NH3/CH4混合气体爆炸极限试验研究及动力学分析

作者：王文和; 牟丹; 李润之^*; 童杰; 邱书涵

来源：安全与环境学报, 2021, 21(04): 1545-1551.

DOI：10.13637/j.issn.1009-6094.2021.0411

• 安全工程
• 爆炸极限
• 甲烷
• 氨气
• 动力学分析

为了预防化工场所合成氨工艺中混合气体爆炸事故,利用爆炸极限测试仪和CHEMKIN软件,研究了NH3和CH4混合气体的爆炸极限和动力学过程。通过分析NH3和CH4混合气体的爆炸极限和爆炸传播火焰特征,以及爆炸过程中温度、压力和关键自由基·H和·OH的变化规律,探讨了不同体积分数的NH3对CH4爆炸极限的影响。结果表明:NH3的存在使混合气体的爆炸下限上升,在某种程度上抑制了CH4爆炸,且体积分数越大,抑制作用越明显;爆炸下限时的火焰经历了半圆形向指尖形的转变,NH3体积分数越大,爆炸火焰颜色越亮;NH3主要通过影响CH4爆炸链式反应的关键自由基·H和·OH来抑制CH4爆炸。所得结论为有效预防NH3/CH4混合爆炸事故提供了理论依据。

• 单位
  重庆科技学院; 重庆市安全生产科学研究院; 中煤科工集团重庆研究院有限公司