大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于宁波锚式反应釜的问题,于是小编就整理了1个相关介绍宁波锚式反应釜的解答,让我们一起看看吧。
为什么面粉和粉尘会爆炸?是什么科学原理?
在第二次世界大战期间,***的空军不断轰炸英国,一颗颗***从天而降。英国的一家面粉厂的厂主暗自庆幸***没有击中他的厂房,但几乎与***落下的同时,车间里发生了大爆炸,屋顶飞上了天,爆炸的威力超过了***的破坏作用。
奇怪的是***并没有击中这家面粉厂,而面粉厂里也并没有***之例的爆炸物,只有面粉和加工机器。
原来,***落地后变成了巨大的气浪,将面粉厂的面粉激发起来,与此同时一个温度很高的燃烧也被气浪冲击到了面粉厂,就产生了这次爆炸。而周围的几家面粉厂无一例外都发生了爆炸!
这就是粉尘爆炸!
如今,此类***也时常发生,不过并非战争引起!多数因为操作不当、疏忽大意造成。
1960年5月,大同矿务局老白洞矿,井底发生特大煤尘爆炸,共造成684人死亡,228人受伤。
2003年3月,山西省孝义市孟南庄煤矿,发生了一起特大瓦斯煤尘爆炸事故,造成72人死亡,4人受伤。据估计经济损失高达1000万元。
2010年2月,河北省秦皇岛市,一个淀粉加工企业发生了一起粉尘爆炸事故,共造成19人死亡,49人受伤。
为什么面粉和粉尘会爆炸?是什么科学原理?
粉尘爆炸其实是可燃固体颗粒悬浮在空气中,当达到一定的浓度时,只要被火源引燃就会发生爆炸。在我们生活中容易引起爆炸的粉尘有面粉、淀粉等,工厂中主要是有金属粉尘,如镁粉、铝粉等,非金属粉尘硫磺、煤炭等。
题目说的粉尘爆炸是什么科学原理?
粉尘爆炸属于一个连锁反应,这个可燃固体颗粒粉尘要想从点火源获得点火能量,那么粉尘粒子表面要不通过热传导或者通过热辐射的方式,从点火源获得点火能量。获得点火能量能,这些粉尘粒子的表面温度急剧上升,只要温度上升到粉尘粒子的加速分解或者蒸发温度时,那么粉尘粒子就变成粉尘蒸汽或者分解气体。从而这些粉尘蒸汽或分解气体与空气混合的混合气体引起点火。上述只是说到粉尘粒子表面获得点火能量,获得点火能量其表面到内部,相继发生熔融和气化,而且还会有微小火花崩出,为周围没有被点燃的粉尘提供了点火源,然后周围粉尘着火从而爆炸范围被扩大。
根据题目说的面粉是可燃粉尘的一种,因此只要符合粉尘爆炸条件,依然会发生爆炸的。
例如面粉在空气中达到一定浓度,而且又有一定的含氧量,有符合点燃面粉的点火源,这些面粉又是处于悬浮状态,恰好又是处于比较密闭的空间。能够满足这些基本条件,那么面粉是能够发生爆炸的。
爆炸是指在极短的时间内,释放出大量能量,产生高温,并放出大量气体,在周围介质中造成高压的化学反应或状态变化。其中,化学爆炸其实就是一种十分剧烈的燃烧(燃烧的高级阶段),比如,汽油机中燃料混合物在压缩冲程末,发生爆炸性燃烧。
燃烧需要三个条件:
(1)可燃物;
(2)氧气(或空气);
(3)达到燃烧所需的最低温度(也叫着火点)。
粮食的主要成分是蛋白质、脂肪、碳水化合物和膳食纤维,都可以燃烧,一旦有氧气助燃,再达到着火点,就能燃烧。古今中外,通过烧毁敌方粮仓,取得战场胜利的例子,不胜枚举。但粮仓里的粮食堆积在一起,不能与氧气充分接触,难以形成爆炸性的效果。
将粮食粉碎成面粉,再飘散到空中,就能与空气充分接触,一旦遇到明火,就会将面粉引燃。如果一定空间中飘散的面粉达到足够的浓度,一处燃烧就能迅速引燃周围面粉,接着就是连锁式燃烧,几乎是一瞬间,就造成很大范围的面粉燃烧,势必释放出大量的内能,产生大量高温高压的燃气,体积急剧膨胀,引起空气剧烈的振动,发出巨大的响声。
一些化学比较好的人可以从超市买到日常生活用品然后调配出爆炸物,电影《V字仇杀队》最后的“爆炸列车”里就是一堆化肥
除了日常生活用品可以爆炸外,面粉厂的面粉也是可以爆炸的,而且威力还及其强大,除了常见的面粉外金属加工中的铝粉也是可以发生爆炸的,2014年时昆山的一次铝粉爆炸带走了146个人的生命,还造成了114人的受伤,所以说粉尘爆炸的威力是非常大的。
如果一个密闭空间内扬满了面粉或者铝粉这类细小但可燃的颗粒物,那么这个密闭空间内的空气就会成为粉尘和空气的混合体,带来的结果就是只要有火源甚至火星出现,空间中的粉尘就会立刻被点燃而后迅速引燃周围的粉尘,剧烈的氧化还原反应会像多米诺骨牌一样持续进行下去,直至发生爆炸。
粉尘爆炸的发生,首先说明某一空间内粉尘浓度超过安全阀值,而且粉尘和空气充分接触过了,最后被小小的静电弧或者一丁点火星引发了爆炸。
总体而言粉尘爆炸的发生条件还是很多的,因此在预防粉尘爆炸时可用的手段也很多,比如排除静电和控制空间内空气参数(降低空间内含氧量也是个好办法),最主要的预防手段是严格控制粉尘浓度,只要浓度没有超过安全阀值,爆炸就不可能发生。
2014年昆山粉尘爆炸的罪魁祸首“铝粉”的安全阀值是每立方米40毫克,一但浓度超过这个阀值的话就会有爆炸的危险,军事武器中的“云爆弹”(空气***)就是一种利用云爆剂和空气混合后爆炸产生杀伤效果的***,其爆炸过程和粉尘爆炸有一些相似之处。
面粉厂在进行小麦加工时,如果每立方米空气中的面粉量超过了9.7克就会有爆炸的危险
爆炸本质上就是释放能量的化学、物理反应在短时间内迅速进行,所以会带来巨大的破坏,比如说我们说的***的爆炸、煤气爆炸都是这种。
下图就是爆竹的爆炸,可以看到,火药可以放出能量,并且大量的火药在较小的空间内快速进行,所以一瞬间燃烧气体的体积就膨胀很多倍,还放出大量的光和热,形成的剧烈的反应就是“爆炸”了。
而面粉、可燃的粉尘,在一定条件下都是可以当成燃料的,只要较为均匀地与空气混合在一起,那么一旦遇到可燃物,那么面粉就会轻易地被点燃,然后局部的燃烧变成整体的燃烧,在短时间内就放出来大量的能量,于是就形成了爆炸。如下图所示,就是面粉造成的爆炸。
类似的,比如说煤粉洒在空气中,只要点燃,也会发生剧烈的爆炸。
但是一般情况下,面粉或者粉尘不会轻易爆炸,有以下几个原因:
1,这些粉尘是堆在一起的,并没有与空气充分混合。比如说一堆煤粉,除了表面的煤粉之外,内部的煤粉都是与空气隔绝的,你用可燃物去点,只能够点燃表面的那点儿煤粉,表面的烧完了,才会轮到内部的煤粉开始燃烧,这种反应速度相对比较慢,所以不会爆炸。
2,空气比较潮湿,导致面粉之类的物质不那么容易发生燃烧反应,自然也就不会爆炸了。
总之,由于面粉爆炸或者粉尘爆炸引起的事故数不胜数,大家一定要注意安全。
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