可燃?xì)怏w(或蒸氣)最小點火能與物質(zhì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)效關(guān)系研究.pdf

1、最小點火能(minimumignitionenergy，MIE)是表征可燃物危險性的重要參數(shù)之一。最小點火能越小說明可燃物質(zhì)對電火花越敏感。研究可燃?xì)怏w、可燃液體蒸氣的最小點火能量對于了解介質(zhì)對于電火花的著火敏感性、采取有效的預(yù)防措施具有重要意義。
　　目前對可燃?xì)怏w（或可燃液體蒸氣）最小點火能影響因素的研究主要集中在實驗研究方面，對烴類物質(zhì)結(jié)構(gòu)與其最小點火能的構(gòu)效關(guān)系研究則比較缺乏。本論文擬基于定量結(jié)構(gòu)-性質(zhì)相關(guān)性(Quanti

2、tativeStructure-PropertyRelationship，QSPR)的基礎(chǔ)理論，將實驗測定與數(shù)值模擬結(jié)合，建立相應(yīng)分子結(jié)構(gòu)參數(shù)和理化性質(zhì)間的定量關(guān)系模型，實現(xiàn)根據(jù)分子結(jié)構(gòu)預(yù)測其理化性質(zhì)的目的，彌補實驗測試存在的不足，探尋可燃?xì)怏w（或蒸氣）的最小點火能隨物質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律。
　　基于上述思路，本課題開展了以下研究內(nèi)容并取得了預(yù)期的研究成果:
　　(1)首次采用目前應(yīng)用廣泛的定量構(gòu)效關(guān)系(QSPR)理論，采用線性

3、回歸方法計算了80種可燃?xì)怏w及蒸氣的分子描述符，建立了基于最佳多元線性回歸方法(B-MLR)與啟發(fā)式回歸方法(HM)的最佳預(yù)測模型，用來預(yù)測可燃?xì)怏w（或蒸氣）最小點火能，并得出影響可燃?xì)怏w或蒸氣的主要分子結(jié)構(gòu)特征。根據(jù)構(gòu)建的模型可預(yù)測任一種可燃?xì)怏w或蒸氣的最小點火能。B-MLR與HM方法構(gòu)造的模型預(yù)測集的復(fù)相關(guān)系數(shù)R2分別為0.9802和0.9806，說明所建模型擬合效果很好。
　　(2)首次在國家標(biāo)準(zhǔn)測試方法的基礎(chǔ)上對最小點火能

4、測試裝置進行改進，使得該裝置能夠測試不同溫度下的可燃?xì)怏w（或蒸氣）。
　　(3)首次完成高溫下可燃?xì)怏w最小點火能的測試。用可燃?xì)怏w（蒸氣）最小點火能測試系統(tǒng)測試了20-80℃范圍內(nèi)丙烯、異丁烯、異丁烷、環(huán)氧乙烷氣體的最小點火能，探討了初始溫度對可燃?xì)怏w或蒸氣的影響規(guī)律，并驗證了所建模型的預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　總之，本課題的研究對于可燃性氣體或蒸氣安全生產(chǎn)、防止重大燃爆事故有著重要的理論意義和實用價值，為安全操作和條件控制提