Extrudering av ADN. Från fast till flytande under kontrollerade former

Författare:

  • Janis Ritums

Publiceringsdatum: 2011-06-17

Rapportnummer: FOI-R--3203--SE

Sidor: 22

Skriven på: Svenska

Nyckelord:

  • ammonium dinitramid (ADN)
  • smälta
  • extrudering
  • process
  • säkerhet

Sammanfattning

Tillverkningen av prillad ammonium dinitramide (ADN) är idag en satsviss process med stor manuell arbetsinsats. Genom att kontinuerligt smälta och transportera ADN kan prillningen förenklas avsevärt. Då ADN är ett mycket energirikt salt men med ett snävt processfönster ställs hårda säkerhetskrav på all utrustning som är i kontakt med saltet. Att använda en extruder, alt strängspruta, till att smälta och transportera ADN är fullt möjligt. Speciella krav ställs dock på lösningen, såsom: ? Kompatibilitet med valda konstruktionsmaterial ? Sönderfall av ADN i smälta ? Energitillförsel till extruder ? Kontroll av processparametrar ? Arbetsäkerhet (avgasning, nödkylning & tryckavlastning) Några kontruktionsmaterial är fullt kompatibla med ADN i smälta. Exempelvis rostfritt stål (SS2344, V4A, AlSl316), aluminium, polytetrafluoretylen (PTFE) tex Teflon & perfluorerat gummi tex Viton. Konstruktionsmaterial som strängeligen bör undvikas är bla järn-, nickel-, koppar & silverlegeringar samt dess föreningar, cyanoakrylatlim & polyacetal tex Delrin. ADN och dess speciella fysikaliska egenskaper har studerats och testats i litteraturen. Nämnvärd information som summeras i denna rapport är bla: ? Saltet ADN skapar ett stabilt komplex tillsammans med vatten (inom ett koncentrationsintervall) såväl i fast fas som i smälta ? Vid kemiskt sönderfall av ADN bildas bla nitrösa gaser ? Sönderfallet katalyseras av extremt torra miljöer, RH<1%, och i smält tillstånd i mer än 1h ? Sönderfallsreaktionen av ADN i smälta kan inhiberas genom tillsats av MgO ? Skjuvviskositeten hos ADN varierar med skjuvfrekvensen vilket tyder på ett ickenewtonskt flytbeteende