Способ контроля кинетических параметров процесса теплового самовозгорания различных партий материала

Номер патента: 1441287

Автор: Киселев

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИКА 1 14412 5 50 51) 4 ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОСУД Г 10 ДЕ ЗОБРЕТЕНИ ИСА ТВУ(21) 4189355/ (22) 02.02.87 (46) 30.11.88 (71) Иркутски нерной пожарн (72) В,Я. Кис (53) 541.128,0-25 Бюл ". 44Факультет Высшей инже технической школы ев и Я.С. Киселев (088 .8) ПА- ЗГО(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КИНЕТИЧЕСКИХРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ТЕПЛОВОГО САМОВОРАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ПАРТИЙ МАТЕРИАЛА(57) Изобретение относится к производству, использованию и хранению самовозгорающихся твердых дисперсных иволокнистых веществ и материалов. Цельизобретения - экспрессность анализа.Поставленная, цель достигается определением энергии активации Е, и предэкспоненты С 1 процесса самовозгорания по одному разогреву навески (образца) анализируемого материала при ко ого Н АВТОРСНОМУ СВИ температуре в зоне реакции, отличающейся от температуры компенсации ТПредварительно для одной из проб определяют Г, и С, по разогревам различных образцов в широком интервалетемператур. Затем через Еи С, поэмпирическим формулам, характеризующим компенсационность процессов самовозгорания, вычисляют температурукомпенсации Т и адиабатическую скорость самонагревания Р при температуре компенсации, а также критическ"йдяток 1=Тете ол де яилинейный размер 1., . Последующие нрочьные анализы проводят при температуре окружающей среды предпочтительно на 70+5 К ниже Т, используя обраэец с линейным размером в два разабольше критического или же при Т,Р == Т , используя образец предпочтительно в три раза меньше критическ1 э.п. ф-лы, 3 табл.1441287 Е/КТ = щ йТ,; ехр ехр ер Е/КТ, = щ ЬТ,х Е/КТ,е = щ ЬТо. Т = Т ехр- щ 1 х Е - Е 52800 -Т220008314 483 - 12,88 10 с. (1) лам регулярного теплового режима методом последовательных приближений: 22000 КТИзобретение относится к производству, использованию и хранению само- возгорающихся твердых дисперсных и волокнистых веществ и,материалов и может быть использовано в химической, пищевой, топливной и других отраслях промьппленности а также в сельскохозяйственном производстве.Целью изобретения является обеспе чение экспрессности анализа.Для определения кинетических параметров теплового самовозгорания 5 партий травяной муки для произвольной партии из 5 определили кинетические параметры Е и С следующим образом.Определяющий размер реакционного сосуда (сетчатой корзиночки кубической щормы) принимается равным 15 мм. Для определения теюча охлаждения мате 20 риала (корзиночки с исследуемым продуктом) предварительно нагретую до 100"С навеску анализируемого материала поместили в суховоздушный термостат и при помощи дищщеренциальной 25 термопары прибора следящего уравновешивания (КСП) на диаграммной ленте зарегистрировали охлаждение образца во времени до 30 С. По уравнению где Т - начальная разность темпее(-ратур охлажцаемого образца и окружающей среды, К;ЬТ - разность температур охлаж .-1даемого образца и окружающей среды, К, в моментвременис,предварительно его линеаризовав методом наименьших квадратов, обрабатывается 12 точек кривой, охлаждения навески. Темп охлаждения щ равен 4,04 10 с . 50 Вы исляют критический темп и раз" мер реакцлонного сосуда, при которомрРазмер реакционного сосуда, соответствующий найденному значению щ =12,88 10" с., вычисляют по АормуВ суховоздушном термостате задается значение окружающей изотермической среды Тр = 456 К, и последовательно испытываются 9 навесок анализируемого материала. Средняя величина максимального саморазогрева равна Ь Т, = 6 К, при этом температура в центре испытуемого образца (навески) составила Т, = Т , + дТ = 456 + 6 = 462 К. Задается в термостате Т,р,= = 474 К. Вновь последовательно исйытывается 9 навесок. Средняя величина саморазогрева ЬТ= 11 К, температура в центре навески - Т 2 = 485 К. Ступенчато повышая температуру изотермической среды, провели аналогичные испытания еще при восьми значениях Т, При Тр500 К образцы стали самовозгораться,Результаты испытаний сведены в табл. 1.Для анализируемой навески витаминной травяной муки вычисляют параметры Е и С, для чего данные табл. 1 представляются системой уравнений; Кинетические параметры процесса теплового самовозгорания для проанализированной партии следующие: Е = = 52,8 кДж/моль, С = 2,143.10 К с По найденным дпя данной партиизначениям Е и С определяют для процесса самовозгорания витаминной травя" ной муки температуру компенсации Те и адиабатическую скорость самонагревания Р при Т по формулам22000 температура окружающей среды Тр равна температуре компенсации Т(2) При осуществлении предлагаемогоспособа в области температур вьппе Туменьшают значение 1, в 3 раза 1У= 1.3 = 38 313 мм для найденного размера реакционного сосуда(1, = 13 мм) по Формулам (1) и (2)вычисляют темп охлаждения тттм = 4,7"10сО Для ведения анализа задают в термостате значение изотермической среды ТОР, = Тт = 483 К и испытывают поодному образцу от каждой из пятиконтролируемых партий (включая и пар тию, испытайную ранее).При испытании образцов фиксируютмаксимальные саморазогревы АТ; вцентрах навесок и вычисляют значениятемператур Т; = Т+ ЬТ,. Например, 20 для партии р 1 максимальный саморазогрев ЬТ = 12 К, Т = Т ,+ ЬТ= 483 + 12 = 495 К.Вычисляют значения параметров Еи С для каждой из пяти партий. Результаты вычислений сведены в табл.2. Например, для партии Р 1 результаты вычислений следующие 1. БК уН= -- К=% = Ср= Р = тд, ЬТ = 4,7 10 . 12 = 5,64 10 , (К с );ч чК(1 пР; - 1 пРс ) 8, 314 (1 п 0 0564 - 1 п О, 041751/483 - 1/495 49800- 2200+ 8,314 483 10 Е - Е + КТс 1 пС КТс 8,314 483 10152 х 1,О 10 (Кс ) С=Е При осуществлении предлагаемого способа в области температур ниже Тс увеличивают значение 1. в 2 раза 1 = 12 = 382 = 76 мм; для найденного разме ра реакционного сосуда (1, = 76 мм) поформулам (1) и (2) вычисляют темп охлаждения ттт = 0;48 10сДля ведения анализа задают в терч 5мостате значение изотермическои средьт-Тарг = Тс - 70 К = 483-70 = 413 К и испытывают по одному образцу от кажч дой из пяти контролируемых партии : (включая и партию, испытанную ранее).кттР=тттт ЬТ=04810 229=1,099 10 х 1,1 О, Кс ; 8, 314 (1 п О, 011 - 1 п О, 041 5)49600 - 22000 + 8 314 483 108,314 4831 К(1 п Р; - 1 п Р ) лЕ Е+ КТс 1 п КТс 59 1 О 400 кг м з) - средние значения теплофизических параметров витаминной травяной муки. Численное значение размера реакционного сосуда равно 1, = 38 мм = = 3,8 10 " м. При испытании образцов фиксируют максимальные саморазогревы ЬТ; в центрах навесок и вычисляют значения температур Т; = Т,р+ ЬТ, . Например, для партии У 1 максимальный саморазогрев йТ = 22 ф 9 К Т Тд р+ ЬТ = 413 + 22,9 = 435,9 К. Вычисляют значения параметров Е и С для каждой из пяти партий. Результаты вычислений сведены в табл. 3. Например, для партии Р 1 результаты вычислений оказались следующие:15 1441287Формула изобретения 220000КТщ =Р К(1 пР; - 1 пР)У и лЕ 1 Е + КТс 1 пС йТ;, об по и. 1 я тем, чт области те еР; =ш 2. Спос лРс = С тлич ющиис анализа в размер реа в три раза окружающей +5 К, ап ти темпера ного сосуд больше 1 р среды зада о при ведмпера турсосуда прии темперают равно нииыше Тнимают атуруТ +облас- еакционзаающей онного нь среды зад и ведении ур ниже Т принимаю анализа размер т в два туру окр К меньш,04 10 с 87 490 4 497 498 499 50 456 474 4 17 19 22 26 33 3 Образец с мовозгора 62 485 501 506 512 519 530 537 54 я 1. Способ контроля кинетических параметров процесса теплового самовозгорания различных партий материа 5 ла, включающий определение для анализируемого материала темпа охлаждения образцов ш, выдержку образцов в изотермической воздушной среде при нес О кольких значениях температуры Т измерение максимальных саморазогревов ЬТ при различных температурах ТТ+ Ь Т в центре образцов и определение кинетических параметров процесса самовозгорания Е и С из системы уравнений теплового баланса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения зкспрессности анализа, по вычисленным значениям кинетических параметров Е и С для одной из партий анализируемого материала по .зависимостямТ Е ЕаП . )определенным эмпирическим путем с изокинетическиья параметрами 1 и С равными для дисперсьщх органических материалов соответственно 22000 Дж .моль и 10 К с , определяют температуру компенсащж Т и адиабатическую скорость самонагревания Р и температуре компенсации из з имости определяют критический темп охлаждения ш и соответствующий ему размер реакционного сосуда 1., при котором температура окружающей изотермической среды Травна температуре компенсации Т , выбирают размер реакциойного сосуда больше или меньше 1.кр и ведут анализ в области температур ниже ипи выше Т, при этом кинетические параметры Е, и С, контролируемого образца определяют из зависимостей,акр бТ К 7,5 11,6 17,5 22,9 1,9 10 78,1 66,2 Е, кДж/моль 52,8 49,6 60,5 10 1175,8 10 2,1 10 9,6 10 1,0 10 С, К с Составитель С. ХомикТехред А.Кравчук Корректор Г. Решетник Редактор Н. ЛазоренкоЗаказ 6281/47 Подписное Тираж 847 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Т К ЬТ. К

Смотреть

Заявка

4189355, 02.02.1987

ИРКУТСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ ВЫСШЕЙ ИНЖЕНЕРНОЙ ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ШКОЛЫ

КИСЕЛЕВ ВАЛЕРИЙ ЯКОВЛЕВИЧ, КИСЕЛЕВ ЯКОВ СТЕПАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01N 25/50

Метки: кинетических, параметров, партий, процесса, различных, самовозгорания, теплового

Опубликовано: 30.11.1988

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-1441287-sposob-kontrolya-kineticheskikh-parametrov-processa-teplovogo-samovozgoraniya-razlichnykh-partijj-materiala.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ контроля кинетических параметров процесса теплового самовозгорания различных партий материала</a>

Похожие патенты