CZ2017112A3 - Sypká koloběhovaná amonledková průmyslová trhavina - Google Patents

Abstract

Řešení se týká sypké koloběhované amonledkové průmyslové trhaviny, která obsahuje jako zcitlivující energetickou složku trimethylolpropan trinitrát, případně směs trimethylolpropan trinitrát s hliníkem a 0 % TNT.

Description

Sypká koloběhovaná amonledková průmyslová trhavina

Oblast techniky

Vynález se týká sypké koloběhované amonledkové průmyslové trhaviny.

Dosavadní stav techniky

V současnosti se pro výrobu sypkých koloběhovaných amonledkových trhavin jako zcitlivující energetická přísada používá především TNT. TNT je toxický a jeho cena stále roste. Toxicita TNT se projevuje především při jeho výrobě a zpracování na průmyslové trhaviny a je příčinou nemocí z povolání. Výroba i použití TNT také zatěžuje životní prostředí, protože při výrobě vznikají odpadní vody (tzv. červené vody), které obsahují zabarvené nižší nitroderiváty toluenu, které jsou toxické, a u některých z nich byla také prokázána karcinogenita. Biologická odbouratelnost těchto derivátů je velmi obtížná a zdlouhavá, často dochází u starých výrob k dlouhodobému zatížení životního prostředí v horizontu desítek let.

Z pohledu zátěže životního prostředí dochází při použití trhaviny s TNT také ke kontaminaci spodních vod rezidui TNT a jeho derivátů a dále pak při selhávkách dochází k potenciální intoxikaci pracovníků dolů a lomů. Také povýbuchové zplodiny takových trhavin obsahují také malé množství detekovatelného TNT, což je nevýhoda zejména v důlních uzavřených systémech, kde se trhaviny s obsahem TNT používají (jedná se o doly bez nebezpečí výbuchu pracho-vzdušných a plyno-vzdušných směsí).

Hliník je známou součástí trhavin s vyšší pracovní schopností, současně ^5 však v průmyslových trhavinách zastává i funkci zcitlivující přísady pro dusičnan amonný jako hlavní složku trhaviny.

Jako další, teoreticky použitelné, zcitlivující energetické přísady pro sypké průmyslové trhaviny je známé použití látek jako je hexogen, pentrit nebo oktogen a jejich směsi s TNT. Tyto látky se však používají výjimečně vzhledem 30 k jejich vysoké ceně oproti TNT a také jejich vysoké citlivosti k mechanickým

PV 2017-112

1.3.2v17 • « · · · · · · _ ·· · : ::.. :

: :: : ·: : .· ·— • · ·· ·· ··«· ····· τ

- 2 podnětům, která je jejich hlavní překážkou pro použití těchto látek při technologii koloběhování, používané k výrobě sypkých amonledkových trhavin.

Cílem vynálezu je odstranit, nebo alespoň snížit nevýhody dosavadního stavu techniky a pokud možno nahradit obsah TNT v sypkých koloběhovaných amonledkových trhavinách netoxickou látkou při zachování zpracovatelských a užitných vlastností koloběhovaných sypkých amonledkových trhavin.

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu je dosaženo sypkou koloběhovanou amonledkovou ^6 trhavinou, jejíž podstata spočívá vtom, že obsahuje jako zcitlivující energetickou složku trimethylolpropan trinitrát, případně směs trimethylolpropan trinitrát s hliníkem a 0 % TNT.

Trhavina podle tohoto vynálezu si zachovává užitné vlastnosti dosavadních koloběhovaných amonledkových průmyslových trhavin, přičemž výroba TMPTN zatěžuje životní prostředí jen velmi málo ve srovnání s výrobou TNT. Z ekonomického hlediska je výroba TMPTN ve velkém množství pro potřeby průmyslových trhavin levnější než je výroba TNT, protože u TMPTN jde o jednostupňový proces nevyžadující žádné obtížné purifikační kroky, jako je vyžadováno při výrobě TNT. Odpadající kyselina při výrobě TMPTN neobsahuje po termické stabilizaci žádné toxické látky a lze ji bez potíží využít např. k výrobě hnojiv. Při výrobě TMPTN není třeba používat nitrační směs a proto je i regenerace kyseliny méně energeticky náročná a tedy ve všech směrech nízkonákladová a jen minimálně zatěžující životní prostředí. Základní surovina pro výrobu TMPTN, trimethylol propan, je nyní jedno z nejběžnějších síťovadel při výrobě plastů, a proto je vstupní látka snadno dostupná a v podstatě pravděpodobně i nejlevnější ze všech derivátů pentaerythritolu.

TPMTN je bezbarvá krystalická látka nerozpustná ve vodě. CAS 292192-8, sumární vzorec C6H11N3O9, molekulová hmotnost 269,4 g.mol'¹, hustota 1,50 g.cnr³, kyslíková bilance - 50,5 %, objem výbuchových zplodin 1009 l/kg, ^6 bod tání 51 °C, detonační rychlost 6440 m.s'¹ (při hustotě 1,48 g.cnr³ v utěsnění), výduť v Trauzlově bloku 415 cm³. Synonyma: propylidenetrimethyl trinitrate, propatyl nitrate, Etrynit, ETTN, Ettriol trinitrate.

PVW7-112

1.3.2017

Vzorec TPMTN je:

O O-^N-^;O

Příklady uskutečnění vynálezu

Vynález je založen na tom, že sypká koloběhovaná amonledková trhavina má zcitlivující energetickou složku TNT zcela nahrazenu trimethylolpropan trinitrátem (dále jen TMPTN) nebo kombinací TMPTN/AI (hliník). Podíl trimethylolpropan trinitrátu (TMPTN) nebo kombinace TMPTN/AI (hliníku) v celkové směsi je přitom v rozsahu od 0,01 % hmot/do 40 % hmot/?⁷ s výhodou pak v rozsahu od 2 % hmotl do 20 % hmoti Ve výsledné směsi je tak

M/· podíl toxického TNT 0 % hrnou, neboť tato neobsahuje žádné TNT.

V následujících tabulkách jsou uvedena příkladná složení a výsledky zkoušek amonledkových koloběhovaných průmyslových trhavin, v nichž byl obsah TNT jako zcitlivující energetické složky zcela nahrazen obsahem TMPTN nebo směsí TMPTN s hliníkem (AI).

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Sypká koloběhovaná amonledková průmyslová trhavina, vyznačující se tím, že obsahuje jako zcitlivující energetickou složku trimethylolpropan íf trinitrát, případně směs trimethylolpropan trinitrát s hliníkem/a 0~% TNT. __ ' Ito H .

   / O/
2. 2. Sypká koloběhovan^ amonledková průmyslová trhavina podle nároku 1, vyznačující se tím, že podíl trimethylolpropan trinitrátu nebo jeho směsi s hliníkem v celkovém složení trhaviny je v rozsahu od 0,01 % hmotfdo 40 % hmot/rv· t cU
3. 3. Sypká koloběhovaná amonledková průmyslová trhavina podle nároku

   2, vyznačující se tím, že podíl trimethylolpropan trinitrátu nebo jeho směsi s hliníkem v celkovém složeni trhaviny je v rozsahu od 2 % hmot) do 20 % hmotAv·