Določitev eksplozijskih lastnosti in karakteristik krompirjevega ter koruznega škroba

Špindler, Jan (avtor), Novosel, Barbara (mentor)

Prašne ekspozije so razširjen pojav, ki se lahko zgodi v vsaki industriji, v kateri imamo opravka s prahovi. Za nastanek teh mora biti sočasno izpolnjenih več pogojev. Na nastanek, razvoj in posledice prašnih eksplozij vpliva vrsta dejavnikov: velikost delcev, koncentracija prahu, koncentracija oksidanta, vlaga, turbulenca. V diplomskem delu sem določal eksplozijske parametre komercialno dostopnega krompirjevega ter koruznega škroba. Obema vzorcema sem določil velikost delcev in porazdelitev velikosti delcev, termične lastnosti, specifično površino, minimalno vžigno energijo, minimalno eksplozijsko koncentracijo, maksimalni eksplozijski tlak, maksimalno hitrost porasti tlaka, izračunal sem deflagracijski indeks prahu in opazoval obliko delcev z vrstičnim elektronskim mikroskopom. Določitve sem opravil s komercialno dostopnim in s sušenim vzorcem. Rezultate določitve eksplozijskih parametrov sem primerjal z literaturnimi podatki. Krompirjev škrob je imel višjo vsebnost vlage kot koruzni škrob. Koruzni škrob je imel bimodalno razporeditev delcev, vendar je srednja velikost delcev koruznega škroba bila manjša kot pri krompirjevem škrobu. S pomočjo rezultatov; minimalne eksplozijske koncentracije, maksimalne hitrosti porasti tlaka, minimalne vžigne energije in maksimalnega eksplozijskega tlaka, ki sem jih eksperimentalno določil, lahko trdim, da je koruzni škrob bolj nevaren kot krompirjev škrob, ker ima nižjo minimalno vžigno energijo, nižjo minimalno eksplozijsko koncentracijo, višji maksimalni eksplozijski tlak, višjo maksimalno hitrost porasti tlaka in višji deflagracijski indeks. Ugotovil sem, da sta sušena vzorca koruznega in krompirjevega škroba bolj nevarna kot originalna, komercialno dostopna vzorca. Minimalna vžigna energija pri nesušenem koruznem škrobu je bila skoraj 2,6-krat višja kot pri sušenem koruznem škrobu. Minimalna eksplozijska koncentracija pri sušenem koruznem škrobu je bila nižja za 35 g/m3 kot pri nesušenem. Maksimalni eksplozijski tlak je bil pri sušenem koruznem škrobu za 0,6 bar višji kot pri nesušenem. Pri sušenem in nesušenem krompirjevem škrobu je bila minimalna vžigna energija enaka, ker naprava ni omogočala tako visoke energije. Minimalna eksplozijska koncentracija pri sušenem krompirjevem škrobu je bila za 315 g/m3 nižja kot pri nesušenem. Maksimalni eksplozijski tlak pri sušenem krompirjevem škrobu je bil za 2 bar višji kot pri nesušenem.

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: prašna eksplozija, eksplozijski parametri, krompirjev škrob, koruzni škrob, vlaga
• Vrsta gradiva: Diplomsko delo/naloga
• Tipologija: 2.11 - Diplomsko delo
• Organizacija: FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
• Leto izida: 2019
• PID: 20.500.12556/RUL-109427
• COBISS.SI-ID: 1538305987
• Datum objave v RUL: 02.09.2019

Sekundarni jezik

• Jezik: Angleški jezik

Izvleček

Dust explosions are widespread phenomenon, that can happen in every type of industry in which we are dealing with dusts. For dust explosions to happen, different conditions have to be fulfilled. The origin, development and consequences of dust explosion are influenced by number of factors: particle size, dust concentration, oxidant concentration, moisture, turbulence. In my diploma I have determined explosion parameters of commercially available starch from potato and corn. I was determining size of particles and their distribution, thermal characteristics, specific surface, minimum ignition energy, lower explosion limit, maximal explosion pressure, maximal velocity increase of pressure, I have calculated dust explosion index and observed surface of particles with scanning electron microscope. Determinations were made with a commercially available and dried sample. I compared the results of the determination of the explosion parameters with the literature data. Starch from potato had higher moisture content than corn starch. Corn starch had bimodal distribution of particles, but its middle size of particles was smaller than middle size of starch from potato. Using the results of; minimum explosion concentration, maximal velocity increase of pressure, minimum ignition energy and maximal explosion pressure I can claim, that corn starch is more dangerous than potato starch, because it has lower minimum ignition energy, lower maximal explosion concentration, higher maximal explosion pressure, higher maximal velocity increase of pressure and higher dust explosion index. I have found out, that dried samples of starch from potato and corn are more dangerous than samples that we get in commercial available packaging. Minimum ignition energy of corn starch as it is, was almost 2,6 times higher than of dried corn starch. Minimum explosion concentracion of dried corn starch was lower for 35 g/m3 than for commercially available corn starch. Maximal explosion pressure of dried corn starch was 0,6 bar higher than of wet corn starch. Minimum ignition energy of dried and wet starch from potato, was the same, because equipment didn’t allow that high energy. Minimum eksplosion concentration of dried starch from potato was lower for 315 g/m3 than of wet starch from potato. Maximal eksplosion pressure of dried starch from potato was 2 bar higher than of wet starch from potato.

• Ključne besede: dust explosion, explosion parameters, starch from potato, starch from corn, moisture