煤矿瓦斯爆炸水幕抑爆系统研究

介绍了一种新研制的水幕抑爆系统,并对其抑爆效果进行了实验验证。实验研究表明,水幕抑爆系统在一定条件下,能够有效地抑制井下瓦斯爆炸过程。水幕抑爆系统在喷嘴主要参数、安装方式、水幕间距确定情况下,抑爆效果主要与各装置安装位置、喷雾压力、喷雾强度和水幕带长度有关。水幕抑爆系统的研制,为有效抑制井下瓦斯爆炸提供了一种新型的方法,特别是对煤矿发生的二次爆炸或多次爆炸具有更好的抑制效果,而且可以降低由于爆炸反应升高的环境温度,保护水幕设施后的人员和设备,防止温度过高引起的二次爆炸。     

细水雾抑制瓦斯爆炸的实验研究

对内径68 mm,长1 200 mm的密闭管内甲烷爆炸的细水雾抑制效果进行了实验研究,分析了不同喷雾量对瓦斯爆炸最大爆炸压力及最大压力上升速率的影响。实验结果表明,喷雾量较小时,瓦斯爆炸的最大爆炸压力及最大压力上升速率都出现增大,达到压力峰值的时间缩短。随着喷雾量的增加,最大爆炸压力及最大压力上升速率会随着下降,达压力峰值的时间延长。这表明细水雾的喷雾量较大时,对瓦斯爆炸的抑制作用比较明显。     

钒渣加Mg(OH)2焙烧提铬的研究

从环保角度考虑,目前国家对传统钒渣提钒工艺提出改进建议,新工艺要求对钒渣中钒和铬充分提取,使得浸出渣中铬含量尽可能低.经热力学的计算发现,相同的条件下铬比钒更难提取,而且添加Mg(OH)_2的提铬效果要比添加MgO的更好.因此,采用将钒渣粉与碱性Mg(OH)_2粉末的混合样进行高温氧化焙烧,焙烧后再用硫酸酸浸的方法提取钒渣中铬.同时,研究了Mg(OH)_2含量、焙烧温度、焙烧时间及酸浸pH值对铬提取的影响.实验结果表明:铬的提取率随着碱渣比、焙烧温度、焙烧时间的增加而增加,随酸浸pH值的降低而增大;在焙烧温度为1000℃、碱渣比为1.0、焙烧时间为2 h、酸浸pH=0.1的条件下,铬的提取率为63%     

七氟丙烷抑制甲烷空气预混气体爆炸的实验研究

为寻找既环保又能抑制瓦斯爆炸的气体抑爆介质,解决瓦斯输送过程中的爆炸安全问题,分析了七氟丙烷作为抑爆介质的抑爆机理,并采用20 L爆炸特性测试系统,研究了不同体积分数的七氟丙烷对甲烷体积分数为9.5%的甲烷空气预混气体最大爆炸压力、最大压力上升速率和峰值压力的影响。研究发现：在实验条件下,点火延迟时间为60 ms时,七氟丙烷抑制甲烷空气预混气体爆炸的最低体积分数为17.4%;七氟丙烷体积分数为5%～17%时,随着其体积分数的增大,最大爆炸压力逐渐升高,最大压力上升速率增大,对甲烷空气预混气体爆炸有促进作用。研究表明,七氟丙烷可作为新型环保气体抑爆介质抑制瓦斯爆炸,但在使用过程中应根据使用场所合理确定七氟丙烷的用量。     

P_2O_5粉体抑制瓦斯爆炸的实验研究

为测定NH_4H_2PO_4的受热分解产物P_2O_5对CH_4爆炸的抑制作用,采用20 L近球形密闭式气体爆炸实验系统对3种不同浓度的P_2O_5粉体进行CH_4爆炸试验,研究P_2O_5的抑爆性能及抑爆机理。试验结果表明:P_2O_5粉体对CH_4爆炸有一定的抑制作用;理论分析认为,P_2O_5分子的多孔网状结构能够有效吸附爆炸中产生的活性自由基,从而抑制CH_4爆炸。     

点火能量对瓦斯爆炸压力影响的实验研究

点火源的性质对瓦斯爆炸极限范围有很大影响,同样也影响最终的爆炸压力及压力上升速率。运用自行研制的实验系统,就点火能量对瓦斯爆炸压力及压力上升速率的影响进行了实验。研究结果表明,点火能量强度越高,越容易产生大量的自由基,爆炸反应进行得越快,越容易使瓦斯空气混合气体点爆,瓦斯爆炸的最大爆炸压力及最大压力上升速率也就越高,且与点火能量呈线性关系变化。这些规律为瓦斯爆炸特性的研究以及有效地预防井下瓦斯爆炸事故奠定了理论基础。     

抑爆剂面密度对瓦斯爆炸传播抑制效果的影响

单位面积内的抑爆剂浓度是影响瓦斯爆炸抑制效果的关键因素。为研究抑爆剂面密度对瓦斯爆炸传播抑制效果的影响,在500 mm爆炸管道内开展了5种不同面密度抑爆剂作用下的抑爆实验。研究表明:ABC超细干粉灭火剂对爆炸火焰的抑制作用较对爆炸压力的衰减作用更明显,实验中爆炸压力降幅最高为57.6%,火焰速度降幅最高达100%。抑爆效果随抑爆剂面密度的增大而增强,只有当抑爆剂面密度大于临界值时,爆炸压力与火焰才能同时得到有效控制,实验中测得的临界面密度为40.8 kg/m~2。     

CO2对矿井多组分可燃性气体抑爆特性的影响

为研究CO2对矿井多组分可燃性气体的抑爆特性,应用FLACS软件对不同浓度配比的CH4CO、C2H6 、H2混合气体及添加CO2以后的爆炸参数进行数值模拟,得到了CO2对多组分可燃性气体抑爆特性的影响规律.结果表明:CO2对可燃性气体爆炸有抑制作用,且CO2的添加量越大,抑爆效果越好;随着CO2的加入,混合气体爆炸特征参数均会受到影响,且主要影响CH4气体,对H2、C2 H6、CO浓度配比为0.1∶0.3∶0.8的混合气体爆炸的影响较单一CH4的影响更大;同时,CO2的添加减缓了上述配比混合气体压力场、温度场、产物浓度场的变化,延缓了爆炸反应的时间,降低了爆炸危险性.     

超细Al(OH)3粉体浓度对甲烷爆炸压力的影响

采用20 L的球形不锈钢爆炸罐试验系统,考察不同浓度Al(OH)₃超细粉体抑制瓦斯爆炸的效果.实验结果表明,随着Al(OH)₃粉体浓度的增加,甲烷最大爆炸压力先减小后增大,即存在控制瓦斯爆炸的最佳的粉体浓度.当甲烷浓度为9.5%时,1.3 μm超细粉体Al(OH)₃的最佳控爆浓度约为250 g/m³,此粉体浓度下的最大爆炸压力、最大压力上升速率、到达最大爆炸压力的时间分别为0.583 MPa,9.082 MPa/s,190 ms;当甲烷浓度为7.0%时的最佳控爆浓度约为200 g/m³,此粉体浓度下的最大爆炸压力、最大压力上升速率、到达最大爆炸压力的时间分别为0.474 MPa,3.76 MPa/s,400 ms.     

多元惰气对瓦斯爆炸特性影响的实验研究

通过实验研究了N2、CO2及CO2/N2(1∶2、1∶1、2∶1)的混合多元惰性气体对瓦斯最大爆炸压力及爆炸极限的影响。结果表明:甲烷的爆炸极限为5%~14%,当甲烷浓度为10%时,产生的最大爆炸压力最大,为0.278 4 MPa。惰性气体的加入使瓦斯的最大爆炸压力降低,爆炸极限范围缩小,且对瓦斯爆炸上限的影响要大于对爆炸下限的影响,对高浓度瓦斯体系的影响要大于对低浓度瓦斯体系的影响。加入N2、CO2/N2(1∶2、1∶1、2∶1)的混合气体和CO2时,对瓦斯爆炸的完全抑爆浓度分别为32%、25%和22%,抑爆效果由大到小依次是CO2,2∶1、1∶1、1∶2 CO2/N2的混合气体和N2。     

CO_2气体对瓦斯爆炸的阻尼效应研究

为研究CO_2气体对瓦斯爆炸的阻尼效应,以定容弹模型模拟采空区(受限空间),采用数值计算方法,从化学动力学角度,在机理上进行了研究。结果表明:随着CO_2气体的冲入,瓦斯爆炸延迟时间逐渐增大,爆炸强度逐渐减弱,对灾害气体(NO)及链式反应自由基的抑制加强,同时促进甲烷生成与消耗的关键反应步敏感性系数整体不断降低,但促进CH4生成降低幅度小于促进CH4消耗降低幅度。     

超临界CO_2驱替瓦斯的试验研究

对常规CO_2和超临界CO_2驱替瓦斯的效率进行了试验研究,得到了不同温度下CO_2驱替效率的变化特征。研究表明,CO_2驱替瓦斯的效率随温度升高呈对数关系增长,当温度超过60℃时,常规CO_2的驱替效率才会超过50%;而同样温度下,超临界CO_2的驱替效率要提高20%以上,由此充分证明了超临界CO_2驱替瓦斯的可行性和高效性,从而为我国煤层气行业的发展和产业的创新提供一定的经济基础。     

水热法制备超细氢氧化镁

以水镁石为原料,通过煅烧,制得氧化镁粉末,然后将氧化镁和尿素碱溶液反应,通过氧化镁水合法制备出了超细氢氧化镁颗粒,同过利用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所制得氢氧化镁颗粒的晶相、形貌和颗粒尺寸进行了表征。试验结果表明,溶液浓度和添加剂对氢氧化镁晶体的晶相和颗粒尺寸有显著的影响,当溶液浓度为2.5 mol/L,添加剂为PEG 6000的情况下,制备出了半径为250 nm,片厚约150 nm,晶形完整,大小均一的六方片形超细氢氧化镁颗粒,但是样品的纯度有待于进一步的提高。     

瓦斯爆炸气体成分实验研究

通过瓦斯爆炸实验,分析了瓦斯爆炸后的各种气体成分;总结了不同体积分数的瓦斯爆炸后CO,CO2,H2气体的体积分数变化规律。研究结果能够为瓦斯爆炸事故调查提供依据,对减少瓦斯爆炸事故中的伤亡具有重要意义。     

隔爆水幕抑制瓦斯爆炸的管道实验研究

为了有效地减少瓦斯爆炸事故的发生,降低其破坏能力,研发了一种隔爆水幕抑制瓦斯爆炸的管道实验系统,并通过该实验系统分别进行了有无水幕、不同瓦斯浓度、不同流量条件下隔爆水幕作用效果的对比实验,研究了隔爆水幕对瓦斯爆炸的阻隔效果。研究结果表明,隔爆水幕有良好的阻隔效果,在瓦斯浓度为9.5%、喷头喷水流量为16.4 L/min时隔爆效果最佳。     

Ni（OH）2热分解动力学的非等温技术研究

由Ｎｉ（ＯＨ）２在升温过程中的ＴＧＡ和ＤＳＣ曲线，研究其热分解反应的动力学，实验结果表明，Ｎｉ（ＯＨ）２粉体从４８９Ｋ时开始分解，６２６Ｋ时分解完毕，反应的活化能为１２５．２５ｋＪ／ｍｏｌ。化学反应是分解过程的控制环节。     

镁盐混凝剂在印染废水脱色方面的应用研究进展

对以氢氧化镁为代表的镁盐混凝剂在印染废水脱色方面的应用进展进行了评述,包括单独使用氢氧化镁混凝剂处理活性染料、直接染料、酸性染料等阴离子染料,以及镁盐复合混凝剂如氢氧化镁-淀粉复合絮凝剂、氢氧化镁-壳聚堂复合絮凝剂、氢氧化镁-亚铁盐复合絮凝剂、氢氧化镁-铝盐复合絮凝剂和氢氧化镁吸附-陶瓷膜微滤技术在染料去除中的应用,并展望了镁盐絮凝剂在印染废水脱色方面的应用前景。     

Ni（OH）2电极材料微结构特征的分析方法

本文概括Ｘ射线衍射方法，拉曼散射谱和电子显微术等方法，结合我们的工作实践，探讨氢氧化镍电极材料的微结构特性及其分析方法。Ｘ射线衍射和拉曼谱可以有效地用于预测氢氧化镍的电化学效率，而由Ｘ射线衍射测量确定的微晶结构参数，可以用于建立氢氧化镍正极活性材的利用率与这些微结构参数之间的关系。