惰性气体对异丙醇爆炸抑制作用的试验研究

发布时间：2021-02-01 02:28

　　基于FRT的爆炸极限测试装置,在50℃、0.1 MPa条件下测试了异丙醇蒸气在空气中的爆炸极限。加入二氧化碳或氮气,改变异丙醇蒸气与二氧化碳或氮气的体积分数进行试验,研究惰性气体对异丙醇蒸气的抑爆效果。结果表明:在异丙醇爆炸极限范围内,随着异丙醇蒸气浓度升高,二氧化碳或氮气的抑爆体积分数降低,且二氧化碳抑爆效果优于氮气;在惰性气体抑爆作用下,氧气与蒸气体积分数比值小于2.10时,混合气体不发生爆燃。绘制了抑爆三角区,描述惰性气体对异丙醇爆炸特性的影响,并从活化能理论、链式反应理论等方面分析不同惰性气体的抑爆作用差异。 

【文章来源】：消防科学与技术. 2020,39(01)北大核心

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

试验系统原理示意图

依据上述试验方法，得到氮气对异丙醇蒸气的抑爆数据，见表2所示。N2体积分数仅包含加入的惰性气体氮气，不包含空气中的氮气。根据表1画出可爆燃三角区ABC（见图2）。可爆燃三角区ABC的3个顶点分别为A(97.42,2.58,0）、B(90.93,9.07,0）、C(54.10,4.05,41.85），其中A、B两点分别为蒸气在未加入惰性气体时的爆炸下限及上限。AC边为加入惰性气体时逐渐升高的爆炸下限值，BC边为加入惰性气体时逐渐降低的爆炸上限值，上、下限重合于临界点C，临界氧体积分数为11.33%，临界氮气体积分数为41.85%。当氧气体积分数更低或氮气体积分数更高时，混合气体退出爆炸极限范围。由表2数据及图2可见，随着惰性气体体积分数的升高，下限升高幅度低于上限下降幅度。由于从下限到当量浓度范围内，氧含量处于过剩状态，惰性气体的加入在蒸气分子与氧分子间形成屏蔽阻隔，并与活化分子撞击降低活化能导致反应链中断，这两方面作用下使下限升高；从当量浓度到上限范围内，氧含量处于不足状态，惰性气体的加入，在氧含量降低、惰性气体屏蔽阻隔与活化能降低3方面的影响下，使上限明显降低。由表2可见，在惰性气体抑爆作用下，随着异丙醇蒸气浓度升高，氧气与蒸气体积分数比值逐渐降低，当该比值小于2.10时，混合气体不再发生爆燃。

依据上述试验方法，得到氮气对异丙醇蒸气的抑爆数据，见表3所示。根据表3画出可爆燃三角区DEF（见图3）。可爆燃三角区DEF的3个顶点坐标分别为D(97.42,2.58,0）、E(90.93,9.07,0）、F(62.63,4.07,33.30),D、E两点分别为蒸气在未加入氮气时的爆炸下限、上限，且该三角形的变化趋势与氮气对蒸气抑爆一致。2.4 惰性气体对异丙醇的抑爆作用对比

【参考文献】：
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本文编号：3012035