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三種典型可燃性液體水溶液的閃點(diǎn)隨溶液濃度變化規(guī)律

更新時(shí)間:2022-07-20  |  點(diǎn)擊率:3478
  本文利用微量連續(xù)閉口閃點(diǎn)儀研究了三種典型可燃性液體水溶液的閃點(diǎn)隨溶液濃度變化規(guī)律,并對(duì)比分析了常閉式閉口杯法(ASTM D6450)與改良連續(xù)閉杯法(ASTM D7094)兩種方法在檢測(cè)結(jié)果上的差異。
 
  閃點(diǎn),又稱為閃火點(diǎn),是表征液態(tài)或固態(tài)物質(zhì)揮發(fā)性和蒸氣易燃性的重要參數(shù)。對(duì)于純組分物質(zhì),容易通過文獻(xiàn)資料查找閃點(diǎn)值,進(jìn)而判定該物質(zhì)的火災(zāi)危險(xiǎn)性等級(jí)。
 
  但在工業(yè)領(lǐng)域,閃點(diǎn)并不明確的混合溶液,特別是可燃性液體與水組成的二元或多元互溶體系在涂料、農(nóng)藥、水處理、制藥、精細(xì)化工、紡織等行業(yè)內(nèi)都存在大規(guī)模應(yīng)用,作為溶劑、分散劑或沉淀劑等。
 
  測(cè)定這類可燃性液體水溶液的閃點(diǎn)對(duì)于生產(chǎn)作業(yè)場(chǎng)所燃爆風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、危險(xiǎn)等級(jí)劃分以及管控措施制定具有重要意義。
 
  本文利用微量連續(xù)閉口閃點(diǎn)儀研究了無水乙醇、丙烯酸和二甲基乙酰胺三種典型可燃液體水溶液的閉口閃點(diǎn)與溶液濃度之間的關(guān)系,并比較了 ASTM D6450 和 ASTM D7094 兩種測(cè)試方法在閃點(diǎn)值和檢測(cè)下限濃度等方面的差異。
 
  實(shí)驗(yàn)結(jié)果

 

 

  如圖 所示,乙醇、丙烯酸和二甲基乙酰胺溶液的閃點(diǎn)值均隨稀釋過程單調(diào)上升,這是由于三種雙組份溶液雖然不滿足理想溶液,不服從拉烏爾定律,但氣液平衡狀態(tài)下易燃組分的氣相摩爾分?jǐn)?shù)通常隨液相摩爾分?jǐn)?shù)正向變化,所以稀溶液中可燃液體的飽和蒸氣壓相對(duì)較低,需要在更高溫度下才能達(dá)到有機(jī)蒸氣的爆炸下限 LFL。
 
  同時(shí)三種樣品的閃點(diǎn)檢測(cè)下限濃度(易燃組分低液相摩爾分?jǐn)?shù))分別為乙醇 1.6%、丙烯酸 56%和二甲基乙酰胺 61%。低于下限濃度時(shí),由于測(cè)試腔內(nèi)惰性的水蒸氣分壓過高,有機(jī)蒸氣將無法發(fā)生閃燃。同時(shí),下限濃度與純物質(zhì)的沸點(diǎn)與開口閃點(diǎn)值正相關(guān),可以認(rèn)為樣品揮發(fā)性與易燃性越強(qiáng),通常其水溶液能夠發(fā)生閃燃的濃度范圍越大。
 
  另外,ASTM D6450 和 ASTM D7094 兩種方法對(duì)于單一濃度閃點(diǎn)值的測(cè)試結(jié)果呈現(xiàn)較高的一致性,但在樣品量、加熱速率、空氣導(dǎo)入量等方面的差異導(dǎo)致測(cè)定的濃度下限存在一定區(qū)別。由于測(cè)試流程中蒸氣濃度累積至 LFL 是一個(gè)復(fù)雜的非線性、多因素耦合過程,濃度下限與檢測(cè)方法之間并沒有體現(xiàn)出很好的規(guī)律性。
 
  可燃性液體水溶液的閃點(diǎn)隨稀釋程度單調(diào)上升,而閃點(diǎn)可檢測(cè)濃度范圍取決于純物質(zhì)揮發(fā)性與易燃性,同時(shí)又受到檢測(cè)方法的影響。
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