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，通過實驗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、最小點火能、最大爆炸壓力及爆炸壓力上升速率等參數(shù)，對比氮氣、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，是一個能量在短時間內(nèi)急劇增加的過程，整個熱解過程是由多種化學(xué)反應(yīng)類型同時參與的。
　　7-ACA干粉粉塵云最小點火溫度為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，爆炸危險性明顯增強。
　　實驗測得厚度為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，粉塵燃燒所需時間增加。
　　7-ACA干粉最小點火能在分散質(zhì)量為0.7g時達到最小，為12mJ，參照VDI2263的規(guī)定屬于一般著火敏感性粉塵。加入丙酮后最小點火能下降，在分散質(zhì)量為0.6g時達到最低4mJ，火焰燃燒更劇烈，屬于特別著火

4、敏感性粉塵。對比干粉實驗結(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，爆炸危險性明顯增強。達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，爆炸強度增加。
　　以二氧化碳為惰性介質(zhì)的極限氧濃度為12.62％;氮氣為惰性介質(zhì)的極限氧濃度為11.77％;氬氣為惰性介質(zhì)