炸药作为武器装备的能源和动力,是国民经济发展不可缺少的含能材料,在军用及民用两方面都占有重要的地位。我国工业炸药的品种齐全,种类繁多,已经形成多品种炸药竞相发展的合理格局。随着世界各国经济建设的迅猛发展,工业炸药尤其是粉状工业炸药的生产使用量持续增长,在提高产量的同时,必须注重炸药的质量水平,强调高产量和高质量的协同发展。黑索金是当代最重要的高能炸药,作为一种化合物,工业上对其纯度有严格的规定和要求,其中湿分含量(主要是残酸和水)是影响黑索金纯度的重要指标之一。湿分含量偏高,不但严重腐蚀生产中的操作设备,而且会显著降低黑索金和以黑索金为主装药的混合炸药的热安定性和化学安定性,不利于黑索金的生产使用和长期贮存,黑索金湿分脱除属于固液分离范畴,因此,有必要对黑索金生产工艺后处理固液分离过程和工艺进行研究,探索降低黑索金湿分的方法和途径,解决黑索金纯度质量问题,为其他炸药的固液分离脱湿过程和工艺提供参考和指导。论文的主要研究内容和取得的成果如下：(1)以黑索金—清洗液固液体系为研究对象,通过单因素试验和正交试验,研究两种不同清洗方式磁力搅拌清洗和超声辅助清洗对黑索金清洗脱酸效果的影响,并对两种清洗方式的工艺条件进行优化和比较,然后对黑索金超声辅助清洗的脱酸动力学进行了试验研究和理论计算,最后为考核超声处理后黑索金化学成分和分子结构是否发生变化,采用XRD和FTIR技术对工业普通黑索金和超声处理黑索金两组试样进行分析测试。结果表明,与磁力搅拌清洗相比,超声辅助清洗的清洗效率较高,清洗效果较好,最优工艺条件为：超声时间70min、温度35℃、超声频率40kHz、超声功率85%,最终产品酸度为0.006%；黑索金超声辅助清洗过程表现为一级反应特征,相应的活化能为7.105kJ/mmol；超声处理不会改变产品的结构和特征。(2)从微观层次解释和探讨超声气泡对黑索金清洗脱酸过程的强化作用和机理,对气泡在黑索金界面附近的溃灭进行了数值计算,研究了气泡溃灭过程中的形状演变过程、周围流场的速度分布和压力分布状况。结果表明,单气泡溃灭过程中,气泡形状变化经历以下阶段：球形→椭球形→杏形→碗形,远黑索金界面端的气泡顶部出现垂直指向界面的高速微射流,伴随形成蘑菇云状的局部高压；垂直排列的气泡对溃灭过程中,远黑索金界面气泡的溃灭变化情况与但气泡的溃灭类似,近黑索金界面气泡呈现椭球形状,变化十分缓慢,周围的流场和压力变化较小。气泡非对称溃灭引发高速射流和涡流等扰动和湍流效应等伴生机械作用,主要通过减小黑索金固液边界层的厚度,增强搅拌作用,将外部新鲜溶剂引流至微孔内以强化黑索金的清洗脱酸过程。(3)通过试验测试不同含湿量下黑索金的机械感度和热分析状况,考察了含湿黑索金的机械安定性和热安定性,在电加热真空干燥箱中,系统研究了黑索金的静态干燥特性,运用响应面分析法(RSM)研究了对黑索金干燥工艺条件进行了优化,最后建立了黑索金静态干燥的数学模型,计算得到了静态干燥过程的动力学参数。结果表明,黑索金的撞击感度和摩擦感度均随含湿量的增加而降低,含湿量越大,黑索金发生热分解所需的热量越多。黑索金静态干燥过程包括预热阶段、恒速干燥阶段和降速干燥阶段三个阶段,恒速干燥阶段在干燥过程中占主导地位。黑索金静态干燥过程最优工艺条件为：干燥温度为80℃、真空度为0.05MPa、含湿量为10%。Midilli-Kucuk模型能够很好的描述黑索金的静态干燥过程,干燥有效扩散系数在5.56×10-10-1.31×10-9m2/s之间,表观活化能在21.46～11.79kJ/mmol之间。(4)通过连续干燥工艺设计,研制出一套连续干燥原理样机并对其进行系统集成,经过可行性试验和分析,对原理样机进行改进和放大化设计,研制出连续干燥工程样机并对其进行系统集成,试验研究了黑索金的连续干燥特性,建立了黑索金连续干燥数学模型,得到了黑索金连续干燥过程中的湿分有效传质系数、静电和温度分布等,考察了连续干燥工程样机的干燥能力和干燥稳定性,对黑索金连续干燥关键技术进行了安全评价和分析,最后,对黑索金静态干燥和拟动态连续干燥两种干燥方式下的干燥特性曲线、干燥模型和有效湿分扩散系数以及安全经济技术进行了比较。结果表明：在连续干燥原理样机上实施干燥试验时,黑索金在干燥机上停留干燥50min,湿分含量即可降至0.02%左右,达到了预期的干燥指标(≤0.1%)；在连续干燥工程样机上实施干燥试验时,黑索金连续干燥过程包括预热升速干燥阶段和降速干燥阶段,恒速干燥阶段不明显,降速干燥占主导地位。Midilli-Kucuk模型可以很好地预测黑索金连续干燥过程的湿分变化情况,黑索金连续干燥过程有效湿分扩散系数在3.16～3.46×10-8m2/s之间,干燥能力和干燥稳定性好。与现用干燥工艺相比,黑索金连续干燥所需时间缩短了70.1%,干燥过程的静电积累减小了66.4%,干燥工房产生的粉尘量降低了75.9%,干燥能耗降低了59.7%。