硝铵共浆溶液热安全性研究

为防止硝铵共浆溶液在配制、储存、运输和生产复合肥过程中发生爆炸事故,利用自制实验装置对硝铵共浆溶液的热安全性进行了实验研究.结果表明,硝铵共浆溶液低于纯硝酸铵水溶液的临界爆炸温度,具有很大的危险性；硝酸铵的浓度对硝铵共浆溶液的临界爆炸温度的影响很大,硝酸铵浓度越高,其临界爆炸温度就越低,也越易爆炸；氯离子有促进硝铵共浆溶液爆炸的作用；油脂会降低硝铵共浆溶液的热稳定性,降低其临界爆炸温度.研究结果对相关化肥企业的安全生产有指导意义.     

氯离子和pH值对硝酸铵水溶液热稳定性的影响研究

为了研究氯离子、pH值对硝酸铵水溶液热稳定性的影响,采用绝热加热仪对高温状态下硝酸铵水溶液的热稳定性进行了研究.80%硝酸铵水溶液的试验表明,硝酸铵水溶液的临界爆炸温度范围为224～241 ℃,该爆炸温度范围与参考文献提到的210～260 ℃硝酸铵的分解特性十分接近,证明使用的测试系统性能良好.在酸性条件下,pH值一定时,氯离子浓度越大,硝酸铵溶液越不稳定,溶液的临界爆炸温度越低;而在碱性和中性条件下,随着温度的增加,氯离子有抑制硝酸铵分解的作用;氯化物存在时,硫酸可促进硝酸铵溶液的分解.     

杂质对硝酸铵水溶液临界爆炸温度的影响

利用自制装置对含杂质的硝酸铵水溶液临界爆炸温度进行测试研究.结果表明,Cl-单独作用在一定程度上抑制硝酸铵溶液的热分解,提高了其临界爆炸温度;pH值一定时,随着Cl-浓度的增大,硝酸铵水溶液的临界爆炸温度呈指数形式降低;Cl-浓度一定时,pH值越小,硝酸铵水溶液的临界爆炸温度越低;油脂会降低硝酸铵溶液的热稳定性.该结果...     

有效磷含量对硝酸铵溶液热安全性的影响北大核心

为了了解硝酸磷肥生产过程中,硝酸铵溶液中加入磷酸一铵的安全性,通过自制实验装置,研究了有效磷含量对质量分数为85%的硝酸铵溶液热分解的影响。结果表明,质量分数为85%的硝酸铵和磷酸一铵混合溶液的临界爆炸温度高于纯质量分数为85%的硝酸铵溶液,稳定性更好;磷酸一铵抑制硝酸铵的热分解,随着有效磷含量的增加,硝酸铵混合溶液临界爆炸温度升高;升温速率对硝酸铵混合溶液的临界爆炸温度影响很大,随着升温速率由2℃/min升高到3℃/min,质量分数为85%的硝酸铵混合溶液的临界爆炸温度升高,不易发生爆炸,安全性更好。研究结果对硝酸磷肥的生产安全有一定的指导意义。     

有效磷含量对硝酸铵溶液热安全性的影响

为了了解硝酸磷肥生产过程中,硝酸铵溶液中加入磷酸一铵的安全性,通过自制实验装置,研究了有效磷含量对质量分数为85%的硝酸铵溶液热分解的影响。结果表明,质量分数为85%的硝酸铵和磷酸一铵混合溶液的临界爆炸温度高于纯质量分数为85%的硝酸铵溶液,稳定性更好;磷酸一铵抑制硝酸铵的热分解,随着有效磷含量的增加,硝酸铵混合溶液临界爆炸温度升高;升温速率对硝酸铵混合溶液的临界爆炸温度影响很大,随着升温速率由2℃/min升高到3℃/min,质量分数为85%的硝酸铵混合溶液的临界爆炸温度升高,不易发生爆炸,安全性更好。研究结果对硝酸磷肥的生产安全有一定的指导意义。     

油罐中油气爆炸规律研究

建立了油料储罐油气爆炸模拟实验系统,并在模拟实验的基础上,分析了不同因素对爆炸压力的影响及爆炸产物的分布规律.结果表明,油气浓度、罐内初始温度等对油罐油气混合物爆炸过程有重要影响,且存在临界油气浓度(2.5%)及临界初始温度(306 K),在临界值下,油气爆炸最为剧烈.当油气浓度小于临界浓度时,爆炸产物中CO2浓度高于CO浓度,而大于临界浓度时,爆炸产物中CO2浓度小于CO浓度.本研究可为油料储罐油气爆炸灾害事故的防治及安全规程的制定提供参考.     

硝酸铵水溶液热稳定性研究

采用加速度量热法(ARC)对高温状态下的硝酸铵水溶液的热分解危险性、杂质对其稳定性的影响进行了研究.实验结果表明,硝酸促进硝酸铵的分解,而氯离子对其有抑制作用;当两者同时存在时大大降低系统的稳定性,且硝酸对硝酸铵的影响远大于氯离子.     

氯离子及油脂对硝酸磷钾肥水溶液安全性的研究

为了研究氯离子及油脂对硝酸磷钾肥水溶液热安定性的影响,采用绝热加热仪对含40%硝酸铵的硝酸磷钾肥水溶液进行升温热分析实验。实验表明,单独的氯离子对硝酸磷钾肥水溶液有抑制作用,且浓度越大,抑制作用越明显。而单独的油脂对硝酸磷钾肥水溶液起促进作用。氯离子和油脂同时存在时,氯离子浓度一定,油脂含量越大,促进硝酸磷钾肥水溶液的分解;油脂含量一定,氯离子对硝酸磷钾肥水溶液分解起促进作用。该结果对保障硝酸铵在生产、使用过程中的安全具有重要的参考价值。     

微米级铝粉最低着火温度和爆炸特性试验研究

为更好防治铝粉爆炸,针对不同因素对微米级铝粉的最低着火温度和爆炸特性的影响灵敏度进行试验研究,揭示不同因素对其影响程度大小。最低着火温度和爆炸特性分别由粉尘云最低着火温度测试系统和20 L球爆炸装置测试。试验结果表明:粒径越小,比表面积越大,铝粉越容易发生燃烧爆炸;逐个分析粒径、质量浓度和分散压力这3项影响因素对铝粉尘云最低着火温度影响敏感度,得出敏感度大小为粒径分散压力质量浓度;逐个分析点火延迟时间、粒径和质量浓度这3项影响因素对铝粉爆炸参数的影响灵敏度,得出灵敏度大小为粒径点火延迟时间质量浓度。     

奥克托今在丙酮中的热安全性研究

奥克托今(HMX)作为爆速高和耐热性好的炸药被广泛应用,其制备提纯工艺均在丙酮中进行。为研究HMX在丙酮中的热安全性,用差示扫描量热-热重(DSC-TG)同步热分析仪研究HMX的热分解过程。测得升温速率为5,10,15,20℃/min的DSC和热重-微商热重法(TG-DTG)曲线,并得出分解峰温分别为279.8,282.5,284.5和288.8℃。用自行设计的临界爆温测试装置,通过小容量法测定HMX、丙酮以及HMX的丙酮溶液的临界爆炸温度。结果表明,在试验条件下,HMX的丙酮溶液的临界爆炸温度高于纯HMX的临界爆炸温度,说明丙酮抑制了HMX的热分解反应,当HMX溶液质量分数为10%时,临界爆炸温度最高,热安全性最好。     

硝酸及氯离子对高温硝酸铵水溶液热危险性的影响研究

国内外学者对硝酸铵的危险性进行了大量的研究,而对其水溶液的危险性至今开展不多。笔者采用差示扫描量热仪(DSC)及全自动反应量热仪(RC1e)对高温状态下的硝酸铵水溶液的热分解危险性、杂质离子对其稳定性的影响进行了研究。纯硝酸铵和90%硝酸铵水溶液的DSC实验表明,90%硝酸铵溶液和分析纯硝酸铵具有相似的热爆炸危险;90%硝酸铵水溶液在140~180℃之间的RC1e试验表明:硝酸或氯离子单独存在时,对硝酸铵分解都有不同程度的抑制作用,而同时存在时则大大降低体系的热稳定性。该结果对保障硝酸铵在生产、使用过程中的安全具有重要的参考价值。     

氢化锆对太安空中爆炸及热安全性能影响的研究*

为研究氢化锆对太安空中爆炸及热安全性的影响,分别对氢化锆/太安混合炸药（ZrH2/PETN）和太安单质炸药开展空中爆炸实验和热分析实验,得到相应的压力时程曲线和TG、DSC热分解曲线。研究结果表明:氢化锆的添加会降低混合炸药的压力峰值,但能显著提高其正相作用时间,氢化锆含量为10%、20%时,氢化锆/太安混合炸药的正相冲量与太安相当。同时与纯太安相比,氢化锆/太安混合组分的最大质量损失速率下降约51.07%~60.04%,热爆炸临界温度及自加速分解温度最大提高约8.78%和9.93%,但混合组分中氢化锆的加入并未改变太安的热分解机理,说明氢化锆作为惰性热稀释剂能够改善其热安全性。     

Ammonium nitrate thermal decomposition with additives

Runaway reactions present a potentially serious threat to the chemical process industry and the community; such reactions occur time and time again often with devastating consequences. The main objective of this research is to study the root causes associated with ammonium nitrate (AN) explosions during storage. The research focuses on AN fertilizers and studies the effects of different types of fertilizer compatible additives on AN thermal decomposition. Reactive Systems Screening Tool (RSST) has been used for reactivity evaluation and to better understand the mechanisms that result in explosion hazards. The results obtained from this tool have been reported in terms of parameters such as “onset” temperature, rate of temperature and pressure rise and maximum temperature. The runaway behavior of AN has been studied as a solid and solution in water. The effect of additives such as sodium sulfate (Na₂SO₄) and potassium chloride (KCl) has also been studied. Multiple tests have been conducted to determine the characteristics of AN decomposition accurately. The results show that the presence of sodium sulfate can increase the “onset” temperature of AN decomposition thus acting as AN thermal decomposition inhibitor, while potassium chloride tends to decrease the “onset” temperature thus acting as AN thermal decomposition promoter.     

化学放热系统热爆炸潜在危险性评价

讨论化学放热系统的热稳定性和临界条件,用化学反应物无消耗的假设推导化学放热系统热失控(热爆炸)时的动力学参数临界值,得到热失控的判据、临界点火温度和熄火温度。提出用系统安全指数概念来评价放热反应系统发生热爆炸的潜在危险性,分析化学放热系统的平衡域。用硝酸甲酯分解爆炸实例,说明如何利用安全指数对具有热爆炸可能性的系统的潜在危险性进行定量评价,其预测结果与实验结果一致。     

改变垫水层沸点的薄层扬沸实验研究

扬沸是油池火灾的一种特殊现象,燃料和垫水层交界面的过热温度和沸腾状态是决定扬沸是否发生以及发生时间的最主要因素,过热温度由沸点决定。在垫水层中添加氯化钠能够改变垫水层的沸点,从而改变交界面的过热温度。在垫水层添加氯化钠使其成为饱和氯化钠水溶液,对此条件下的油池火燃烧进行实验探究,以验证前人关于扬沸临界条件的研究结果,并为扬沸防治提供思路。垫水层改变为饱和氯化钠溶液后,柴油实验组均没有发生扬沸,且观察到火焰温度和热辐射强度的下降。表明此方法可以有效抑制扬沸的发生。     

小氮肥生产装置火灾爆炸危险性分析与评价

结合小氮肥生产工艺的特点及企业实际情况,在分析小氮肥生产过程中火灾爆炸危险因素的基础上,应用道化学法对小氮肥生产工艺中的煤气发生炉、煤气柜、脱硫、变换、铜洗和合成等6个单元进行了固有危险指数和安全补偿措施后的危险指数的计算,同时对评价单元的火灾爆炸危险度进行了研讨。分析评价结果表明,合成单元和煤气发生炉的固有危险度最大,生产过程中极易发生火灾爆炸危险,小氮肥企业应特别重视。笔者建议,小氮肥企业应设法改进监控和操作手段,降低相应的工艺危险系数或加强安全防范,提高整个系统的安全性。     

复合乳化剂对乳化炸药热安全性影响研究

为了探究复合乳化剂对乳化炸药热分解特性的影响,使用C80微量热仪通过MC法研究了乳化剂A(SP80)和乳化剂B(T152)作为单一乳化剂和复合乳化剂(加入比例为1:1、1:2、2:1)制备的乳化炸药。以升温速率为0.5K/min时的C80热流速曲线为基础来求解5种炸药热分解反应的表观活化能(Ea)、指前因子(lnA)等热安全参数。结果表明,使用复合乳化剂制备的乳化炸药稳定性均高于使用单一乳化剂的乳化炸药。采用复合乳化剂可导致乳化剂分子间排斥作用降低,使分子排列更紧密,增加了界面膜的致密性。当加入的乳化剂比例为m(SP80):m(T152)=1:2时,由于两种乳化剂相互作用形成致密的复合界面膜,其稳定性最高。     

Applications of intrinsic safety characteristic parameters of propellant dust: Commercial multi-tube pyrotechnic hazard assessment

Fireworks are widely used in festivals around the world, but the safety issue during preparation the manufacture, storage, and operation of pyrotechnics has also been highly valued. Human operation error and insufficient recognition of the safety characteristics of pyrotechnics are the main factors in pyrotechnic incidents in Taiwan. This study considers thermal and explosion safety by electrostatic sensitivity, minimum ignition temperature, and explosion characteristics of propellant dust in commercial multi-tube pyrotechnics. The results show that propellant dust is not sensitive to static electricity, but it was ignited at 260 °C environment temperature. The lower explosion limit of propellant dust was 125–150 g/m³, which provided an effective control of the dust concentration in the workplace. It was also found that the explosive level of the propellant dust belonged to St-1, which is exceptionally close to St-2 explosion influence, and that cannot be ignored. The high temperature associated with the explosion reminded that after the firework is launched, it should be cooled before leaving. Combining the above results, this research suggests the environmental operation temperature and dust concentration should be controlled within a safer range to effectively avoid the occurrence of dust fire or explosion and substantially enhance the safety of the pyrotechnic industry.