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硝酸铵水溶液热安全性研究

作　者: 王春丽
导　师: 曹雄
学　校: 中北大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 硝酸铵水溶液临界爆温热安全性杂质
分类号: TQ113.74
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

近年来发生多起硝酸铵溶液的爆炸事故,硝酸铵溶液的热安全性越来越引起学者的关注,国内外针对固体硝酸铵的危险性已经做了大量研究,而关于硝酸铵水溶液安全性的研究开展的并不多。因此,研究硝酸铵溶液的热安全性具有十分重要的意义。本文阐述了硝酸铵水溶液热安全性的研究现状,从理论上分析了氯化物、酸和油脂等杂质对硝酸铵水溶液的影响。通过绝热加热的方法,采用硝酸铵水溶液热爆炸装置研究了高温状态下硝酸铵水溶液的热分解特性,测试了氯化物、酸和油脂等杂质对溶液临界爆温的影响规律。实验结果表明:硝酸铵水溶液在110℃和210℃左右会发生两次明显的放热过程;浓度对硝酸铵水溶液的热安全性影响不是很大,纯净的硝酸铵水溶液在一定浓度范围内,临界爆温随浓度的升高而有所降低;氯化物、酸和油脂对硝酸铵溶液的热安全性有很大影响。Cl-单独作用会在一定程度上抑制硝酸铵溶液的热分解;H+、H+和Cl-、油脂、H+和油脂对硝酸铵水溶液的热分解都有促进作用,其中H+和Cl-的协同作用对溶液热分解的促进最明显;96%的硝酸铵水溶液的热爆炸危险性与分析纯硝酸铵相似,有较高的热稳定性和临界爆炸温度。研究结果对指导硝酸铵的安全生产有重要的参考价值。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 前言  9-13
  1.1 研究的目的和意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-12
  1.3 研究内容  12-13
2 相关理论  13-27
  2.1 硝酸铵的物化性质  13-15
    2.1.1 固体硝酸铵的物化性质  13-15
    2.1.2 硝酸铵水溶液的物化性质  15
  2.2 硝酸铵的热分解理论  15-19
    2.2.1 硝酸铵的热分解  15-17
    2.2.2 影响硝酸铵热分解的物质  17-19
  2.3 硝酸铵的热爆炸理论  19-25
    2.3.1 热分解反应动力学方程  19-21
    2.3.2 热爆炸理论  21-24
    2.3.3 硝酸铵发生热爆炸的条件  24-25
  2.4 硝酸铵生产过程中的爆炸危险性  25-27
3 硝酸铵水溶液热安全性测试方法  27-34
  3.1 实验装置  27-29
    3.1.1 实验装置原理  28-29
    3.1.2 实验装置的气密性检验  29
  3.2 实验样品  29-30
  3.3 实验方案  30-34
    3.3.1 硝酸铵水溶液中Cl-含量的测定方法  30-31
    3.3.2 硝酸铵水溶液pH 值的测定方法  31
    3.3.3 硝酸铵水溶液临界爆温影响因素测试  31-32
    3.3.4 杂质对高浓度硝酸铵水溶液临界爆温的影响测试  32-34
4 实验结果及分析  34-51
  4.1 硝酸铵水溶液中Cl~-含量的测定  34-36
    4.1.1 实验准备  34-35
    4.1.2 实验过程  35
    4.1.3 实验结果  35-36
  4.2 硝酸铵水溶液pH 值的测定  36-37
  4.3 硝酸铵水溶液临界爆温的影响因素  37-50
    4.3.1 浓度对硝酸铵水溶液临界爆温的影响  37-38
    4.3.2 Cl~-对硝酸铵水溶液临界爆温的影响  38-39
    4.3.3 H~+对硝酸铵水溶液临界爆温的影响  39-41
    4.3.4 H~+和Cl~-对硝酸铵水溶液临界爆温的影响  41-46
    4.3.5 油脂对硝酸铵水溶液临界爆温的影响  46-48
    4.3.6 H~+和油脂对硝酸铵水溶液临界爆温的影响  48-50
  4.4 杂质对高浓度硝酸铵水溶液临界爆温的影响  50-51
5 结论  51-53
参考文献  53-57
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果  57-58
致谢  58

硝酸铵水溶液热安全性研究

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