本文關(guān)鍵詞：煤塵云最低著火溫度及抑制技術(shù)研究

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【摘要】：煤在生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸和存儲(chǔ)過程中,會(huì)產(chǎn)生大量煤粉,煤粉懸浮于空氣中形成易燃易爆的煤塵云,遇到點(diǎn)火源,就可能發(fā)生燃燒爆炸事故。惰性粉體抑制技術(shù)能夠預(yù)防煤粉燃燒爆炸事故的發(fā)生,是保障安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。因此,研究煤粉燃燒爆炸特性,探索惰性粉體對(duì)煤粉燃燒爆炸的抑制機(jī)理及抑制規(guī)律具有非常重要的實(shí)際意義。本文論述了國(guó)內(nèi)外粉體抑制技術(shù)的研究及發(fā)展現(xiàn)狀,討論了惰性粉體的抑制機(jī)理,利用粉塵云最低著火溫度測(cè)試系統(tǒng)Godbert-Greenwald恒溫爐對(duì)煤塵云最低著火溫度及影響因素進(jìn)行了研究,定性定量研究了分散壓力、煤粉濃度、煤粉粒徑和環(huán)境因素對(duì)煤塵云最低著火溫度的影響。探究了惰性粉體磷酸二氫銨(NH4H2PO4)、磷酸二氫鈣(Ca(H2PO4)2)、磷酸二氫鉀(KH2PO4)、碳酸氫鈉(NaHCO3)、碳酸氫鉀(KHCO3)、碳酸鈣(CaCO3)、氫氧化鋁(Al(OH)3)、二氧化硅(SiO2)、氯化鈉(NaCl)和氯化鉀(KCl)對(duì)煤塵云最低著火溫度的抑制機(jī)理及抑制規(guī)律,研究結(jié)果表明:(1)煤塵云的最低著火溫度與分散壓力和環(huán)境因素有關(guān),煤塵云最低著火溫度隨分散壓力的增大先減小后增大,存在最佳分散壓力,此時(shí)煤塵云的最低著火溫度最小;高濃度煤塵云的最佳分散壓力要高于低濃度煤塵云,煤粉濃度為0.454、1.364、2.273、4.540 kg/m3,其最佳分散壓力分別為0.02、0.03、0.03、0.035 MPa;煤塵云的最低著火溫度隨環(huán)境溫度升高而降低,隨環(huán)境濕度升高而升高。(2)煤塵云的最低著火溫度受濃度和粒徑影響,煤塵云的最低著火溫度隨著煤粉濃度增加先降低后緩慢升高,存在敏感濃度,此濃度下煤塵云的最低著火溫度最小;此外,煤塵云的敏感濃度隨分散壓力升高而升高,分散壓力為0.03、0.04、0.05 MPa時(shí),煤塵云的敏感濃度依次為1.364、2.273、2.273 kg/m3;煤塵云的最低著火溫度隨煤粉粒徑增大而增大。(3)煤塵云的最低著火溫度隨惰性粉體含量升高而升高,存在突變濃度,即此濃度的惰性粉體對(duì)煤塵云的最低著火溫度抑制效果顯著提高;煤塵云的最低著火溫度隨著惰性粉體粒徑增大而降低,粒徑對(duì)CaCO3抑制效果的影響程度要比NH4H2PO4大。(4)物理抑制機(jī)理的惰性粉體對(duì)煤塵云最低著火溫度的抑制效果大小依次為CaCO3Al(OH)3SiO2,CaCO3抑制效果最佳,對(duì)煤塵云最低著火溫度的完全抑制濃度為66.7%,CaCO3、SiO2和Al(OH)3的突變濃度為40%;化學(xué)抑制機(jī)理的惰性粉體NaCl的抑制效果強(qiáng)于KCl,NaCl的突變濃度出現(xiàn)在40%;物理化學(xué)抑制機(jī)理的惰性粉體的抑制效果從強(qiáng)到弱依次為NH4H2PO4Ca(H2PO4)2KH2PO4NaHCO3KHCO3,磷酸二氫鹽的抑制效果強(qiáng)于碳酸氫鹽;NaHCO3的抑制效果要強(qiáng)于KHCO3。(5)NH4H2PO4的抑制效果最好,CaCO3、Ca(H2PO4)2和KH2PO4的抑制效果優(yōu)異,Al(OH)3、NaCl和NaHCO3的抑制效果一般,SiO2、KCl和KHCO3的抑制效果較弱。NH4H2PO4和CaCO3的混合粉體的抑制效果介于NH4H2PO4和CaCO3之間,惰性混合粉體中隨著NH4H2PO4的質(zhì)量占比的升高抑制效果增強(qiáng)。
【關(guān)鍵詞】：煤塵云 最低著火溫度 惰性粉體 抑制
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD714.5
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 課題研究背景與意義10-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-20
• 1.2.1 粉塵燃燒爆炸機(jī)理15
• 1.2.2 粉塵爆炸特性參數(shù)15-19
• 1.2.3 惰性粉體抑制劑19-20
• 1.3 本課題的主要研究?jī)?nèi)容20-22
• 2 粉塵燃燒爆炸理論22-28
• 2.1 粉塵燃燒爆炸條件22-23
• 2.2 粉體燃燒爆炸機(jī)理23-24
• 2.3 粉體燃燒爆炸特性24-25
• 2.4 粉體燃燒爆炸影響因素25-28
• 3 粉塵最低著火溫度及惰性粉體抑制理論28-32
• 3.1 粉塵最低著火溫度28-29
• 3.1.1 粉塵最低著火溫度定義及測(cè)試方法28
• 3.1.2 粉塵最低著火溫度影響因素28-29
• 3.2 惰性粉體抑制理論29-32
• 3.2.1 惰性粉體抑制劑及抑制機(jī)理29-31
• 3.2.2 惰性粉體抑制作用影響因素31-32
• 4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備裝置32-38
• 4.1 最低著火溫度測(cè)試系統(tǒng)32-36
• 4.4.1 測(cè)試系統(tǒng)組成32-34
• 4.4.2 實(shí)驗(yàn)原理34
• 4.4.3 實(shí)驗(yàn)步驟34-36
• 4.2 真空干燥箱36-37
• 4.3 行星球磨機(jī)37-38
• 5 煤塵云最低著火溫度及影響因素研究38-48
• 5.1 煤塵云最低著火溫度研究38-39
• 5.1.1 研磨篩分38
• 5.1.2 真空干燥38-39
• 5.1.3 煤塵云最低著火溫度測(cè)試39
• 5.2 煤塵云最低著火溫度影響因素研究39-47
• 5.2.1 分散壓力39-41
• 5.2.2 煤粉濃度41-43
• 5.2.3 煤粉粒徑43-44
• 5.2.4 環(huán)境因素44-47
• 5.3 本章小結(jié)47-48
• 6 惰性粉體對(duì)煤塵云最低著火溫度影響研究48-62
• 6.1 物理抑制作用研究48-51
• 6.2 化學(xué)抑制作用研究51-53
• 6.3 物理化學(xué)抑制作用研究53-56
• 6.4 惰性粉體抑制效果對(duì)比研究56-57
• 6.5 惰性粉體粒徑對(duì)煤塵云最低著火溫度影響研究57-59
• 6.6 混合粉體抑制效果研究59-60
• 6.7 本章小結(jié)60-62
• 7 結(jié)論與展望62-65
• 7.1 結(jié)論62-64
• 7.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-71
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及取得的研究成果71-72
• 致謝72-73

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