几种非金属粉尘的最小点火能研究

摘要

非金属可燃粉尘在可燃粉尘中占据了很大的比例，存在于各行各业，其中许多都属于人员密集型行业，一旦发生燃烧爆炸事故，就会造成非常严重的后果。因此，研究非金属粉尘的燃烧爆炸特性具有极其重要的现实意义。而粉尘最小点火能作为最重要的粉尘爆炸特性参数之一，在衡量粉尘爆炸危险性以及确定采用何种防爆措施等方面具有非常重要的作用，它的测试受多种敏感条件的影响。所以，测定非金属粉尘的最小点火能并对其影响因素进行研究对于预防非金属粉尘爆炸意义重大。本文利用Chilworth公司研发的第三代粉尘最小点火能测试装置，测定了敏感条件下两种粮食粉尘（小麦淀粉和玉米淀粉）以及添加剂粉尘（肥皂添加剂粉尘和香精粉尘）的最小点火能，研究了浓度以及环境湿度对最小点火能的影响，并对粉尘的点火机理进行了分析。实验结果表明：
　　（1）对于粉尘最小点火能来说，粉尘浓度是一个极值因素，即存在一个最佳粉尘浓度，使得该浓度下所测得的粉尘最小点火能值最小。通过实验测得，小麦淀粉和玉米淀粉的敏感浓度约为1200g/m3，肥皂添加剂粉尘和香精粉尘的敏感浓度约为1000g/m3。
　　（2）环境湿度对粉尘最小点火能的影响较为明显。随着环境湿度的增大，粉尘最小点火能值增大。对于粮食粉尘，当环境湿度超过50％时，其最小点火能值超过500mJ，这种情况下可以视为粉尘不能点燃；对于添加剂粉尘，当环境湿度由18%增至53%时，粉尘最小点火能增加了一个数量级。因此，在粉尘生产车间，可以通过增加空气湿度来防止粉尘爆炸事故的发生。
　　（3）实验还测得小麦淀粉粉尘最小点火能为78.68mJ，玉米淀粉粉尘最小点火能为193.5mJ，肥皂添加剂粉尘的粉尘最小点火能为27.55mJ，香精粉尘的粉尘最小点火能为20.33mJ。对比结果可知添加剂粉尘的爆炸危险性要高于粮食粉尘。此外，根据VDI2263的规定，这四种粉尘都属于一般着火敏感性粉尘，应当采用“避免接触有效点火源”的措施进行防护。

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1 绪论

1.1 本课题的研究目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容

2 粉尘爆炸及最小点火能相关理论

2.1 粉尘的爆炸理论

2.2 粉尘最小点火能

3 实验设备及测试方法

3.1 实验设备

3.2 测试方法

4 粮食粉尘最小点火能研究

4.1 小麦粉最小点火能

4.2 玉米淀粉最小点火能

4.3 环境湿度对粮食粉尘最小点火能的影响

5 添加剂粉尘最小点火能研究

5.1 肥皂添加剂最小点火能

5.2 香精粉尘最小点火能

5.3环境湿度对添加剂粉尘最小点火能的影响

参考文献

致谢