反應性化學物質(zhì)熱自燃化學動力學及其熱危險性評價方法.pdf

1、本文主要研究反應性化學物質(zhì)的熱自燃化學動力學及其熱危險性的實驗評價方法.本文研究了反應性化學物質(zhì)熱自燃危險性評價的理論基礎(chǔ)—熱自燃理論,對均溫及非均溫系統(tǒng)下熱自燃臨界參數(shù)的確定進行了分析.對非均溫系統(tǒng)熱自燃問題的數(shù)值計算方法進行了研究.采用直接迭代法和根據(jù)分歧理論發(fā)展的數(shù)值計算法對Frank-Kamenetskii系統(tǒng)和Thomas系統(tǒng)的熱爆炸臨界參數(shù)進行了計算,計算結(jié)果與文獻值吻合的較好.對Frank-Kamenetskii系統(tǒng)熱爆炸

2、的非定常問題進行了數(shù)值計算,得到了不同F(xiàn)rank-Kamentskii參數(shù)下系統(tǒng)溫度隨時間變化情況.介紹了加速量熱儀ARC和微量量熱儀C80的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、實驗流程、實驗參數(shù)設定和測試數(shù)據(jù),以及ARC和C80的不同工作模式的工作原理和實現(xiàn)方法,對實驗中需要注意的問題進行了總結(jié).對反應性化學物質(zhì)的熱解動力學及熱分析動力學方法進行了分析和討論.比較了熱自燃危險性評價中使用的幾個指標的優(yōu)缺點,并選擇自加速分解反應溫度SADT作為評價熱自

3、燃危險性的指標.分析比較了聯(lián)合國危險物運輸專家委員推薦的四種SADT實用測定方法和使用ARC加速量熱儀和C80微量量熱儀進行小藥量實驗推算SADT方法的優(yōu)缺點.并結(jié)合5種典型有機過氧化物的ARC和C80實驗結(jié)果,比較了兩種小藥量推算方法,結(jié)果表明:使用C80推算SADT的方法是一種安全、簡便、實用、準確的反應性化學物質(zhì)熱自燃危險性評價方法.作為反應性化學物質(zhì)熱自燃化學動力學和熱危險性評價方法的應用,使用ARC加速量熱儀和C80微量量熱儀

4、對反應性含能材料硝酸銨及硝酸銨與無機酸、有機油類的混合物進行了熱分析實驗,并由實驗結(jié)果計算了各樣品的反應活化能、指前因子等化學動力學參數(shù).通過分析比較,C80測試結(jié)果更為準確的反映了硝酸銨及其混合物熱解過程中的放熱情況.根據(jù)C80測試結(jié)果討論了無機酸和有機油對硝酸銨熱解的影響.給出了H<'+>、Cl<'->離子以及碳氫化合物"CH"對硝酸銨熱解影響的反應機理.使用小藥量實驗推算SADT的方法,利用較為準確的C80測得的數(shù)據(jù)對Semeno