用于化學品危險性快速檢測的過程強化研究.pdf

1、為加強危險化學品安全管理，防范其在儲存運輸和使用過程中的危險性，聯(lián)合國《關于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書》給出了化學品危險性的相關實驗方法及鑒別分類標準。其中腐蝕危險性、遇水放出易燃氣體危險性鑒定分別耗時168h和7h，耗時過長，而目前國內短途運輸速度快、效率高，檢測標準難以滿足現(xiàn)代運輸需求。本文針對這一現(xiàn)狀，在綜述國內外相關研究的基礎上，探索了分別以微波法和超聲波法作為強化手段的腐蝕危險性快速檢測和遇水放出易燃氣體的快速檢測技術。
　　

2、為實現(xiàn)腐蝕過程的強化，設計并制造了加速腐蝕微波反應儀，采用微波加熱、引入攪拌和改變溫度等技術方案。以尺寸為50×20×2mm的SAE1020碳鋼和7075-T6鋁合金試片在硫酸與鹽酸中的腐蝕為研究對象，確定了各體系的腐蝕危險性臨界濃度。以最短時間內達到最高腐蝕速率為優(yōu)化準則，考察了儀器操作參數(shù)對腐蝕速率的影響，得到了300W微波功率和80r/min攪拌速率的最優(yōu)操作條件。
　　采用金屬掛片實驗，分別按照標準方法與微波法進行腐蝕實驗

3、，對不同腐蝕體系、腐蝕溫度下金屬試片的失重率與溶液pH值進行比較，對比兩種腐蝕方法下達到相同腐蝕結果所需實驗時間的差異，得出微波法75℃腐蝕40h的失重率及溶液pH值與標準方法55℃腐蝕168h的實驗結果相近?？疾觳煌瑴囟?、濃度下鋁在NaOH溶液中的腐蝕動力學規(guī)律，對比兩種方法下的動力學參數(shù)值并推導相應的動力學方程。利用掃描電鏡對金屬片表面腐蝕形貌進行表征。對表面膜的形成、腐蝕產物對傳質過程影響以及腐蝕缺陷結構進行研究，探討微波法強化腐

4、蝕過程的機理。從腐蝕動力學和機理角度確定了微波法加速腐蝕的有效性，微波法可將腐蝕時間從168h縮短至40h。
　　進行了遇水反應放出易燃氣體的實驗，以鎂硅鐵合金為研究對象，系統(tǒng)考察了60、100、120和240目的樣品粒徑及20、30、35、40℃的反應溫度對遇水反應放出氣體速率的影響，討論了粒徑、溫度對遇水反應的固-液傳質機理。此外進行相關動力學研究，得出Arrhenius方程的指前因子、速率常數(shù)、反應級數(shù)和表觀活化能等重要動力

5、學參數(shù)。
　　為實現(xiàn)遇水反應放出易燃氣體的過程強化，實驗考察了80kHz、100kHz和45kHz超聲波頻率對加速遇水反應的影響，確定45kHz為最佳超聲頻率。測定該頻率的超聲波對反應儀器的空白影響值為0.53L/kg·h?？疾炝颂寺暡▽Σ煌芥V硅鐵、硅鐵、高純硅鐵、鋁粉及鋅粉遇水反應放出氣體速率的加速規(guī)律：粒徑小于240目時1n vultrasonic=1.6293+0.2634·1n vstandard，粒徑大于240目時1