹药,过滤得到滤液。
[0152]
具体实施时,先将退役弹药b炸药在室温下加入乙酸乙酯溶剂中,其中退役b炸药与乙酸乙酯的配比为1:2(退役弹药b炸药1kg,乙酸乙酯溶剂2kg),不断搅拌,得到待过滤混
合物。将所述待过滤混合物缓慢加热升温至60℃,搅拌保温1h。随后趁热过滤所述待过滤混合物,除去所述待过滤混合物中的不溶物,得到滤液。
[0153]
s202、将滤液自然冷却至目标自然冷却温度,静置,过滤得到晶体产物。
[0154]
具体实施时,将得到的滤液自然冷却至20℃,静置2h后,静置过程中随着溶剂的挥发和温度的降低,滤液中会析出白色固体,即晶体产物,通过正压过滤器过滤,得到晶体产物(三硝基甲苯晶体)。
[0155]
s203、重复第二预设次数的上述溶解、过滤、自然冷却结晶、过滤晶体产物的过程。
[0156]
具体实施时,对结晶后的滤液再次重复3次的上述s201-s202的溶解、过滤、自然冷却结晶、过滤所述晶体产物的过程,并将得到的晶体产物合并到一起。
[0157]
s204、将所述晶体产物进行干燥,得到最终产品。
[0158]
具体实施时,将上述合并到一起的所有晶体产物放入真空烘箱,在室温、0.1mpa的干燥压力下进行干燥,得到所述最终产品。
[0159]
对本实施例得到的最终产品进行核磁共振氢谱和hplc检测,核磁共振氢谱图1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ9.02,2.56ppm,ch(9.02ppm)和ch3(2.56ppm),分别为三硝基甲苯中的苯环氢和甲基氢,没有其他峰出现,佐证了本实施例得到的最终产品中只存在苯环氢和甲基氢,与三硝基甲苯的结构相吻合;hplc检测到最终产品的纯度为99.5%。
[0160]
实施例六
[0161]
s101、在溶剂中溶解退役弹药,过滤得到滤液。
[0162]
具体实施时,先将退役octol炸药在室温下加入乙酸乙酯溶剂中,其中退役octol炸药与乙酸乙酯的配比为1:2(退役octol炸药1kg,乙酸乙酯溶剂2kg),不断搅拌,得到待过滤混合物。将所述待过滤混合物缓慢加热升温至60℃,搅拌保温1h。随后趁热过滤所述待过滤混合物,除去所述待过滤混合物中的不溶物,得到滤液。
[0163]
s102、对滤液重复进行第一预设次数的加热、降温,过滤得到最终滤液。
[0164]
具体实施时,将所述滤液自然降温至25℃,再重新加热至60℃。随后立刻停止加热,过滤所述滤液,重复5次上述的自然降温、重新加热、过滤所述滤液的过程,将每次过滤得到的所述滤液合并到一起,得到所述最终滤液。
[0165]
s103、对最终滤液进行冷却结晶,过滤得到晶体产物,将晶体产物进行干燥,得到最终产品。
[0166]
具体实施时,将所述最终滤液加热升温至60℃;随后将所述60℃的最终滤液快速冷却至0℃,随着温度的迅速降低,三硝基甲苯在溶剂中的溶解度降低,最终滤液中析出晶体产物,通过正压过滤器过滤得到所述最终滤液中析出的所述晶体产物,所述晶体产物为三硝基甲苯晶体。将所述晶体产物放入真空烘箱,在室温、0.1mpa压力下进行干燥,得到所述最终产品。
[0167]
对本实施例得到的最终产品进行核磁共振氢谱和hplc检测,核磁共振氢谱图1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ9.02,2.56ppm,ch(9.02ppm)和ch3(2.56ppm),分别为三硝基甲苯中的苯环氢和甲基氢,没有其他峰出现,佐证了本实施例得到的最终产品中只存在苯环氢和甲基氢,与三硝基甲苯的结构相吻合;hplc检测到最终产品的纯度为99.5%。
[0168]
实施例七
[0169]
s101、在溶剂中溶解退役弹药,过滤得到滤液。
[0170]
具体实施时,先将退役hbx-3炸药在室温下加入甲苯溶剂中,其中退役hbx-3炸药与甲苯的配比为1:5(退役hbx-3炸药1kg,甲苯溶剂5kg),不断搅拌,得到待过滤混合物。将所述待过滤混合物缓慢加热升温至80℃,搅拌保温1h。随后趁热过滤所述待过滤混合物,除去所述待过滤混合物中的不溶物,得到滤液。
[0171]
s102、对滤液重复进行第一预设次数的加热、降温,过滤得到最终滤液。
[0172]
具体实施时,将所述滤液自然降温至25℃,再重新加热至80℃。随后立刻停止加热,过滤所述滤液,重复5次上述的自然降温、重新加热、过滤所述滤液的过程,将每次过滤得到的所述滤液合并到一起,得到所述最终滤液。
[0173]
s103、对最终滤液进行冷却结晶,过滤得到晶体产物,将晶体产物进行干燥,得到最终产品。
[0174]
具体实施时,将所述最终滤液加热升温至80℃;随后将所述80℃的最终滤液快速冷却至0℃,随着温度的迅速降低,三硝基甲苯在溶剂中的溶解度降低,最终滤液中析出晶体产物,通过正压过滤器过滤得到所述最终滤液中析出的所述晶体产物,所述晶体产物为三硝基甲苯晶体。将所述晶体产物放入真空烘箱,在室温、0.1mpa压力下进行干燥,得到所述最终产品。
[0175]
对本实施例得到的最终产品进行核磁共振氢谱和hplc检测,核磁共振氢谱图1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ9.02,2.56ppm,ch(9.02ppm)和ch3(2.56ppm),分别为三硝基甲苯中的苯环氢和甲基氢,没有其他峰出现,佐证了本实施例得到的最终产品中只存在苯环氢和甲基氢,与三硝基甲苯的结构相吻合;hplc检测到最终产品的纯度为99.4%。
[0176]
本技术实施例提供一种从退役弹药中提取高纯度三硝基甲苯的方法,通过在预设温度下利用预设比例的特定溶剂,选择性溶解退役弹药中的三硝基甲苯,除去不溶物,并利用三硝基甲苯在特定溶剂的滤液中的溶解度随温度变化的差别,选择性结晶析出高纯度三硝基甲苯晶体,具有以下优点:
[0177]
(1)本技术通过选择特定的溶剂、温度和配比,从退役弹药中提取的三硝基甲苯纯度高,且溶剂可以重复使用,降低了生产成本和对环境的污染。
[0178]
(2)本技术选择重结晶工艺进行退役弹药中三硝基甲苯的分离提纯,工艺简单,有利于推进含能材料的退役转化应用进程。
[0179]
(3)本技术的方法为湿法工艺,过程中所有步骤和反应条件安全可控,在生产流程中安全风险小,能够应用的退役弹药种类众多,应用范围广泛。
[0180]
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0181]
以上对本技术所提供的技术方案进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术,本说明书内容不应理解为对本技术的限制。同时,对于本领域的一般技术人员,依据本技术,在具体实施方式及应用范围上均会有不同形式的改变之处,这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举,而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术的保护范围之中。
再多了解一些

本文用于创业者技术爱好者查询,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。

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