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Continuous synthesis of a silver-based primary explosive with high purity
Chemical Engineering Science ( IF 4.1 ) Pub Date : 2024-08-19 , DOI: 10.1016/j.ces.2024.120634 Haibin Xu , Chang Xu , Yuting Zheng , Dezhi Zhang , Haomiao Zhang , Jingdai Wang , Yongrong Yang
Chemical Engineering Science ( IF 4.1 ) Pub Date : 2024-08-19 , DOI: 10.1016/j.ces.2024.120634 Haibin Xu , Chang Xu , Yuting Zheng , Dezhi Zhang , Haomiao Zhang , Jingdai Wang , Yongrong Yang
We present a continuous flow strategy for synthesizing a high-purity primary explosive, silver acetylide-silver nitrate (SASN), using a 3D-printed acetylene bubble generator coupled with a vibration device and a coiled tubular reactor. The mass transfer enhancement by the active mixing provided by vibration and Dean vortices in the coiled reactor mitigates the deposition of SASN particles on the reactor walls. We obtain high-purity SASN products by optimizing the reactor configuration and process conditions. SEM analysis indicates bulbous-shape SASN particles with 150–300 nm size in acetonitrile; DSC analysis reveals three main peaks between 180–230 °C and facilitates the evaluation of activation energies using the Ozawa method. The as-synthesized SASN exhibits excellent sensitivities as compared with other primary explosives. This gas–liquid-solid flow approach is effectively and safely scaled up by increasing the volumetric flowrate under fixed reaction time and can be readily extrapolated to other continuous syntheses with solids generation.
中文翻译:
高纯度银基起爆药的连续合成
我们提出了一种连续流策略,使用 3D 打印的乙炔气泡发生器与振动装置和盘管式反应器相结合,合成高纯度初级炸药乙炔银-硝酸银 (SASN)。螺旋反应器中的振动和迪恩涡流提供的主动混合增强了传质,减轻了 SASN 颗粒在反应器壁上的沉积。我们通过优化反应器配置和工艺条件获得高纯度SASN产品。 SEM 分析表明,乙腈中存在尺寸为 150-300 nm 的球状 SASN 颗粒; DSC 分析揭示了 180–230 °C 之间的三个主峰,有助于使用 Ozawa 方法评估活化能。与其他起爆药相比,合成的 SASN 表现出优异的灵敏度。这种气-液-固流方法可以通过在固定反应时间下增加体积流量来有效、安全地扩大规模,并且可以很容易地外推到其他具有固体生成的连续合成。
更新日期:2024-08-19
中文翻译:
高纯度银基起爆药的连续合成
我们提出了一种连续流策略,使用 3D 打印的乙炔气泡发生器与振动装置和盘管式反应器相结合,合成高纯度初级炸药乙炔银-硝酸银 (SASN)。螺旋反应器中的振动和迪恩涡流提供的主动混合增强了传质,减轻了 SASN 颗粒在反应器壁上的沉积。我们通过优化反应器配置和工艺条件获得高纯度SASN产品。 SEM 分析表明,乙腈中存在尺寸为 150-300 nm 的球状 SASN 颗粒; DSC 分析揭示了 180–230 °C 之间的三个主峰,有助于使用 Ozawa 方法评估活化能。与其他起爆药相比,合成的 SASN 表现出优异的灵敏度。这种气-液-固流方法可以通过在固定反应时间下增加体积流量来有效、安全地扩大规模,并且可以很容易地外推到其他具有固体生成的连续合成。