粉塵能量

粉塵能量

    粉塵和其他物質一樣具有一定能量。由于粉塵的粒徑小，表面積大，從而其表面能也增大。一塊1 g重的煤其表面積只有5～6c㎡，而1 g的煤粉飄塵，其表面積可達2㎡。粉塵與空氣混合，能形成可燃的混合氣體，若遇明火或高溫物體，極易著火，傾刻間完成燃燒過程，釋放大量熱能，使燃燒氣體驟然升高，體積猛烈膨脹，形成很高的膨脹壓力。燃燒后的粉塵，氧化反應十分迅速，它產生的熱量能很快傳遞給相鄰粉塵，從而引起一系列連鎖反應。

粉塵發生爆炸必須具備一定的條件，歸納如下：

（1）粒徑大小——這是影響其反應速度和靈敏度的重要因素。顆粒越小越易燃燒，爆炸也越強烈。粒徑在200 μm以下，且分散度較大時，易于在空中飄浮，吸熱快，容易著火。粒徑超過500μm，其中并含有一定數量的大顆粒則不易起爆。

（2）化學成分——有機物粉塵中若含有COOH，OH，NH2，NO，C=N，C=N和N=N的基團時，發生爆炸的危險性較大；含鹵素和鉀，鈉的粉塵，爆炸趨勢減弱。

（3）爆炸濃度——在一個給定容積中，能夠傳播火焰的懸浮粉塵的小重量稱為爆炸濃度。通常，達到粉塵爆炸濃度的粉塵才會發生爆炸。面粉的爆炸濃度約為15～20 g/m³，散糧爆炸濃度大約是30～40g/m³。

（4）空氣濕度——當空氣濕度較大時，親水性粉塵會吸附水份，從而使粉塵難以彌散和著火，傳播火焰的速度也會減小。濕度大的粉塵即使著火，其熱量首先消耗在蒸發粉塵中的水份，然后才用于燃燒過程。粉塵濕度超過30%便不易起爆。

（5）有足夠的點火溫度——粉塵爆炸大都起源于外部明火，如機械撞擊，電焊和切割，靜電火花或電火花，摩擦火花，火柴和高溫體傳熱等。這類火源低點火溫度為300～500 ℃。

（6）足夠的氧氣——粉塵懸浮環境中需含有足夠維持燃燒的氧氣。

（7）粉塵紊動程度——懸浮在空氣中的粉塵，紊動強度越大，越易吸收空氣中的氧氣而加快其反應速率，從而容易爆炸。