Снижение пожарной опасности процессов пневмотранспорта и диспергирования твердых материалов путем нейтрализации статического электричества

• Автор: Иванов, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Введение

1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования

1.1 Виды диэлектриков и их строение

1.2. Физика электризации твердых диэлектриков

1.3. Пожарная опасность статического электричества.

1.4. Обзор и анализ способов защиты от статического электричества

1.5. Установки пневмотранспорта и диспергирования, применяемые на

производствах

1.6. Выводы по литературному обзору

1.7. Цель и задачи исследования

2. Оборудование и методики экспериментального исследования.

2.1. Обоснование и выбор лабораторных установок
2.2. Оборудование лабораторной установки, моделирующей процессы
электризации при пневмотранспорте взрывопожароопасных твердых материалов.
2.3. Методика проведения эксперимента, моделирующего процессы
электризации при пневмотранспорте взрывопожароопасных твердых материалов.
2.4. Оборудование лабораторной установки, моделирующей процессы
электризации при диспергировании взрывопожароопасных твердых материалов.
2.5. Методика проведения эксперимента, моделирующего процессы
электризации при диспергировании взрывопожароопасных твердых материалов.
2.6. Оборудование лабораторной установки для определения угла естественного откоса сыпучих материалов
2.7. Методика проведения эксперимента определения угла естественного откоса сыпучих материалов.
2.8. Методика математической обработки результатов.
3. Экспериментальное исследование процесса электризации различных твердых материалов
3.1. Результаты экспериментов на лабораторной установке, модели
рующей процессы электризации при пневмотранспорте взрывопожароопасных твердых материалов.
3.2. Результаты экспериментов на лабораторной установке, модели
рующей процессы электризации при диспергировании взрывопожароопасных твердых материалов.
3.3. Результаты экспериментов на лабораторной установке, определяющей угол естественного откоса.
3.4. Оценка возможности разряда статического электричества при
пневмотранспорте взрывопожароопасных твердых материалов
4. Многофакторный анализ сравнительной эффективности элек
трофизического метода нейтрализации статического электричества
4.1. Основные положения регрессионного анализа.
4.2. Построение регрессионной модели, описывающей сравнительную эффективность применения электрофизического метода при пневмотранспорте взрывопожароопасных твердых веществ
4.3. Физическое обоснование регрессионной модели сравнительной
эффективности электрофизического метода.
5. Разработка принципиальной схемы нейтрализатора статиче
ского электричества, применяемого в технологических процессах, связанных с пневмотранспортом и диспергированием взрывопожароопасных твердых материалов
5.1. Описание и порядок использования нейтрализатора статического
электричества.
5.2. Рекомендации по использованию нейтрализатора статического
электричества.
5.3. Результаты внедрения нейтрализатора статического электричества
на промышленных предприятиях
Заключение
Общие выводы
Список литературы


Газ, состоящий в основном из молекул первого класса, называется неполярным, а второго полярным. К полярным относится окись углерода, а также пары многих полярных жидкостей воды, соляной кислоты, этилового эфира, метилового и этилового спирта и др. В отличие от газов, взаимодействие молекул жидкости гораздо сильнее. Поэтому жидкости имеют большую плотность, а тепловое движение их молекул осуществляется не так свободно, как в газах. Молекула жидкости колеблется около некоторого положения равновесия, которое определяется взаимодействием данной молекулы с окружающими. Затем, вследствие тепловой флуктации, она переходит в другое состояние равновесия, где колеблется некоторое время. Наличие значительных сил взаимодействия между молекулами приводит к тому, что вокруг любой фиксированной молекулы жидкости наблюдается упорядоченное расположение соседних молекул. Это так называемый ближний порядок, приближает жидкость к кристаллам рис. Рис. Схематическое изображение молекулы Н2О с соседними. Сплошные линии соответствую обычным химическим связям в молекуле, штриховые водородной связи между молекулами. Молекулы жидкостей, как и молекулы газов, могут быть дипольные и иедипольные. К неполярным жидкостям относятся бензол, толуол, ксилол, четыреххлористый углерод, сероуглерод и др. Среди молекул полярных жидкостей простейшее строение имеют двухатомные дипольные молекулы, например молекулы соляной кислоты НС1. Появление дипольного момента у этих молекул очевидно, так как они состоят из ионов Н и С1смещенных относительно друг друга. В этом случае центры тяжести положительных и отрицательных зарядов не совпадают, т. Существенное значение для характера движения молекулы в дилольных жидкостях имеет их форма. Молекулы, форма которых приближается к сфероидальной, будут испытывать небольшие тепловые скачки, так что их тепловое движение можно рассматривать как непрерывное вращение или поступательное перемещение. Напротив, большие вытянутые эллипсоидальные молекулы будут изменять свою ориентацию и местоположение резко выраженными скачками . Среди твердых веществ хорошими диэлектрическими свойствами обладают многие органические материалы воски, смолы, пластмассы, растительное сырье. Многие неорганические материалы также являются прекрасными диэлектриками, например, кварц, различные керамические материалы и др. Твердые диэлектрики можно разделить на два вида кристаллические и аморфные. Кристаллические диэлектрики построены из правильно чередующихся в пространстве частиц, образующих кристаллическую решетку. Кристаллическая решетка может состоять из атомов, ионов и молекул. Полнее изучены кристаллы, которые образуют ионы ионные кристаллы. К ним относится, например, каменная соль . Существуют и другие типы кристаллов, решетка которых состоит из атомов и молекул. В отличие от ионных кристаллов, где связь между частицами, составляющими решетку, осуществляется электростатическими силами притяжением положительно и отрицательно заряженных ионов, в атомных кристаллах связь имеет более сложный характер. Здесь связь достигается обобществлением электронов соседних атомов. Природа такого типа связи объясняется квантовой механикой. К атомным кристаллам относится углерод, алмаз, кремний, германий и др. Третий тип кристаллов молекулярные кристаллы. Кристаллическая решетка этих веществ построена из молекул, связь между которыми осуществляется так называемыми силами ВандерВаальса. К молекулярным кристаллам относится большинство органических диэлектриков. Наконец, встречаются кристаллы с водородной связью, типичным представителем которых является лед. Рис. Кристаллические структуры хлористого натрия А, хлористого цезия Б. В кристаллах ионы, атомы или молекулы, составляющие решетку, колеблются около определенных, строго фиксированных положений равновесия, которые они, как правило, не могут покинуть. Поэтому, помимо сил ближнего действия, т. Благодаря этим силам дальнего действия поведение частиц кристалла в электрическом поле весьма существенно отличается от поведения частиц жидкости.