咪唑硫氰酸类离子液体与过氧化氢自燃特性研究

摘要

为填补国内在离子液体与绿色氧化剂自燃领域研究的空白,本文开展了咪唑硫氰酸类离子液体在质量分数为90%的过氧化氢中的自燃特性研究,并分析了液滴碰撞速度和添加剂对咪唑硫氰酸类离子液体在过氧化氢中点火延迟时间的影响。结果显示:离子液体在过氧化氢中的自燃过程分为3个阶段:液滴与过氧化氢接触、混合,出现液坑;产生中央射流,射流顶端分离出液滴;温度升高,黑色烟雾与火核出现。离子液体点火延迟时间与碰撞速度呈负相关,由于黏度和燃烧极限等因素的影响,1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸([EMIM][SCN])的点火延迟时间减小程度随碰撞速度的增大而减弱,而1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸([BMIM][SCN])则相反。相同碰撞速度下,[BMIM][SCN]的点火延迟时间小于[EMIM][SCN],表明[BMIM][SCN]与质量分数为90%的过氧化氢自燃效果好。掺混燃料的点火延迟时间随添加剂的摩尔比增加呈增大的趋势,且均大于离子液体的点火延迟时间,当[EMIM][SCN]掺混乙二醇的摩尔比为0.8、[BMIM][SCN]掺混乙二醇的摩尔比为0.9、[EMIM][SCN]和[BMIM][SCN]掺混丙二醇的摩尔比为0.7时,在不同的碰撞速度下均很难自燃,表明掺混乙二醇和丙二醇不能提高咪唑硫氰酸类离子液体在质量分数为90%的过氧化氢中的燃烧性能。