[发明专利]一种高沸点清洁灭火剂在空气氛围下热分解装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种高沸点清洁灭火剂在空气氛围下热分解装置及试验方法，采用蠕动泵与空气气瓶向汽化室中定量输入一定比例的液态灭火剂与空气，使得液态灭火剂在空气氛围中完全汽化并在一定热分解温度下热解，最后收集、分析并处理热解产物；本热分解装置及试验方法首次考虑到灭火剂在空气氛围中热分解的情况，可操作性强、安全可靠，可用于各种新型高沸点清洁灭火剂热解毒性的评估以及灭火剂灭火机理的探索。

技术领域

本发明涉及一种灭火剂在空气氛围下热分解装置及试验方法，特别涉及高沸点低温室效应清洁化学液体灭火剂的热分解装置及试验方法。

背景技术

哈龙灭火剂因破坏臭氧层、危害生态环境被淘汰后，研制和使用哈龙替代灭火剂是现今消防领域研究的热点和重点之一。

国内已经有一些学者研究了部分含氟灭火剂高温热解特性，南京理工大学潘仁明教授课题组研究了三氟甲烷、五氟乙烷、六氟丙烷、七氟丙烷与全氟己酮等灭火剂高温热解特性。目前大多数的灭火剂热分解研究直接将纯灭火剂通入到一定温度的加热器中，在试验过程中存在液态灭火剂在管路中汽化不完全的问题，同时与实际灭火过程灭火剂在空气中受热分解存在一定差异。国内专利暂未涉及到灭火剂热分解这一部分内容，因此，当前急需一种适用于高沸点低温室效应灭火剂在空气氛围下热分解装置及试验方法。

发明内容

考虑到灭火剂在空气氛围中起到灭火作用，本发明的目的是提供一种可操作性强、测试精度高的高沸点低温室效应灭火剂在空气氛围下热分解装置及试验方法，得到灭火剂在空气氛围下热解产物及热解规律，对灭火剂热解后的毒性分析以及灭火剂灭火机理研究具有重要的意义。

本发明采用的技术方案为：一种高沸点清洁灭火剂在空气氛围下热分解装置，包括液态灭火剂供给部分、灭火剂与空气混合并汽化部分、混合气热分解部分、热解产物的收集及分析部分，其中，

所述的液态灭火剂供给部分，用于定量向汽化部分输入一定液体流量的液态灭火剂并保证液态灭火剂在常温下不挥发；

所述的灭火剂与空气混合并汽化部分，用于在短时间内将输入的液态灭火剂完全汽化并使汽化的灭火剂与一定气流的空气充分混合；

所述的混合气热分解部分，用于将混合气体加热到一定的温度使混合气体充分热解；

所述的热解产物的收集及分析部分，用于分析热解灭火剂的热分解产物的成分以及灭火剂的热解程度，一方面从混合气热分解部分输出的气体可以直接与在线的气相色谱仪(在线GC)，另一方面将输出气体中酸性的物质去除后并干燥后通过气相色谱质谱联用仪来测定分解物的成分，吸收酸性物质的溶液通过离子色谱(IC)可以间接测出某些生产产物的含量。当热解温度较高时，会有焦碳的产生，从石英管上收集焦碳并通过扫描电子显微镜(SEM)观察微观形貌,同时能谱图(EDS)能测出焦碳所含元素的种类与含量。

其中，所述混合气热分解部分包括惰性气体瓶、加热带、温度控制器、管式炉，在做热分解试验前，需要通过气体瓶向管式炉通入一定时间的惰性气体(氮气、氩气或者5％的氢氩混合气)来排除管式炉中的杂质气体，避免其他杂质气体的对实验结果的干扰，设置管式炉的热分解温度，通入混合气体进行灭火剂热分解试验。

其中，所述的高沸点清洁灭火剂替换为液态制冷剂。

一种试验方法，应用于所述的高沸点清洁灭火剂在空气氛围下热分解装置，包括以下步骤：

(一)、管式炉恒温区的测定与蠕动泵的校准

灭火剂热分解的温度范围在400℃到900℃之间，选取的管式炉的适用范围在250℃到1100℃之间，由于管式炉在水平方向温度分布并不均匀，需要测定管式炉的恒温区，打开管式炉设定某一温度，保温一个小时后，用热电偶测定管式炉温度水平分布曲线，获得管式炉水平方向的有效恒温区，选取的蠕动泵输出的体积流量与实际的体积流量存在偏差，在使用之前需要校准后使用；