用于化學(xué)品危險性快速檢測的過程強(qiáng)化研究.pdf

1、為加強(qiáng)危險化學(xué)品安全管理，防范其在儲存運(yùn)輸和使用過程中的危險性，聯(lián)合國《關(guān)于危險貨物運(yùn)輸?shù)慕ㄗh書》給出了化學(xué)品危險性的相關(guān)實驗方法及鑒別分類標(biāo)準(zhǔn)。其中腐蝕危險性、遇水放出易燃?xì)怏w危險性鑒定分別耗時168h和7h，耗時過長，而目前國內(nèi)短途運(yùn)輸速度快、效率高，檢測標(biāo)準(zhǔn)難以滿足現(xiàn)代運(yùn)輸需求。本文針對這一現(xiàn)狀，在綜述國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，探索了分別以微波法和超聲波法作為強(qiáng)化手段的腐蝕危險性快速檢測和遇水放出易燃?xì)怏w的快速檢測技術(shù)。
　　

2、為實現(xiàn)腐蝕過程的強(qiáng)化，設(shè)計并制造了加速腐蝕微波反應(yīng)儀，采用微波加熱、引入攪拌和改變溫度等技術(shù)方案。以尺寸為50×20×2mm的SAE1020碳鋼和7075-T6鋁合金試片在硫酸與鹽酸中的腐蝕為研究對象，確定了各體系的腐蝕危險性臨界濃度。以最短時間內(nèi)達(dá)到最高腐蝕速率為優(yōu)化準(zhǔn)則，考察了儀器操作參數(shù)對腐蝕速率的影響，得到了300W微波功率和80r/min攪拌速率的最優(yōu)操作條件。
　　采用金屬掛片實驗，分別按照標(biāo)準(zhǔn)方法與微波法進(jìn)行腐蝕實驗

3、，對不同腐蝕體系、腐蝕溫度下金屬試片的失重率與溶液pH值進(jìn)行比較，對比兩種腐蝕方法下達(dá)到相同腐蝕結(jié)果所需實驗時間的差異，得出微波法75℃腐蝕40h的失重率及溶液pH值與標(biāo)準(zhǔn)方法55℃腐蝕168h的實驗結(jié)果相近?？疾觳煌瑴囟?、濃度下鋁在NaOH溶液中的腐蝕動力學(xué)規(guī)律，對比兩種方法下的動力學(xué)參數(shù)值并推導(dǎo)相應(yīng)的動力學(xué)方程。利用掃描電鏡對金屬片表面腐蝕形貌進(jìn)行表征。對表面膜的形成、腐蝕產(chǎn)物對傳質(zhì)過程影響以及腐蝕缺陷結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，探討微波法強(qiáng)化腐

4、蝕過程的機(jī)理。從腐蝕動力學(xué)和機(jī)理角度確定了微波法加速腐蝕的有效性，微波法可將腐蝕時間從168h縮短至40h。
　　進(jìn)行了遇水反應(yīng)放出易燃?xì)怏w的實驗，以鎂硅鐵合金為研究對象，系統(tǒng)考察了60、100、120和240目的樣品粒徑及20、30、35、40℃的反應(yīng)溫度對遇水反應(yīng)放出氣體速率的影響，討論了粒徑、溫度對遇水反應(yīng)的固-液傳質(zhì)機(jī)理。此外進(jìn)行相關(guān)動力學(xué)研究，得出Arrhenius方程的指前因子、速率常數(shù)、反應(yīng)級數(shù)和表觀活化能等重要動力

5、學(xué)參數(shù)。
　　為實現(xiàn)遇水反應(yīng)放出易燃?xì)怏w的過程強(qiáng)化，實驗考察了80kHz、100kHz和45kHz超聲波頻率對加速遇水反應(yīng)的影響，確定45kHz為最佳超聲頻率。測定該頻率的超聲波對反應(yīng)儀器的空白影響值為0.53L/kg·h?？疾炝颂寺暡▽Σ煌芥V硅鐵、硅鐵、高純硅鐵、鋁粉及鋅粉遇水反應(yīng)放出氣體速率的加速規(guī)律：粒徑小于240目時1n vultrasonic=1.6293+0.2634·1n vstandard，粒徑大于240目時1