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题名甲烷爆炸中尿素粉体浓度对典型自由基影响研究
被引量：4
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作者
李孝斌
张瑞杰
孙婧雯
李昕晖
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机构
中国人民警察大学防火工程学院
河北省火灾预防与控制技术重点实验室
陕西省安康市消防救援支队
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出处
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期1093-1100,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51774296)。
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文摘
要有针对性地采取措施提高甲烷抑爆效果,深入分析尿素抑制甲烷爆炸的微观机理十分重要。采用光谱分析方法,利用试验获得的甲烷爆炸初期火焰发射光谱,分析了CHO、NO、HNO、C_(2)、OH、CN、CO、HNO_(2)和C_(3)含量随时间的变化、随尿素粉体质量浓度的变化以及存在时长的变化规律。结果表明,NO、HNO、C_(2)、CN、CO和C_(3)自由基含量随时间呈现先上升后下降的趋势,CHO、OH和HNO_(2)含量随时间基本保持在一定范围内波动。CHO、NO和HNO含量随加入尿素粉体质量浓度增大而增大,C_(2)、OH和CN含量随加入尿素粉体质量浓度增大而降低,CO含量随加入尿素粉体质量浓度增大呈现先增大后降低的趋势。加入尿素后,CHO、NO、OH、CN、CO和HNO_(2)自由基的存在时长会有明显的缩短,而尿素的加入对HNO、C2和C3自由基的存在时长基本没有影响。NO和HNO自由基是关键抑爆自由基,尿素在甲烷爆炸中抑制了C_(2)、OH和CN自由基的产生,达到了弱化甲烷爆炸的效果。
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关键词
安全工程
爆炸
光谱分析
尿素
甲烷爆炸
自由基
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Keywords
safety engineering
explosion
spectrum analysis
urea
methane explosion
free radicals
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分类号
X932
[环境科学与工程—安全科学]
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题名尿素抑制甲烷爆炸关键基元反应机理研究
被引量：2
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作者
张庆利
李孝斌
张瑞杰
孙婧雯
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机构
中国人民警察大学救援指挥学院
中国人民警察大学防火工程学院
安康市消防救援支队
中国人民警察大学研究生部
中国科学院大学化学科学学院
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出处
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2022年第6期732-735,共4页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51774296)。
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文摘
为了探究尿素抑制甲烷爆炸的微观机理,采用Gaussian 09软件,利用密度泛函理论(DFT)的B3LYP6-31G**计算方法,针对尿素对甲烷爆炸抑制可能发生的基元反应进行分析和理论计算研究,寻找关键基元反应的过渡态,优化反应物、产物以及过渡态构型,探究尿素热解反应机理,研究热解产物NH_(3)·和HNCO·抑制甲烷爆炸的反应机理。结果表明,尿素分解反应能垒为203.89 kJ/mol,较为容易发生;热解产物NH_(3)·和HNCO·均与O_(2)和OH·等关键自由基较容易发生反应,从而达到较好的甲烷抑爆效果。这对于进一步揭开尿素抑制甲烷爆炸反应机理提供了一定的参考。
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关键词
甲烷爆炸
高斯模拟
尿素
自由基
抑爆机理
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Keywords
methane explosion
Gaussian simulation
urea
free radical
explosion suppression mechanism
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分类号
X948
[环境科学与工程—安全科学]
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