[发明专利]用作防范可采掘有机物料起火和爆炸风险的手段的浸渍液

说明书

技术领域

本发明涉及来自淀粉工业并且称作“玉米浆”的浓缩浸渍液的用途，其作为防范火灾风险和粉尘爆炸风险的手段，所述火灾风险由自动加热引起，所述粉尘爆炸风险由来自自然资源产业的含有可燃有机粉尘的物料中包含的颗粒和微粒以及在所述可燃有机物料的自动加热、储存、运输或处置期间释放的易爆气体引起。

背景技术

由可燃有机物料构成时，来自自然资源产业(矿山、采石场、加工工业等)的物料是与所述物料特征相关的自动加热所致的起火的源头和下述爆炸的源头，其中所述的爆炸与所述物料引起的有机粉尘和归咎于自动加热、在其储存、运输和/或处置所述有机物期间的易爆气体释放相关。

就限制粉尘排放而言，已经开发了与保护人类和与尊重环境相关的几种工艺。

就采用含有淀粉的产物限制自然资源产业可燃有机物料爆炸的风险而言，可以提到文献GB 1492238，该文献在从煤层采掘煤操作的范围内公开了以下工艺：在开挖以采掘煤的洞中注入所述产物，从而产生煤层的水压裂缝，以通过基于细菌的微生物手段氧化而部分地除去甲烷，并且润湿粉尘，因而在洗煤期间减少粉尘。该工艺使用包含所谓的化学产品和淀粉的高粘度含水组合物。此外，除了可注入高粘度产品之外，该工艺进一步包括采掘时在煤层中添加压缩空气、氢氯酸溶液，另一方面添加优选地加热至几百度的溶液，随后注入水蒸汽以除去冷凝物。

换句话说，该工艺的目的是采掘时大量地(以微生物方式发挥作用的高粘度溶液，同时补充性注入加热至几百度的氢氯酸溶液，随后是水蒸汽)移走煤中所含有的甲烷，这具有在采掘和洗涤时防止粉尘的作用。

另一份文献WO9100866最具体地公开了为抑制粉尘产生而设计的化学含水组合物的作用。

所述文献均未涉及这样的具体问题，所述具体问题与自动加热所致的起火风险相关，并且与颗粒细度的爆炸风险相关(大多与所述物料在其采掘后的微粒细度相关(粉尘爆炸))、与由易爆气体(一氧化碳)释放所引起的爆炸(气体爆炸)的风险有关(进一步涉及自动加热)，或与储存、运输和/或处置期间的混合粉尘和气体爆炸有关。

但是另一方面，就防范所述风险而言，实行了不同的预防和后续技术，然而迄今，它们中没有一项考虑作为可以导致起火的主要原因的物料颗粒细度和凝结水气固定，其中所述的起火因自动加热或粉尘爆炸、气体爆炸或混合(粉尘-气体)爆炸所致。

以下数据是理解导致发现浓缩浸渍液未曾被认识到的特征的科学及实验途径所必需的，它们源自INERIS(法国国家工业环境与风险研究所)的最终报告，名为″de sécuritéincendie et explosion des installations houillères jour et sidérurgiques″的1996年欧洲煤钢共同体(CECA)公约第7262/03/307/03号，和涉及释放可燃粉尘的有机物料的同一家机构的数据。

对可采掘有机物料自动加热所致着火现象的分析

煤和焦炭储存和扩展：具有可采掘来源的有机物料引起潜在的火源，结果导致产品自动加热。这种风险意味这种类型前提的主要危险。

煤和焦炭自动加热现象基本上取决于：

-临界储存尺寸，其在大多数情况下超标；

-产品内部出现的氧化反应；

-初始温度；

-水分固定。

取决于反应性，如果说煤或焦炭的氧化速率多多少少地较低，然而所述氧化速率对大尺寸储存具有显著影响，其中在大尺寸存储中临界尺寸大大超标。另一方面，这种随温度上升而增加的氧化速率在所贮存物料的粒度下降时也增加，因为在这种情况下，可能受调整的比表面大大增加。此外，储存中的凝结水分固定大大促进储存温度升高，这加速氧化现象并且明显加快自动加热。实际上，约1％水分的凝结引起温度显著增加约20℃。

通常，对于大多数煤或焦炭而言，起火爆发要求最低可燃能量形式的补充能量超过体系活化能的能垒。为实现燃烧，还需要达到将会出现具有火焰状外观的反应的最低温度。这种温度称作燃烧或着火温度。

在高分子量物质如煤或焦炭的情况下，分解应当在燃烧温度达到之前充分发生。这些现象耗费的时间称作诱导期。只有当可以看见火焰时，这才称作燃烧。

当温度增加时，诱导期缩短。诱导期还取决于压力、燃料浓度，物料类型，因此取决于其反应性及其添加含量。样品体积越明显，热积累将越容易。