Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Механизм флегматизации взрывоопасных смесей.

Читайте также:
  1. II. Механизм формирования общественного мнения.
  2. III. Механизм развития эпидемического процесса.
  3. IV. ЗАЩИТНЫЕ МЕХАНИЗМЫ
  4. o создание механизмов исполнения целевых программ на всех уровнях ( региональном, национальном и глобальном).
  5. V. Принципы, механизмы и условия реализации Концепции
  6. VI. Механизм реализации Концепции
  7. VI. МЕХАНИЗМЫ РЕАЛИЗАЦИИ ОСНОВ
  8. VI. МЕХАНИЗМЫ РЕАЛИЗАЦИИ ОСНОВ
  9. VI. МЕХАНИЗМЫ РЕАЛИЗАЦИИ ОСНОВ
  10. VII. Механизмы реализации Концепции

Достаточно широко используется метод обеспечения взрывобезопасно-сти, основанный на снижении концентрации горючего меньшей нижнего концентрационного предела. Для его объяснения и обоснования проанализи-руем более подробно принципы флегматизации взрывчатых смесей.

Тепловая флегматизация. Флегматизация горения различными добав-ками известна давно. Если ограничиться рассмотрением класса тепловых флегматизаторов, понижающих температуру горения, то этот класс следует в свою очередь разделить на две группы – инертных компонентов (СО2, Н2О, N2) и добавок сложных горючих веществ, флегматизирующих горение бога-тых смесей. Инертные добавки флегматизируют горение, воспринимая часть теплового эффекта реакции при сгорании; однако у этих флегматизаторов происходит только увеличение запаса физического тепла, но не химическое превращение.

Более сложную природу имеет действие добавок органических горючих флегматизаторов в пламенах богатых взрывчатых смесей 1 и распадающихся эндотермических соединений. Как и чисто инертные добавки, они не оказы-вают специфического химического влияния на кинетику реакции в пламени, а только понижают температуру горения. Однако такие добавки флегматизи-руют горение гораздо активнее, чем инертные компоненты. Это обусловлено не только (и даже не столько) их большей теплоемкостью, которая, действии-тельно, сильно возрастает с усложнением молекулы, сколько способностью этих веществ к эндотермическим превращениям при высоких температурах. Поэтому сложные соединения, распадающиеся в пламени, способны флегма-тизировать горение уже в значительно меньших концентрациях, чем инерт-ные добавки.

Наиболее активным флегматизатором значительной части технологиче-ских процессов оказывается само избыточное горючее. Использование избы-точного горючего для флегматизации к тому же наиболее просто в отношении требований технологии: отпадает необходимость введения в реакционную среду посторонних продуктов.

Распад избыточного горючего в пламенах богатых смесей является ре-шающим фактором, определяющим значения пределов распространения пла-мени.

Применение ингибиторов. Химически активные добавки уже в кон-центрациях порядка 1% могут оказывать еще большее гасящее воздействие и сужать пределы, чем избыточное горючее. Это наблюдалось, например, при добавлении к воздушным смесям углеводородов, водорода, окиси углерода, галоидсодержащих продуктов: CH2ClBr, CH3Br, а также СС14 и С12.

Механизм воздействия химически активных флегматизаторов на горе-ние заключается в обрыве реакционных цепей основного процесса окисления горючего. Ингибиторы конкурируют с окисляющимися компонентами во взаимодействии с активными центрами цепной реакции. В результате более высокого, чем у горючего, химического сродства к активным промежуточным продуктам реакции окисления молекулы ингибитора или продуктов его рас-пада энергично реагируют с активными центрами, превращая их в устойчи-вые соединения и прекращая развитие реакционной цепи. Поэтому добавки ингибитора заметно понижают концентрацию активных центров. Так, галои-ды и галоидпроизводные активно реагируют с атомарным водородом, кото-рый принимает участие в большинстве цепных процессов окисления.

Основное применение химически активных флегматизаторов ограничи-вается их использованием в предохранительных приспособлениях. В аварий-ных случаях эти продукты быстро вводят в больших количествах в зону горе-ния или во взрывоопасную среду, которая при этом достаточно быстро пре-вращается в негорючую. Таково использование различных галоидпроизвод-ных в пламегасящих составах.

Так, огнетушащая эффективность галоидов повышается при замещении в них атома водорода на атом галогена по ряду F ≤ Cl << Br ≥ I.

Механизм процесса заключается в регенеративном ингибировании, то есть в восстановлении исходного вещества или образования новых промежу-точных компонентов, способных достаточно эффективно связывать активные центры цепной реакции. Общий пример такого типа:

Hα + x → Hx + α,

где: х – атом галогена;

Нα – водородосодержащее вещество.

Общепринятый механизм действия ингибиторов состоит в том, что ра-дикалы Н+, ОН или О−2, реагируя с ингибитором или его производным, исче-зают и заменяются малоактивными атомами.

Например, считают, что при использовании в реакции горения водорода простейшего ингибитора НВr ингибирование происходит по схеме:

Н + НВr → H2 + Br

OH + HBr → H2O + Br

O + HBr = OH + Br

Регенерирование ингибитора идет по реакции:

Br + H + M = HBr + M

и цикл повторяется. Благодаря этим процессам снижается скорость пламени и сужаются пределы воспламенения.




Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 21 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав