甲烷在低温CO 2 /O 2 气氛中最小点火能及燃烧机理研究

发布时间：2021-02-11 09:57

　　含氧煤层气低温脱氧是其得以利用的前提。众多研究表明,在含氧煤层气低温液化工艺流程中,精馏塔顶部的温度较低,压力处于0.1⁰.3MPa范围内,气相空间中甲烷浓度位于爆炸极限范围内,当存在大于甲烷最小点火能的外部能量时,整个流程就具有爆炸危险性。精馏塔顶部存在的CO₂杂质气体,进一步增加了甲烷最小点火能的不确定性。然而,目前缺乏针对低温工况下甲烷在CO₂/O₂气氛中的最小点火能实验数据。且CO₂作为一种惰性气体参与了甲烷爆炸的中间反应过程,在抑制甲烷爆炸的程度和机理上与N₂也有诸多不同。故进行CO₂/O₂气氛中甲烷的最小点火能实验和反应机理研究,可以增进对低温工况下甲烷爆炸特性的认识,为精馏塔安全措施的改进提供参考依据,对揭示CO2的致惰机制也有重要意义。本文针对低温精馏过程中的低温工况,构建了一套能够测试甲烷气体最小点火能的实验装置,并设计了实验方案。通过实验测试,得到了甲烷气体爆炸的敏感条件,并在敏感条件下进一步... 

【文章来源】：中国石油大学(华东)山东省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 最小点火能实验研究
        1.2.2 甲烷爆炸反应动力学研究
    1.3 主要内容与创新点
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 创新点
第二章 实验装置设计与实验方案确定
    2.1 实验装置总体设计
    2.2 实验装置详细介绍
        2.2.1 气体爆炸容器
        2.2.2 点火系统
        2.2.3 低温制冷系统
        2.2.4 气源与进排气系统
        2.2.5 数据采集系统
        2.2.6 抽真空系统
        2.2.7 安全预警系统
    2.3 实验装置的不确定度
    2.4 实验方案设计
        2.4.1 爆炸判据的确定
        2.4.2 气体爆炸容器密闭性校验
        2.4.3 分压法配气
        2.4.4 实验条件及最小点火能测试步骤
    2.5 本章小结
第三章 低温工况甲烷最小点火能实验研究
    3.1 实验装置有效性验证
    3.2 最小点火能实验研究
        3.2.1 压力波形图像分析
        3.2.2 最小点火能敏感条件的确定
        3.2.3 甲烷最小点火能实验数据
        3.2.4 混合气体初始压力对MIE的影响
        3.2.5 混合气体初始温度对MIE的影响
        3.2.6 与其他研究的结果对比
    3.3 本章小结
2/O₂气氛中甲烷爆炸机理研究">第四章 CO₂/O₂气氛中甲烷爆炸机理研究
    4.1 Chemkin模型及初始条件
    4.2 Chemkin模拟结果及讨论
        4.2.1 爆炸过程中关键参数的变化
        4.2.2 敏感性分析
        4.2.3 甲烷爆炸反应路径分析
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]高闪点喷气燃料最小点火能试验研究[J]. 李俊,鲁长波,安高军,熊春华,解立峰.  消防科学与技术. 2016(11)
[2]温度对烃类可燃气体最小点火能的影响[J]. 王犇,刘小琴,谢传欣.  安全与环境学报. 2016(02)
[3]惰性介质对甲烷/空气预混气体爆炸极限的影响[J]. 曲忠伟,颜事龙,李学超.  爆破器材. 2016(02)
[4]转炉煤气最小点火能的实验测定[J]. 匡政.  冶金动力. 2015(05)
[5]超细氢氧化镁粉体抑制甲烷-空气混合物爆炸效能研究[J]. 王秋红,邓军,罗振敏,肖旸.  中国安全科学学报. 2014(12)
[6]丙烯气体最小点火能研究[J]. 王犇,邵世玺,赵清,刘明杰.  环境工程. 2014(S1)
[7]基于浓度敏感性分析和遗传算法的甲烷燃烧机理简化与优化[J]. 董清丽,蒋勇,邱榕.  火灾科学. 2014(01)
[8]受限空间瓦斯爆炸链式反应动力学分析[J]. 高娜,张延松,胡毅亭,彭金华.  中国安全科学学报. 2014(01)
[9]气体爆炸实验装置的抗爆-泄爆安全设计方法[J]. 刘志琨,王志荣,崔益清.  压力容器. 2012(11)
[10]石松子粉最小点火能试验研究[J]. 黄丽媛,曹卫国,徐森,张建新,秋珊珊,潘峰.  爆破器材. 2012(05)

硕士论文
[1]CH4在O2/CO2条件下燃烧反应机理简化研究[D]. 李延明.东北大学 2014
[2]反应框架机理的优化分析及数值预测[D]. 董清丽.中国科学技术大学 2014
[3]CH4在O2/CO2气氛中燃烧机理的研究[D]. 王泽鑫.东北大学 2012
[4]非标准状态条件下CBM爆炸参数特性试验研究[D]. 李玉峰.东北大学 2011



本文编号：3028927