丙酮存在環(huán)境7-ACA粉體燃爆特性及抑爆研究.pdf

1、以7-ACA藥物粉體為研究對象，通過實(shí)驗(yàn)研究了丙酮與藥物粉體混合物的爆炸特性，評估該混合物的燃爆危險(xiǎn)性，為作業(yè)現(xiàn)場的電氣設(shè)備選型以及防爆措施的制定提供參考。應(yīng)用熱重分析法研究粉體的熱動力學(xué)過程，主要測試了藥粉與丙酮混合物粉塵層與粉塵云的最低著火溫度、最小點(diǎn)火能、最大爆炸壓力及爆炸壓力上升速率等參數(shù)，對比氮?dú)?、二氧化碳、氬氣三種惰性氣體的抑爆效果。主要研究結(jié)果如下:
　　應(yīng)用熱重分析方法研究7-ACA粉塵燃燒的熱動力學(xué)過程，通過熱重

2、曲線分析可知7-ACA粉塵的最低著火溫度為220℃左右。7-ACA粉塵在熱解過程中每個(gè)階段的活化能都有變化，隨著反應(yīng)的深入，活化能由7.347k/mol上升到146.99k/mol，指前因子由1.4×107上升到9.18×1011。由此可知7-ACA粉塵在發(fā)生爆炸反應(yīng)時(shí)，是一個(gè)能量在短時(shí)間內(nèi)急劇增加的過程，整個(gè)熱解過程是由多種化學(xué)反應(yīng)類型同時(shí)參與的。
　　7-ACA干粉粉塵云最小點(diǎn)火溫度為472℃，向粉塵中加入丙酮后當(dāng)7-ACA分

3、散質(zhì)量為0.6g時(shí)最低著火溫度為411℃。粉塵云最低著火溫度明顯降低，爆炸危險(xiǎn)性明顯增強(qiáng)。
　　實(shí)驗(yàn)測得厚度為12.5mm7-ACA粉塵層最低著火溫度為230℃，藥粉發(fā)生無焰燃燒。加入丙酮后，粉塵燃燒所需時(shí)間增加。
　　7-ACA干粉最小點(diǎn)火能在分散質(zhì)量為0.7g時(shí)達(dá)到最小，為12mJ，參照VDI2263的規(guī)定屬于一般著火敏感性粉塵。加入丙酮后最小點(diǎn)火能下降，在分散質(zhì)量為0.6g時(shí)達(dá)到最低4mJ，火焰燃燒更劇烈，屬于特別著火

4、敏感性粉塵。對比干粉實(shí)驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)ISO6184的要求，干粉的爆炸指數(shù)為15.17MPa·m/s，屬于St1級;在丙酮環(huán)境中粉塵的爆炸指數(shù)為39.27MPa·m/s，屬于St3級，爆炸危險(xiǎn)性明顯增強(qiáng)。達(dá)到最大爆炸壓力最高值以及最大爆炸壓力上升速率最高值時(shí)的粉塵濃度明顯下降，最大爆炸壓力上升速率最高值顯著升高，爆炸強(qiáng)度增加。
　　以二氧化碳為惰性介質(zhì)的極限氧濃度為12.62％;氮?dú)鉃槎栊越橘|(zhì)的極限氧濃度為11.77％;氬氣為惰性介質(zhì)