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Untersuchungen zur Selbstentzündung von Fettsäure in benetzten Strukturen

A study of the self-ignition of fatty acids in wetted structures

  • Sind poröse Strukturen, wie z. B. Wärmedämmung oder Gewebepackungen, mit organischem Material benetzt, kann eine Reaktion mit Sauerstoff zu einer Selbstentzündung führen. Regel-mäßig treten in der Industrie Vorfälle auf, die auf solche Selbstentzündungen zurückzuführen sind. Für Stäube und Schüttungen sind Selbstentzündungsvorgänge bereits gut untersucht. Es existieren Standards und Normen zur Durchführung der Untersuchungen und zur Bewertung der Selbstentzündungstemperatur (SET). Für die Bewertung der SET benetzter poröser Strukturen gibt es demgegenüber noch keine Standards. Diese Arbeit liefert einen Beitrag dazu, diese Lücke zu schließen. Die vorgeschlagenen Bewertungsmethoden beinhalten Simulationsansätze und effektive Verfahren zur Ermittlung zentraler Simulationsparameter, welche unter Einsatz des zu bewertenden Systems und der für SET-Versuche bekannten experimentellen Infrastruktur bestimmt werden. Das Verfahren zur Bestimmung der wärmetechnischen Parameter beruht auf einem dynamischen Experiment. Das Verfahren zurSind poröse Strukturen, wie z. B. Wärmedämmung oder Gewebepackungen, mit organischem Material benetzt, kann eine Reaktion mit Sauerstoff zu einer Selbstentzündung führen. Regel-mäßig treten in der Industrie Vorfälle auf, die auf solche Selbstentzündungen zurückzuführen sind. Für Stäube und Schüttungen sind Selbstentzündungsvorgänge bereits gut untersucht. Es existieren Standards und Normen zur Durchführung der Untersuchungen und zur Bewertung der Selbstentzündungstemperatur (SET). Für die Bewertung der SET benetzter poröser Strukturen gibt es demgegenüber noch keine Standards. Diese Arbeit liefert einen Beitrag dazu, diese Lücke zu schließen. Die vorgeschlagenen Bewertungsmethoden beinhalten Simulationsansätze und effektive Verfahren zur Ermittlung zentraler Simulationsparameter, welche unter Einsatz des zu bewertenden Systems und der für SET-Versuche bekannten experimentellen Infrastruktur bestimmt werden. Das Verfahren zur Bestimmung der wärmetechnischen Parameter beruht auf einem dynamischen Experiment. Das Verfahren zur Bestimmung der reaktionskinetischen Parameter basiert auf einem überadiabaten Versuch. Die Anwendung der vorgeschlagenen Bewertungsmethoden wird anhand der Systeme Steinwolle/Fettsäure Ti05 und Gewebepackungen (LEX, LDX)/Fettsäure Ti05 demonstriert.show moreshow less
  • A combination of a residual film of flammable organic substance on a porous structure like insulation material or structured packing in contact with air may result in a self-ignition. In industrial practice incidents caused by those self-ignitions are observed regularly. For dusts the self-ignition process is well examined. Several standards for the determination of the ignition behavior and the self-ignition temperature (SIT) exist. In contrast no standards for the determination of the self-ignition temperature in wetted porous structures exist. This work is a contribution to close this gap. The proposed methodologies consist of a simulation approach and effective methods for the determination of important simulation parameters for the system under evaluation with the use of experimental apparatus, used for SIT experiments. The determination of the heat transfer data relies on a dynamic experiment. The reaction kinetic data is determined with an over-adiabatic experiment. The proposed methods are demonstrated for the systems stoneA combination of a residual film of flammable organic substance on a porous structure like insulation material or structured packing in contact with air may result in a self-ignition. In industrial practice incidents caused by those self-ignitions are observed regularly. For dusts the self-ignition process is well examined. Several standards for the determination of the ignition behavior and the self-ignition temperature (SIT) exist. In contrast no standards for the determination of the self-ignition temperature in wetted porous structures exist. This work is a contribution to close this gap. The proposed methodologies consist of a simulation approach and effective methods for the determination of important simulation parameters for the system under evaluation with the use of experimental apparatus, used for SIT experiments. The determination of the heat transfer data relies on a dynamic experiment. The reaction kinetic data is determined with an over-adiabatic experiment. The proposed methods are demonstrated for the systems stone wool/fatty acid Ti05 and structured packing (LEX, LDX)/fatty acid Ti05.show moreshow less

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Metadaten
Author: Sven Degenkolbe
URN:urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-36430
Referee / Advisor:Prof. Dr.-Ing. Werner Witt, Prof. Dr.-Ing. Günter Wozny
Document Type:Doctoral thesis
Language:German
Year of Completion:2015
Date of final exam:2015/11/13
Release Date:2016/01/14
Tag:Fettsäure; Gewebepackungen; Selbstentzündung; Selbstentzündungstemperatur; Steinwolle
Fatty acid; Self-ignition; Self-ignition temperature; Stone wool; Structured packing
GND Keyword:Fettsäure; Selbstentzündung; Steinwolle; Computersimulation
Institutes:Fakultät 2 Umwelt und Naturwissenschaften / FG Anlagen- und Sicherheitstechnik
Institution name at the time of publication:Fakultät für Umweltwissenschaften und Verfahrenstechnik (eBTU) / LS Anlagen und Sicherheitstechnik
Licence (German):Keine Lizenz vergeben. Es gilt das deutsche Urheberrecht.
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