五氟乙烷灭火剂高温热分解与产物气体的毒性.docVIP

五氟乙烷灭火剂高温热分解与产物气体的毒性 本文研究了哈龙替代型灭火剂五氟乙烷高温热分解规律以及分解产物的毒性，实验所得大量一手数据和分析结果将为五氟乙烷灭火剂的工程应用规范和标准修改提供坚实的理论依据。针对五氟乙烷的反应特性，搭建了一套由带恒温控制的高温卡夫炉、精密控制流量的进气装置、耐高温和耐腐蚀的气体反应器、尾气收集和环保处理装置等组成的实验装置。过程中设置了不同的反应温度和停留时间。运用气相色谱（GC）、离子选择色谱（IEC）、气相色谱质谱联用（GC/MS）等手段检测并分析了五氟乙烷高温热分解产物的组成和变化规律。 实验表明，五氟乙烷受热发生了分解，相较于反应停留时间，温度是决定分解的关键因素。600℃和650℃时，五氟乙烷基本未发生分解，750℃时，有较明显分解发生，反应随着温度的升高而加剧，随着停留时间的增加而加剧。经分析五氟乙烷高温中主要发生了脱HF反应，生成四氟乙烯，并同时发现在实验管中残留一定量积碳。反应生成的HF含量很低，剩余原料气五氟乙烷在设计灭火浓度内对人无毒害作用，另外，作为产物中含量最高的六氟丙烯属于低毒类，因此，当五氟乙烷在高温热分解后将不会有较大毒性。5147 关键词 五氟乙烷 热分解 哈龙替代灭火剂 毒性 设计说明书（论文）外文摘要 TitleThe thermal decomposition of pentafluoroethane and analysis on the toxicity of products Abstract This paper describes a research on the thermal decomposition of pentafluoroethane, a substitute of Halons extinguisher and analysis of the products toxicity. Based on this research, the group got numerous first-hand data of pentafluoroethanersquo;s thermal decomposition which will provide a solid theoretical foundation for the application of pentafluoroethane extinguisher and development of relevant standard. We set up a series of experimental devices: constant temperature stove, reaction tube, gas collection and environmental protection devices. GC, ion exchange chromatography (IEC) and GC/MS are analysis equipment. The temperature and residence time are the main two factors we are researching. 2.3.2气体流量计的校正10 2.4实验步骤12 3 实验结果的分析与讨论13 3.1产物有机组分热分解规律的分析13 3.2产物的HF含量分析22 3.3产物的毒性分析23 结论26 致谢27 参 考 文 献281 绪论 1.1哈龙灭火剂背景 1.1.1哈龙灭火剂简介 哈龙（Halon的音译）是一类人工合成的含溴的卤代甲烷和卤代乙烷灭火剂，具有灭火快、用量少、易汽化、毒性低、不导电以及可靠期储存不变质等优点，因而应用广泛。并且按照原子顺序：C、F、Cl和Br的组成个数，作为哈龙分子的编号。如：Halon 1301（ CF3Br）和Halon 1211(CF2ClBr)，这两种灭火剂是经过几十年的发展后脱颖而出的常用灭火剂，它们被分别应用于全淹没式灭火系统和手提式灭火器中，主要用于工业、民用建筑和国防建设中。 其灭火机理是在火焰的高温中分解产生活性自由基bull;Br、bull;Cl，参于物质燃烧过程中的化学反应，清除维持燃烧所必需的活性自由基bull;OH、bull;H等，生成稳定的分子H2O、CO2以及活性低的自由基bull;R等，从而使燃烧过程中的链式反应中断而灭火。基于此灭火机理，哈龙主要用于扑灭甲乙丙类液体火灾、可燃气体火灾、电气设备火灾、可燃固体物质的表面火灾等[1]。 1.1.2 哈龙灭火剂所引发的环境问题 虽然哈龙灭火剂无论在灭火效率还是灭火成本方面都表现突出，但巨大的环境代价使其很快退出了历史的舞台。由上述资料可知，哈龙灭火剂在扑救火灾时会产生