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三种典型可燃性液体水溶液的闪点随溶液浓度变化规律

发表时间:2022-07-20  |  点击率:61
  本文利用微量连续闭口闪点仪研究了三种典型可燃性液体水溶液的闪点随溶液浓度变化规律,并对比分析了常闭式闭口杯法(ASTM D6450)与改良连续闭杯法(ASTM D7094)两种方法在检测结果上的差异。
 
  闪点,又称为闪火点,是表征液态或固态物质挥发性和蒸气易燃性的重要参数。对于纯组分物质,容易通过文献资料查找闪点值,进而判定该物质的火灾危险性等级。
 
  但在工业领域,闪点并不明确的混合溶液,特别是可燃性液体与水组成的二元或多元互溶体系在涂料、农药、水处理、制药、精细化工、纺织等行业内都存在大规模应用,作为溶剂、分散剂或沉淀剂等。
 
  测定这类可燃性液体水溶液的闪点对于生产作业场所燃爆风险识别、危险等级划分以及管控措施制定具有重要意义。
 
  本文利用微量连续闭口闪点仪研究了无水乙醇、丙烯酸和二甲基乙酰胺三种典型可燃液体水溶液的闭口闪点与溶液浓度之间的关系,并比较了 ASTM D6450 和 ASTM D7094 两种测试方法在闪点值和检测下限浓度等方面的差异。
 
  实验结果

 

 

  如图 所示,乙醇、丙烯酸和二甲基乙酰胺溶液的闪点值均随稀释过程单调上升,这是由于三种双组份溶液虽然不满足理想溶液,不服从拉乌尔定律,但气液平衡状态下易燃组分的气相摩尔分数通常随液相摩尔分数正向变化,所以稀溶液中可燃液体的饱和蒸气压相对较低,需要在更高温度下才能达到有机蒸气的爆炸下限 LFL。
 
  同时三种样品的闪点检测下限浓度(易燃组分低液相摩尔分数)分别为乙醇 1.6%、丙烯酸 56%和二甲基乙酰胺 61%。低于下限浓度时,由于测试腔内惰性的水蒸气分压过高,有机蒸气将无法发生闪燃。同时,下限浓度与纯物质的沸点与开口闪点值正相关,可以认为样品挥发性与易燃性越强,通常其水溶液能够发生闪燃的浓度范围越大。
 
  另外,ASTM D6450 和 ASTM D7094 两种方法对于单一浓度闪点值的测试结果呈现较高的一致性,但在样品量、加热速率、空气导入量等方面的差异导致测定的浓度下限存在一定区别。由于测试流程中蒸气浓度累积至 LFL 是一个复杂的非线性、多因素耦合过程,浓度下限与检测方法之间并没有体现出很好的规律性。
 
  可燃性液体水溶液的闪点随稀释程度单调上升,而闪点可检测浓度范围取决于纯物质挥发性与易燃性,同时又受到检测方法的影响。