惰性气体对粉尘爆炸泄放特性影响的实验研究

• 作者: 侯玉洁 梁琳 江子旭 闫兴清 于小哲 吕先舒 喻健良
• 来源期刊: 化工学报
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 过程安全
• 页码范围: 2887-2895
• 页数: 8页
• 分类号: X937
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20201386

摘要

爆炸泄放和爆炸抑制是工业上降低粉尘爆炸危害性的两个重要手段，同时实现粉尘爆炸抑制和泄放共同作用的效果值得关注。基于标准20L球形粉尘爆炸装置侧向开泄放口，实验研究不同泄放口径和静态动作压力时CO2/N2对石松子粉泄放过程压力的影响，采用热重分析法分析了石松子粉尘分别在CO2、N2氛围的热重变化。结果表明，在20mm泄放口径时，随着CO2/N2浓度的增加，泄放压力的降低幅值逐渐增大，且CO2对粉尘爆炸泄放最大超压的减小效果要优于N2。泄放压力值随着CO2浓度的增加基本呈线性降低，当体系中的CO2和N2浓度增加到10%时对体系泄放压力值的降低效果开始趋于一致。对于40mm泄放口径，添加相同浓度的CO2体系泄放压力值要略低于N2，降低幅值为6%~8%。对于60mm泄放口径，CO2/N2两者抑制效果差别不大，且在添加浓度不超过8%时对体系泄放压力值的降低幅值影响较小。通过TGA曲线可以发现，在N2气氛和CO2气氛的热流条件中，石松子粉的热解过程在370℃左右开始出现明显的差异，CO2气氛中石松子粉的热解速率要快于其在N2气氛中的，因此在这个过程中CO2的存在一定程度上会促进石松子粉的热解，随着热解温度进一步提升，CO2对石松子粉热解的抑制效果开始逐渐体现。