碳氢/有机硅/低碳醇三元系泡沫及抑制煤自燃的效果分析

作     者：贾海林 陈南 焦振营 程龙 赵万里 潘荣锟 JIA Hailin;CHEN Nan;JIAO Zhenying;CHENG Long;ZHAO Wanli;PAN Rongkun

作者机构：河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000 河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000 中国平煤神马集团炼焦煤资源开发及综合利用国家重点实验室河南平顶山467099 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFC0807900) 国家自然科学基金项目(51304069) 教育部创新团队发展支持计划(IRT_16R22) 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2022年第73卷第1期

页      码：470-479页

摘      要：泡沫灭火剂是常用的火灾扑救方法之一,但常规泡沫灭火剂存在半衰期短,析液、聚并迅速而影响灭火效能的问题,基于火灾化学和活性剂技术,提出碳氢表面活性剂SDS、有机硅表面活性剂LS-99和低碳醇的三元系泡沫体系,并系统探究碳氢/有机硅/低碳醇的复配配比。通过表面张力、发泡高度、稳泡系数的大量测试,发现LS-99的临界胶束浓度为0.0083%。LS-99和SDS二元系在降低表面张力、提升发泡高度和稳泡系数方面具有良好的协同增效作用。在此基础上引入适量浓度的能够延缓泡沫析液、聚并的异丁醇,设计出了性能优良的碳氢/有机硅/低碳醇泡沫灭火剂。LS-99、SDS和异丁醇的质量分数为0.1%时,测试结果表明SDS/LS-99/醇三元系泡沫的发泡倍数可达52.5倍,25%析液时间可达210 s,300 s时的稳泡系数高达0.958,半衰期远超常规泡沫。煤自燃的灭火抑制实验表明,SDS/LS-99/醇三元系泡沫作用下,煤自燃各反应阶段的活化能相较于空气氛围均增大,反应难度增强;最大失重速率下降,反应剧烈程度减弱。初期吸热阶段的吸热量为78.3 J/g,大于空气氛围下煤氧复合的吸热量,吸热增幅高达2.16倍。放热阶段的放热量为1765.4 J/g,相较于空气氛围放热降幅达到15.15%,表明SDS/LS-99/醇三元系泡沫对煤自燃具有良好的灭火效果。

主 题 词：三元系泡沫 表面活性剂 低碳醇 25%析液时间 稳泡系数 最大失重速率 吸放热量 

学科分类：0907[农学-草药学] 0817[工学-轻工类] 08[工学] 0837[0837] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11949/0438-1157.20211218

馆 藏 号：203107150...