惰性气体对丙酮的抑爆研究

发布时间：2017-04-26 18:00

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【摘要】：丙酮的爆炸事故日益增多,如何预防和控制丙酮的爆炸事故一直是一个难题。采用惰性气体抑爆技术能够有效地预防和控制丙酮爆炸事故的发生,是人们重点研究的内容之一。由于丙酮的沸点低,易挥发,一般情况下丙酮的储存和运输条件为常温常压,所以研究在常温常压下丙酮的爆炸极限以及惰性气体对丙酮爆炸极限的影响有现实意义。本论文对常温常压下丙酮的爆炸极限以及惰性气体N2和CO_2对丙酮爆炸的抑制效果进行了试验研究,实验数据可以为采取抑爆措施提供参考依据。本文对丙酮的爆炸极限进行了测定,进一步选用常用的惰性气体N2和CO_2,对丙酮爆炸的抑制效果进行了研究。主要结果如下:(1)常温常压下,丙酮的爆炸下限为2.55%,爆炸上限为13.44%。(2)温度对丙酮爆炸极限有一定的影响。试验表明,20℃时丙酮的爆炸极限范围为2.55%~13.44%,60℃时丙酮的爆炸极限范围为2.53%~13.87%,100℃时丙酮的爆炸极限范围为2.52%~14.15%。在20℃~100℃范围内,丙酮的爆炸下限变化不大,爆炸上限变化稍大,但二者变化都不是很明显。(3)惰性气体N2和CO_2对丙酮的爆炸极限有一定的抑制作用。试验测出纯N2的最佳抑爆浓度为49%;纯CO_2的最佳抑爆浓度为42%,CO_2的抑爆效果与N2相比较好。当N2/CO_2体积比为1:2时,混合气体的最佳抑爆浓度为43%,此时抑爆效果最好。N2/CO_2混合气体中CO_2的体积百分数越高,对丙酮的抑爆效果越好。(4)温度对惰性气体的抑爆效果有一定的影响,N2和CO_2的最佳抑爆浓度随温度的升高而增大。试验结果表明,20℃时N2的最佳抑爆浓度为49%,CO_2的最佳抑爆浓度为42%;60℃时N2的最佳抑爆浓度为50%,CO_2的最佳抑爆浓度为43%;100℃时,N2的最佳抑爆浓度为53%,CO_2的最佳抑爆浓度为45%。N2的抑爆效果对温度更为敏感,温度对N2抑爆效果的影响更为显著。
【关键词】：丙酮 爆炸极限 惰性气体 爆炸抑制
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ224.223;TQ086
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-13
• 1.1 研究背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 本文主要工作11-13
• 2 可燃液体蒸气的爆炸理论分析13-21
• 2.1 爆炸现象及其种类13-14
• 2.2 可燃液体蒸气爆炸机理14-15
• 2.2.1 分解性爆炸混合气体的爆炸14
• 2.2.2 爆炸性混合气体的爆炸14-15
• 2.3 可燃液体蒸气爆炸主要特征参数15-19
• 2.3.1 自燃点16
• 2.3.2 爆炸极限16-17
• 2.3.3 最小点火能量17-18
• 2.3.4 爆炸压力18
• 2.3.5 临界含氧量18-19
• 2.3.6 传爆能力19
• 2.4 可燃液体爆炸的预防和防护措施19-21
• 3 丙酮爆炸极限的测定21-37
• 3.1 丙酮爆炸极限的理论计算21-24
• 3.2 爆炸极限测定装置24-27
• 3.2.1 爆炸极限测定装置24-25
• 3.2.2 试验步骤25-27
• 3.3 丙酮爆炸极限的测定27-31
• 3.4 温度对丙酮爆炸极限的影响研究31-37
• 3.4.1 丙酮蒸气的爆炸极限的测试32-34
• 3.4.2 高温下丙酮爆炸极限测试34-36
• 3.4.3 温度对丙酮爆炸极限的影响研究36-37
• 4 惰性气体对丙酮的爆炸抑制研究37-53
• 4.1 抑爆机理37-38
• 4.2 试验装置38-40
• 4.3 丙酮的惰化效果40-48
• 4.3.1 N_2对丙酮的抑爆效果41-43
• 4.3.2 CO_2对丙酮的抑爆效果43-46
• 4.3.3 N_2/CO_2混合气体对丙酮的抑爆效果46-48
• 4.4 温度对惰性气体抑爆效果的影响研究48-53
• 4.4.1 温度对N2抑爆效果的影响48-50
• 4.4.2 温度对CO_2抑爆效果的影响50-53
• 5 结论与展望53-55
• 5.1 结论53
• 5.2 展望53-55
• 参考文献55-59
• 硕士期间发表论文59-60
• 致谢60-61

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本文编号：328927