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近年来与粉尘爆炸相关的事故频频发生，粉尘爆炸对生命和财产造成了严重的危害，引起了社会极大的关注。因此研究抑制粉尘爆炸的相关机理和手段变得十分重要和紧迫。本文通过实验分析和数值模拟的方法，探究碳酸盐和磷酸盐对于铝粉爆炸的抑制影响。
采用标准的20L球型爆炸装置和粉尘最小点火能量测试装置来检测不同种类的碳酸盐(KHCO3和NaHCO3)和磷酸盐(NaH2PO4，(NH4)2HPO4和NH4H2PO4)对铝粉的抑制活性，用最小点火能量值(MIE)、最大爆炸压力(Pmax)、最小明显惰化浓度(Minimum Significant Inert Concentration )和最小完全惰化浓度(Minimum Complete Inert Concentration)来表征其抑制能力。并用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope)、差式扫描量热仪(Differential Scanning Calorimetry)、热重分析仪(Thermogravimetry Analysis)和CHEMKIN模拟软件进行实验分析。
结果表明：随着惰性粉尘的添加量不断增加，混合物的爆炸压力逐渐减弱，铝粉的MIE值逐渐增加，爆炸敏感度逐渐降低。磷酸盐对铝粉爆炸猛度和敏感度的抑制效果较好，添加40%的NaH2PO4可以完全惰化铝粉的爆炸，(NH4)2HPO4对MIE抑制作用最明显。在添加10%和40%的惰性粉尘时，对铝粉MIE的抑制作用不明显，只有在较高的添加量60%时，其抑制作用明显。综合来看，其抑制能力如下：磷酸盐优于碳酸盐，磷酸二氢钠优于磷酸铵盐，碳酸氢钾优于碳酸氢钠。通过CHEMKIN软件分析，NaHCO3主要是通过NaO?Na循环，实现高活性氧向低活性氧气的转变，从而降低铝粉燃烧反应的活性。NH4H2PO4利用中间物HPO3和O原子、H原子的结合，降低反应空间内的O原子浓度，或把H原子转化成H2O蒸汽，降低反应空间内的温度，从而起到抑制作用。
采用标准的20L球型爆炸装置和粉尘最小点火能量测试装置来检测不同种类的碳酸盐(KHCO3和NaHCO3)和磷酸盐(NaH2PO4，(NH4)2HPO4和NH4H2PO4)对铝粉的抑制活性，用最小点火能量值(MIE)、最大爆炸压力(Pmax)、最小明显惰化浓度(Minimum Significant Inert Concentration )和最小完全惰化浓度(Minimum Complete Inert Concentration)来表征其抑制能力。并用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope)、差式扫描量热仪(Differential Scanning Calorimetry)、热重分析仪(Thermogravimetry Analysis)和CHEMKIN模拟软件进行实验分析。
结果表明：随着惰性粉尘的添加量不断增加，混合物的爆炸压力逐渐减弱，铝粉的MIE值逐渐增加，爆炸敏感度逐渐降低。磷酸盐对铝粉爆炸猛度和敏感度的抑制效果较好，添加40%的NaH2PO4可以完全惰化铝粉的爆炸，(NH4)2HPO4对MIE抑制作用最明显。在添加10%和40%的惰性粉尘时，对铝粉MIE的抑制作用不明显，只有在较高的添加量60%时，其抑制作用明显。综合来看，其抑制能力如下：磷酸盐优于碳酸盐，磷酸二氢钠优于磷酸铵盐，碳酸氢钾优于碳酸氢钠。通过CHEMKIN软件分析，NaHCO3主要是通过NaO?Na循环，实现高活性氧向低活性氧气的转变，从而降低铝粉燃烧反应的活性。NH4H2PO4利用中间物HPO3和O原子、H原子的结合，降低反应空间内的O原子浓度，或把H原子转化成H2O蒸汽，降低反应空间内的温度，从而起到抑制作用。