微孔型无烟烟花药的安全与环保技术研究(2)

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4.1 透光率对比试验 18

4.2 烟气各组分浓度分析实验 21

4.3 烟雾对比试验 25

5 烟气毒性的理论分析 27

5.1 主要的气体有毒成分 27

5.2 可吸入颗粒物 29

结论 30

致谢 31

参考文献 32

1前言

我国燃放烟花爆竹的历史已有二千多年，每逢喜庆佳节日子，为了增加节日的欢乐气氛，人们总会燃放烟花爆竹。传统的烟花爆竹主要成分是黑火药，黑火药是由硝酸钾、硫磺和木炭粉按一定的比例混合而成，根据需要适量的添加火焰着色剂和其它特效药物就制成了烟花药。

多年来，由烟花爆竹引发的事故不胜枚举。主要原因包括黑火药自身的危险性、以及生产和使用环节的问题导致。按国军标的相关实验方法，测试得到普通黑火药的摩擦感度为20-50%、撞击感度为20-50%、火焰感度为10-15cm、起爆温度300-330℃[1]。黑火药对火焰是极其敏感的，尤其是黑火药的药粉，灼热粒子或火花很容易将它点燃。不仅在使用过程中，生产过程中黑火药也是非常容易发生燃烧爆炸事故的，这其中大部分是由撞击、摩擦以及火花所引起。所以，以黑火药为主要成分的传统烟花药，其使用安全性和本质安全性都比较低下。另外，黑火药的主要燃烧产物为CO2、CO、SO2、NO、NO2气体及金属氧化物的粉尘，据监测结果分析，很多地区由于燃放烟花爆竹，空气中的有毒有害气体浓度要比正常情况下高得多，不仅如此，还不同程度地超过了国象规定的允许标准[2]。

为了研制出一种可以取代黑火药的烟花药，学者们尝试过许多方法，其中对退役火药的处理及资源化研究较多，也在这方面取得了一定的成果。按组分可以将退役火药分为两类，一类是以硝化纤维素为主的退役单基药，另一类是以硝化纤维素和硝化甘油为主的退役双基药[3]。与黑火药相比，退役火药有无烟燃烧、比容大、爆热高、燃烧产物无残渣、机械感度和火焰感度低等特点[3]。

本次毕业设计研究的微孔型无烟烟花药是利用以硝化纤维素为主的退役单基药为主要原材料制成的。论文网

1.1 研究目的和意义

1.1.1 研究的目的

本论文旨在通过对黑火药与新型微孔型无烟烟花药的各种性能理论分析和对比实验，研究该新型无烟药的安全与环保性能，得出相关的数据，目的是为迫切需要解决烟花爆竹行业的安全问题提供理论基础和实验数据。

1.1.2 研究的意义

目前所使用的烟花爆竹主要原料是黑火药，其氧平衡非常负。黑火药燃烧不完全会生成较多的有毒有害气体，如CO、H2S等，生成物残渣多，烟雾大，这些不仅影响观赏效果，燃放产物还达不到环保指标[4]。除此之外，我国近几年来由烟花爆竹引发的事故也不胜枚举，存在较大的安全隐患。

另一方面，军用废弃火药的处理一直是一个很大的难题。目前，国际上还没有找到真正实用并能大批量处理废弃火药的资源化利用途径。世界各国仍不得不以销毁方式为主来处理这类废物。这种销毁方式不仅带来巨额费用、存在一定危险，而且焚烧产生的气体还会给环境造成严重的污染。我国“866工程”研究出一些资源化利用途径，但处理量十分有限，且其产品附加值普遍较高。因此，我国至今还未达到大批量废弃火药资源化利用技术途径的实用化程度[5]，