Page 190 - 空气污染控制与微粉捕集技术

Air Pollution Control and Micropowder Capture Technology
空气污染控制与微粉捕集技术

次爆炸。人们进行了点火能量大小、惰化剂种类、惰化剂粒度、惰化剂浓度对煤
粉爆炸惰化作用影响的试验研究。碳酸盐对煤尘爆炸具有惰化作用，在惰化效果
中碳酸盐的比热容占主导，比热容越大，吸热性越强，即对粉尘起到了冷却作用，
加速了燃烧过程中的热量消耗，阻碍热量向火焰阵面前的传递，继而抑制火焰的

传递和发展。试验研究表明，碳酸盐惰化剂质量分数达到 60% 时，最大爆炸压
力迅速下降，在煤尘爆炸惰化效果方面，碳酸钙要比碳酸氢钠和碳酸氢钾的抑制
效果好。煤粉挥发分会影响碳酸钙的抑爆效果，碳酸钙对无烟煤的爆压压力上升
速率惰化效果明显高于有烟煤。由于磷酸二氢盐具有分解温度低、受热分解速

率快等特点，黄寅生等选用磷酸二氢铵 NH 4 H 2 PO 4 、磷酸二氢钾 KH 2 P0 4 、磷酸二
氢钙 Ca(H 2 P0 4 ) 2 对煤粉尘爆炸猛度参数的影响进行了试验研究，并与相同条件下
的二氧化硅 SiO 2 的抑爆效果作对比，研究粉体质量浓度、粉体粒径和点火能量
对抑爆效果的影响，得出煤粉尘质量浓度对 NH 4 H 2 PO 4 抑制效果的影响较 SiO 2 、

KH 2 P0 4 和 Ca(H 2 P0 4 ) 2 的大。
在抑制煤尘爆炸的爆炸压力上升速率方面，粉尘质量浓度对 SiO 2 粉体抑制
效果的影响较磷酸二氢盐干粉大，抑爆剂对煤尘爆炸的惰化作用几乎不受自身粒
径影响，在同种抑爆剂的作用下，点火能量增大，煤尘爆炸烈度参数的下降幅度

减少。当煤尘爆炸威力较小时，抑爆剂粉体质量浓度的变化对煤尘的爆炸压力和
压力上升速率影响较明显，相关试验发现，磷酸二氢铵质量分数为 30% 时，继
续添加磷酸二氢铵，爆炸压力缓慢减小，惰化效能减弱。氢氧化铝分解反应的吸
热量可高达 1967.2kJ/kg，要高于碳酸钙的物理吸热量，所以在同等添加量下，

氢氧化铝表现出更高的惰化效力。所以，根据目前的研究成果，惰化介质对煤粉
爆炸抑爆惰化的效果由强到弱依次为磷酸盐中磷酸二氢铵、氢氧化铝、碳酸钙、
碳酸氢钠、碳酸氢钾。
金属粉尘中，镁粉属于高爆性粉尘，镁粉会和部分碳酸盐惰化剂分解出来的

气体发生放热反应，所以，在碳酸盐中碳酸氢钠等易分解的抑爆剂不能起到惰化
作用，反而有助于镁粉爆炸的发展。碳酸钙、氯化钠主要通过物理导热方式惰化
镁粉，由于碳酸钙相对于氯化钠导热率和比热容较小，所以氯化钠对镁粉的惰化
效果要比碳酸钙好，硼砂和镁粉的混合物发生燃烧后，硼砂可以在镁粉颗粒表面

生成薄膜，从而隔离镁粉与氧气的反应，中断了燃烧反应，从而达到惰化的效果。
综上所述，惰性剂对镁粉粉尘爆炸的惰化效果由强到弱依次为硼砂、氯化钠、

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