甲苯/环己烷多元有机废气安全处理研究

摘要

挥发性有机物（VOCs）是中国大气污染的主要污染成分之一。企业在处理有机废气过程中往往容易忽视工艺的安全性，有的甚至导致燃烧爆炸事故，造成人员伤亡、设备损失和进一步的环境污染。本课题以含甲苯/环己烷混合物成分的废气为研究对象，应用闪点测试仪、自燃温度测试仪、爆炸极限测试仪，分析其燃爆特性变化规律，以期确定适宜的防爆措施。本文主要取得以下研究成果： 甲苯/环己烷混合物随甲苯占比的增加，闪点由-17℃增加至9℃，通过饱和蒸气压估算的闪点理论值与实验值变化趋势相符，自燃温度由264.1℃增加至515.9℃，且随体积浓度的增加呈先减小后上升趋势，爆炸下限由0.972%上升至1.251%。甲苯/环己烷（50/50）混合物随初始温度的升高，爆炸下限由1.372%下降到1.037%，最大允许氧浓度最小值由11.799%下降至9.279%。在液体爆炸极限测定仪的基础上，设计了氮气、二氧化碳和空气的混气系统，结果表明，二氧化碳的抑爆效果优于氮气。测定了苯丙氨酸-甲磺酸离子液体对甲苯和环己烷的吸收效果，利用红外和核磁表征离子液体化学结构。在293.15K下，该离子液体对甲苯和环己烷的饱和吸收量分别为32.5mg·g-1和20.6mg·g-1。结合有机废气燃爆特点，分析了废气处理工艺爆炸事故的原因，对危险性区域进行了划分以及防爆设备的选型，以期为类似燃爆事故防治提供技术支持。

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摘 要

Abstract

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容及技术路线

2.1 实验样品及仪器

2.2 实验方案及步骤

2.3 实验结果及分析

2.4 本章小结

3.1.1 实验样品

3.1.2 实验仪器

3.2 实验方案及步骤

3.3 实验结果及分析

3.3.1 甲苯/环己烷混合物比例对自燃温度的影响

3.3.2 甲苯/环己烷混合物浓度对自燃温度的影响

3.3.3 甲苯/环己烷混合物比例对自燃延迟时间的影响

3.4 本章小结

第4章 不同条件下甲苯/环己烷混合物爆炸下限规律研究

4.1.1 实验样品

4.1.2 实验仪器

4.2 实验方案及步骤

4.3 实验结果及分析

4.3.1 甲苯/环己烷混合物比例对爆炸下限的影响

4.3.2 初始温度对甲苯/环己烷混合物爆炸下限的影响

4.3.3 爆炸下限与氧含量的关系

4.4 本章小结

第5章 甲苯/环己烷混合物抑爆实验研究

5.1.1 实验药品及仪器

5.1.2 实验步骤

5.1.3 实验结果及分析

5.2.1 实验药品及仪器

5.2.2 实验步骤

5.2.3 离子液体表征

5.2.4 离子液体的吸收效果及抑爆

5.3 本章小结

第6章 有机废气处理工艺燃爆防治对策

6.1 有机废气处理工艺爆炸原因分析

6.2.1 危险区域的划分

6.2.2 电气设备的选型

6.2.3 电气线路选择与设备安装

6.2.4 有机废气处理工艺爆炸防爆措施

6.3 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致 谢