桉木粉尘比电阻测定及其导电机理探究开题报告

1. 研究目的与意义

目前，人造板行业生产安全隐患很大，木材加工企业在生产过程中产生的大量刨花、锯末、木屑、粉尘等加工剩余物长期堆积在一起（木材材料燃点一般在250300℃，自燃点一般在350℃左右），极易引起人为燃烧或自燃。而目前在人造板行业中，与这方面相关的及时有效的防灾减灾救灾措施防护少之又少。近几年，人造板行业安全事故频发，减灾措施不及时导致灾情蔓延的现象屡见不鲜。而事故往往是局部摩擦、静电除尘效果不好等情况引起粉尘爆炸或燃烧。由此可见，保证电除尘器的除尘效果，控制空气中的粉尘浓度，避免粉尘接触外界诱因，对木材工业生产的防空减灾、安全发展十分重要。而对电除尘器效率的影响最为突出的就是粉尘比电阻。粉尘比电阻就是尘粒在疏松状态下的视在电阻或当量电阻，在数值上等于单位面积、单位厚度粉尘的电阻值，它是衡量粉尘导电性能的参数。电除尘器最适合的粉尘比电阻范围10²-10⁹Ωm。在粉尘处于低比电阻(p 10²Ωm)时，会造成二次飞扬，而粉尘处于高比电阻(p 10⁹Ωm时出现反电晕现象。粉尘比电阻过大或过小都不利于电除尘器的稳定和正常运行，会影响除尘效率，使电除尘器达不到预期的收尘效果。研究不同因素对桉木粉尘比电阻的影响和分析粉尘的导电机理，对于达到理想的除尘效果、不出现粉尘堆积发热现象、避免粉尘燃爆的可能性，起着至关重要的作用，真正做到防控减灾。

然而，不同树种、不同影响因素下的木质粉尘比电阻是不同的。桉树产量高，被广泛应用于木质制品和工业生产中，已成为纸浆和人造板行业的重要原料。本试验选取和研究的桉木粉尘，具有代表性。

本课题选取温度、粒径、含水率这三个因素研究木质粉尘比电阻，是基于木材自身的导电特殊性和试验元素的可行性。木材本身不含有导电性良好的自由电子。在绝干条件下，木材是绝缘体，不导电。随着水分的增加，木材中聚合物、灰分所含有的离子成分溶解到水中并定向移动，使木材具有微弱的导电性能。而且，在纤维饱和点以下，随着水分的升高，木材的电阻率急剧下降,当含水率在纤维饱和点时,木材已成半绝缘体，其电导率增大了约10¹¹-10¹⁴倍。木材的导电性受含水率影响最为显著。因此，作为木材磨碎后的木质粉尘，选取含水率为影响因素的研究。此外，选取温度因素和粒径因素进行试验，相对易控制变量和得出测量数据。三个影响因素的控制范围依据木材工业生产的环境条件选取。

2. 国内外研究现状分析

一、粉尘污染及燃爆问题研究现状

国内外已有对粉尘运动及其污染问题及防治工作的研究。周曦禾等^[1]探讨了木质粉尘燃爆的必要条件和充分条件，系统地分析了木粉尘燃爆的防控部位，提出了粉尘燃爆的防控技术与措施、燃爆危害的控制。张文艳^[2]分析了粉尘污染的危害，提出了机械加工中粉尘污染的防治措施。lili guan^[3]研究了刨花板工艺粉尘的导电机理，为解决刨花板粉尘污染问题提供了理论依据。在机械加工粉尘污染产生机理方面，zimmer等^[4]发现，机械加工过程中的砂轮及材料在高温燃烧挥发以后，会在空气中冷凝，进而产生大量的超微粉尘颗粒。

二、除尘技术应用的研究现状

3. 研究的基本内容与计划

1.桉木粉尘比电阻测定

1.1试验目标

以桉木切屑碎料中的细微颗粒为对象，测定不同温度、不同含水率、不同粒径下的桉木粉尘比电阻。

4. 研究创新点

本课题来源于国家十三五重点研发计划课题人造板安全生产与污染减控关键技术。

选定桉木粉尘比电阻测定及其导电机理探究课题，正是因为发现了木材工业生产中一向被人忽略的粉尘危害问题，进而比较静电除尘与现有传统除尘方式，分析影响静电除尘效率最关键的因素粉尘比电阻，并尝试探究粉尘比电阻及其导电机理，为粉尘燃爆、安全生产方面的研究提供理论依据。