NH4H2PO4对蔗糖粉尘爆炸的抑制作用试验研究

doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.007

中国安全科学学报 ›› 2020, Vol. 30 ›› Issue (4): 41-46.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.007

NH₄H₂PO₄对蔗糖粉尘爆炸的抑制作用试验研究

覃小玲, 李晓泉^** 副教授

广西大学资源环境与材料学院, 广西南宁 530004

收稿日期:2020-01-05 修回日期:2020-03-12 出版日期:2020-04-28 发布日期:2021-01-27
通讯作者: **李晓泉(1972―),男,黑龙江七台河人,博士,副教授,硕士生导师,主要从事粉尘爆炸、数值模拟等研究。E-mail:lxq0927@gxu.edu.cn。
作者简介:覃小玲(1991—),女,广西贵港人,硕士研究生,研究方向为粉尘爆炸的预防和控制。E-mail:741364896@qq.com。
基金资助:
广西安全生产科技项目(gxaj2016001,gxajsk2015)。

Experimental research on suppression of NH₄H₂PO₄ on sucrose dust explosion

QIN Xiaoling, LI Xiaoquan

School of Resources, Environment and Materials, Guangxi University, Nanning Guangxi 530004, China

Received:2020-01-05 Revised:2020-03-12 Online:2020-04-28 Published:2021-01-27

摘要/Abstract

摘要： 为研究NH₄H₂PO₄粉尘对蔗糖粉尘爆炸的抑制作用,利用20 L球形爆炸试验装置分析NH₄H₂PO₄-蔗糖混合粉尘的最大爆炸压力p_max和最大压力上升速率(dp/dt)_max。结果表明:NH₄H₂PO₄能够降低蔗糖粉尘的p_max和(dp/dt)_max,并延迟其到达峰值的时间,从而降低蔗糖粉尘的爆炸强度;质量浓度分别为200、350、500、750 g/m³的蔗糖粉尘中NH₄H₂PO₄的质量分数分别达到8%、14%、14%、13%时,蔗糖粉尘被完全惰化;质量浓度为350 g/m³的蔗糖粉尘在不同粒径(48～74、38～47、25～37 μm),NH₄H₂PO₄质量分数分别达到14%、13%、11%时被完全惰化;添加NH₄H₂PO₄能有效减轻蔗糖粉尘的爆炸危害,且在一定粒径范围内,粒径越小,对蔗糖粉尘爆炸的抑爆效果越好。

关键词: NH₄H₂PO₄, 蔗糖粉尘爆炸, 最大爆炸压力, 抑制作用, 爆炸特性

Abstract: In order to study suppression effects of NH₄H₂PO₄ on sucrose dust explosion, the maximum explosion pressure p_max and maximum rate of pressure rise(dp/dt_max) of NH₄H₂PO₄-sucrose mixed dust were analyzed through experiment with a 20 L spherical explosion device. The results show that NH₄H₂PO₄can reduce p_max and (dp/dt)_max of sucrose dust and delay the time they take to reach peaks, thus weakening intensity of sucrose dust explosion. For sucrose dust whose mass concentration are 200, 350, 500 and 750 g/m³, they would be completely inert when mass fraction of NH₄H₂PO₄ is 8%, 14%, 14% and 13% respectively. That of NH₄H₂PO₄ at different particle sizes (48-74, 38-47, 25-37 μm) which makes 350 g/m³ sucrose dust completely inert is 14%, 13% and 11% respectively. Adding NH₄H₂PO₄ can effectively reduce damage of sucrose dust explosion, and within a certain range of particle size, the smaller it is, the better suppression effect there will be.

Key words: sucrose dust explosion, maximum explosion pressure, NH₄H₂PO₄, suppression effect, explosion characteristic

中图分类号:

X932

覃小玲, 李晓泉. NH₄H₂PO₄对蔗糖粉尘爆炸的抑制作用试验研究[J]. 中国安全科学学报, 2020, 30(4): 41-46.

QIN Xiaoling, LI Xiaoquan. Experimental research on suppression of NH₄H₂PO₄ on sucrose dust explosion[J]. China Safety Science Journal, 2020, 30(4): 41-46.

参考文献

[1] 唐文文, 陈先锋, 牛奕, 等. NH₄H₂PO₄和SiO₂粉体对铝粉火焰传播特性的影响[J]. 中国安全科学学报, 2017, 27(8): 44-49.
TANG Wenwen, CHEN Xianfeng, NIU Yi, et al.Effect of sodium bicarbonate and silicon dioxide on characteristicsof aluminum dust flame propagation[J]. China Safety Science Journal, 2017, 27(8): 44-49.
[2] 裴凤娟, 胡双启, 叶亚明, 等. 粉末阻燃剂对钛粉燃烧抑制的实验研究[J]. 无机盐工业, 2017, 49(4): 61-63.
PEI Fengjuan, HU Shuangqi, YE Yaming, et al. Experimental study on combustion inhibition of titanium powder bypowder flame retardant[J]. Inorganic salt industry, 2017, 49(4): 61-63.
[3] 王玉杰, 陈曦, 陈先锋, 等. 碳酸氢钠粉体粒径对铝粉火焰传播特性的影响[J]. 中国安全科学学报, 2016, 26(3): 53-58.
WANG Yujie, CHEN Xi, CHEN Xianfeng, et al. Effect of sodium bicarbonate particle size on characteristics of aluminumdust flame propagation[J]. China Safety Science Journal, 2016, 26(3): 53-58.
[4] JIANG Haipeng, BI Mingshu, GAO Wei, et al. Inhibition of aluminum dust explosion by NaHCO₃ with different particle size distributions [J]. Journal of Hazardous Materials, 2018, 334: 902-912.
[5] JIANG Haipeng, BI Mingshu, LI Bei, et al. Inhibition evaluation of ABC powder in aluminum dust explosion [J]. Journal of Hazardous Material,2019, 361: 373-282.
[6] JIANG Haipeng, BI Mingshu, LI Bei, et al. Flame inhibition of aluminum dust explosion by NaHCO₃and NH₄H₂PO₄[J]. Combustion and Flame, 2019, 200: 97-114.
[7] 李亚男, 焦枫媛, 闻利群. 碳酸钙对金属粉尘最小点火能的影响研究[J]. 中北大学学报: 自然科学版, 2014, 35(5): 594-598.
LI Ya'nan, JIAO Fengyuan, WEN Liqun. Effect of CaCO₃ on the minimum ignition energy of metal dust[J]. Journal of Zhongbei University: Nature and Science, 2014, 35(5): 594-598.
[8] 谭迎新, 李亚男. 磷酸二氢铵对铝粉的爆炸抑制研究[J]. 中北大学学报:自然科学版, 2015, 36(4): 458-461.
TAN Yingxin,LI Ya'nan. Study on explosion inhibition of aluminum powder by NH₄H₂PO₄ [J]. Journal of Zhongbei University: Nature and Science, 2015, 36(4): 458-461.
[9] SONG Yifan, BOURAS Nassim, ZHANG Qi. Explosion energy of methane/deposited coal dust and inert effects of rock Dust[J]. Fuel, 2018, 228: 112-122.
[10] 叶亚明, 胡立双, 胡双启, 等. 碳粉尘云最小点火能及其抑爆研究[J]. 无机盐工业, 2017, 49(2): 64-66.
YE Yaming, HU Lishuang, HU Shuangqi, et al. Study on minimum ignition energy and explosion suppression technology ofcarbon dust cloud[J]. Inorganic Salt Industry, 2017, 49(2): 64-66.
[11] AZAM S, MISHRA D P. Effects of particle size, dust concentration and dust-dispersion-air pressure on rock dust inertant requirement for coal dust explosion suppression in underground coal mines[J]. Process Safety and Environmental Protection, 2019, 126: 35-43.
[12] WANG Qiuhong, WEN Hu, WANG Qingsong, et al.Inhibiting effect of Al(OH)₃ and Mg(OH)₂ dust on the explosions of methane-air mixtures in closed vessel[J]. Technological Sciences, 2012, 55(5): 1 371-1 375.
[13] 肖国清, 王琼慧, 梁李, 等. 糖粉粒径对其爆炸特性影响的试验研究[J]. 中国安全科学学报, 2015, 25(9): 85-90.
XIAO Guoqing, WANG Qionghui, LIANG Li, et al. Experimental study on influence of particle size on explosive characteristics of sugar dust[J]. China Safety Science Journal, 2015, 25(9): 85-90.
[14] 梁乐乐. 蔗糖粉尘爆炸试验及分布数值模拟研究[D]. 南宁: 广西大学, 2019.
LIANG Lele. Experimental study on sucrose dust explosion experiment and distribution numerical simulation[D]. Nanning:Guangxi University, 2019.
[15] GB/T16426—1996, 粉尘云最大爆炸压力和最大压力上升速率测定方法[S].
GB/T16426-1996, Determination of maximum explosion pressure and maximum rate of pressure rise of dust cloud[S].
[16] 王琼慧. 蔗糖粉尘爆炸特性研究[D]. 成都: 西南石油大学, 2016.
WANG Qionghui. Study on explosive characteristics of sugar dust[D]. Chengdu: Southwest Petroleum University, 2016.
[17] ISO 6184/1-1985, Determination of explosion indices of combustible dusts in air[S].
[18] 王菲. 蔗糖粉尘的抑爆试验及机理研究[D]. 南宁: 广西大学, 2019.
WANG Fei. Study on explosion suppression test and mechanism of sucrose dust[D]. Nanning: Guangxi University, 2019.
[19] YANG Man, CHEN Xianfeng, YUAN Bihe, et al. Inhibition effect of ammonium dihydrogen phosphate on the thermal decomposition characteristics and thermal sensitivity of ammonium nitrate[J]. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 2018, 134: 195-201.

NH₄H₂PO₄对蔗糖粉尘爆炸的抑制作用试验研究

Experimental research on suppression of NH₄H₂PO₄ on sucrose dust explosion

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	袁必和, 张玉铎, 员亚龙, 黄楚原, 陈先锋, 陈公轻. 多孔聚丙烯复合材料的抑爆性能研究^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(8): 91-96.
[2]	陈先锋, 智雪珂, 刘丽娟, 雷松, 张洪铭, 孙玮康. 泄压强度与浓度梯度作用下甲烷爆炸特性^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(12): 39-44.
[3]	王志荣, 孙培培, 唐振华, 张锎. 密闭容器甲烷-空气混合物爆炸的尺寸效应[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(1): 60-66.
[4]	屈姣, 邓军, 王秋红. 密闭球形空间内超细铝粉爆炸特性研究[J]. 中国安全科学学报, 2019, 29(7): 51-57.
[5]	覃小玲, 李晓泉. NH₄H₂PO₄对蔗糖粉尘云最低着火温度的影响研究[J]. 中国安全科学学报, 2019, 29(12): 66-71.
[6]	陈海燕, 姚庆国, 张延松, 刘浩, 张兴旭. 微米级铝粉最低着火温度和爆炸特性试验研究[J]. 中国安全科学学报, 2019, 29(11): 96-102.
[7]	范健强, 白建平, 赵一姝, 袁玮成, 王越, 李向富. 硫磺粉尘爆炸特性影响因素试验研究[J]. 中国安全科学学报, 2018, 28(2): 81-86.
[8]	张春燕, 陶刚, 涂善东, 张礼敬. 低压氢气-空气混合物爆炸试验研究及数值模拟[J]. 中国安全科学学报, 2018, 28(2): 87-92.
[9]	雷伟刚, 毕海普讲师, 王凯全教授. 弯管内铝粉二次爆炸及抑爆试验研究^*[J]. 中国安全科学学报, 2017, 27(11): 43-48.
[10]	黄寅生，戴晓静，曹卫国. 磷酸二氢盐与SiO2粉体抑制煤尘爆炸的试验研究[J]. 中国安全科学学报, 2013, 23(3): 57-.
[11]	张一博，谭迎新. 激波诱导铝粉二次爆炸的试验研究[J]. 中国安全科学学报, 2012, 22(10): 61-.
[12]	潘峰，马超，曹卫国，张建新，徐森. 玉米淀粉粉尘爆炸危险性研究[J]. 中国安全科学学报, 2011, 21(7): 46-.
[13]	秦涧，谭迎新，尉存娟. 水平管道内铝粉爆炸特性的试验研究[J]. 中国安全科学学报, 2011, 21(4): 66-.
[14]	毕明树，郑秋红，唐皓. 细水雾对障碍物遮挡火源抑制作用的数值研究[J]. 中国安全科学学报, 2010, 20(10): 72-.
[15]	司荣军，王春秋. 瓦斯对煤尘爆炸特性影响的实验研究[J]. 中国安全科学学报, 2006, 16(12): 86-.