蔗糖粉尘的抑爆试验及机理研究
发布时间：2020-07-27 11:19
【摘要】：为预防蔗糖粉尘爆炸事故的发生,控制事故的后果,本研究以氯化钠、碳酸氢钠为惰性介质,预先与蔗糖粉尘混合,并利用1.2L哈特曼管、Godbert-Greenwald加热炉以及20L球形爆炸测试装置,通过试验手段研究惰性粉尘对蔗糖粉尘着火敏感性参数和爆炸严重性参数的影响规律,从物理作用和化学机制两个角度,总结并对比氯化钠与碳酸氢钠在蔗糖粉尘爆炸抑制作用上的异同。研究结果表明:(1)增加惰性粉尘在混合粉尘中的比例能有效提高蔗糖粉尘的着火敏感性参数值,氯化钠、碳酸氢钠质量分数分别为39.0%、22.0%时混合粉尘云最小点火能达到lOOOmJ,蔗糖粉尘被完全惰化;蔗糖粉尘完全惰化需求量随蔗糖粉尘浓度增加而先增加后减少,417g/m3为蔗糖粉尘燃烧最敏感浓度,此浓度的蔗糖粉尘最不易被完全惰化。(2)惰性粉尘粒径为37～47μm时阻燃效果最佳,随粒径增大阻燃效果减弱,表现为蔗糖粉尘完全惰化需求量随惰性粉尘粒径增大而增多,氯化钠粒径大于75μm时完全惰化需求量高达71.5%。(3)增加碳酸氢钠混合比能显著降低爆炸严重性参数值,在蔗糖粉尘浓度范围350g/m3～l000g/m3,以48～75μm碳酸氢钠为惰性介质得到最小惰化浓度10.41%;碳酸氢钠质量分数仅为1%时,20L球中蔗糖粉尘的Kst=14.92MPa.m/s,粉尘爆炸危险性己显著降低。(4)氯化钠主要依靠隔热、屏蔽及稀释可燃粉尘浓度等物理方式发挥火焰抑制作用;碳酸氢钠具有特殊的自由基结合反应,在物理与化学的协同作用下,其抑制效力在一定程度上优于氯化钠。本文所得数据与结论可为制糖过程中的粉尘爆炸事故预防和控制措施提供更系统的安全设计依据,对制糖行业的安全生产具有重要意义。
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS241
【图文】：
２５０ｇ／ｍ３和５００ｇ／ｍ３的蔗糖粉尘，完全惰化时所需氯化钠的７７Ｃ仅为３０％，完全惰化所需逡逑７７Ｃ越小则意味着该条件下惰性粉尘的惰化抑爆能力越强。逡逑图２－２为蔗糖粉尘在不同分散浓度条件下，氯化钠质量分数对混合粉尘云最小点火逡逑能的影响规律图，氯化钠质量分数为４０％时的最小点火能值仅知是一个范围，即大于逡逑９９９．９ｍＪ
２５０ｇ／ｍ３和５００ｇ／ｍ３的蔗糖粉尘，完全惰化时所需氯化钠的７７Ｃ仅为３０％，完全惰化所需逡逑７７Ｃ越小则意味着该条件下惰性粉尘的惰化抑爆能力越强。逡逑图２－２为蔗糖粉尘在不同分散浓度条件下，氯化钠质量分数对混合粉尘云最小点火逡逑能的影响规律图，氯化钠质量分数为４０％时的最小点火能值仅知是一个范围，即大于逡逑９９９．９ｍＪ
分试验组的混合粉尘最小点火能突现极大升幅，７７Ｃ达到３０％时有两组混合粉尘的最小逡逑点火能己超过ｌ000ｍＪ。由此可知本部分试验的７７Ｃ临界值为２０％－３０％。此现象也曾被逡逑Ａｍｙｏｔｔｅ和Ｄａｓｔｉｄａｒ等人［１１］观察到，图２－３为文献中娃藻土的７７Ｃ对石松粉、山毛榉木逡逑粉以及小麦面粉的最小点火能影响图［５（１］，图中最小点火能的变化趋势与本部分试验所得逡逑类似。逡逑１０００邋：邋Ｖ逦同５逦／逦５００邋■邋逦邋＾逡逑４＿２０％逦／逦［ ■—邋Ｉｎｅｒｔ：ＮａＣｌ｜逡逑／逦４５０邋－逡逑ｉ：逦Ｖ００－逦２逡逑１邋＼逦＾邋／邋Ｊ邋３５０邋－逡逑．３００逡逑？？■、－１逦Ａ逦２５０邋－逡逑——－—逡逑v徨危殄危殄巍鲥巍鲥巍鲥危玻埃板危殄危殄危殄危义希玻担板危常埃板危常担板危矗埃板危矗担板危担埃板危保埃板危保担板危玻埃板危玻担板义希茫螅酰悖颍铮螅濉
本文编号：2771775
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS241
【图文】：
２５０ｇ／ｍ３和５００ｇ／ｍ３的蔗糖粉尘，完全惰化时所需氯化钠的７７Ｃ仅为３０％，完全惰化所需逡逑７７Ｃ越小则意味着该条件下惰性粉尘的惰化抑爆能力越强。逡逑图２－２为蔗糖粉尘在不同分散浓度条件下，氯化钠质量分数对混合粉尘云最小点火逡逑能的影响规律图，氯化钠质量分数为４０％时的最小点火能值仅知是一个范围，即大于逡逑９９９．９ｍＪ
２５０ｇ／ｍ３和５００ｇ／ｍ３的蔗糖粉尘，完全惰化时所需氯化钠的７７Ｃ仅为３０％，完全惰化所需逡逑７７Ｃ越小则意味着该条件下惰性粉尘的惰化抑爆能力越强。逡逑图２－２为蔗糖粉尘在不同分散浓度条件下，氯化钠质量分数对混合粉尘云最小点火逡逑能的影响规律图，氯化钠质量分数为４０％时的最小点火能值仅知是一个范围，即大于逡逑９９９．９ｍＪ
分试验组的混合粉尘最小点火能突现极大升幅，７７Ｃ达到３０％时有两组混合粉尘的最小逡逑点火能己超过ｌ000ｍＪ。由此可知本部分试验的７７Ｃ临界值为２０％－３０％。此现象也曾被逡逑Ａｍｙｏｔｔｅ和Ｄａｓｔｉｄａｒ等人［１１］观察到，图２－３为文献中娃藻土的７７Ｃ对石松粉、山毛榉木逡逑粉以及小麦面粉的最小点火能影响图［５（１］，图中最小点火能的变化趋势与本部分试验所得逡逑类似。逡逑１０００邋：邋Ｖ逦同５逦／逦５００邋■邋逦邋＾逡逑４＿２０％逦／逦［ ■—邋Ｉｎｅｒｔ：ＮａＣｌ｜逡逑／逦４５０邋－逡逑ｉ：逦Ｖ００－逦２逡逑１邋＼逦＾邋／邋Ｊ邋３５０邋－逡逑．３００逡逑？？■、－１逦Ａ逦２５０邋－逡逑——－—逡逑v徨危殄危殄巍鲥巍鲥巍鲥危玻埃板危殄危殄危殄危义希玻担板危常埃板危常担板危矗埃板危矗担板危担埃板危保埃板危保担板危玻埃板危玻担板义希茫螅酰悖颍铮螅濉
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