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安全科学与灾害防治
惰性气体对粉尘爆炸泄放特性影响的实验研究
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20 L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CO_2/N_2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CO_2、N_2氛围的热重变化。结果表明,在20 mm泄放口径时,随着CO_2/N_2浓度的增加,泄放压力的降低幅值逐渐增大,且CO_2对粉尘爆炸泄放最大超压的减小效果要优于N_2。泄放压力值随着CO_2浓度的增加基本呈线性降低,当体系中的CO_2和N_2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40 mm泄放口径,添加相同浓度的CO_2体系泄放压力值要略低于N_2,降低幅值为6%~8%。对于60 mm泄放口径,CO_2/N_2两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N_2气氛和CO_2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,CO_2气氛中石松子粉的热解速率要快于其在N_2气氛中的,因此在这个过程中CO_2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,CO_2对石松子粉热解的抑制效果开始逐渐体现。
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化工学报
2021年05期
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