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一種速溶高效固體滅火劑的制備方法與流程

文檔序號(hào):11565299閱讀:735來(lái)源:國(guó)知局
本發(fā)明屬于化工材料領(lǐng)域,尤其涉及一種速溶高效固體滅火劑的制備方法。
背景技術(shù)
:火災(zāi)是當(dāng)今社會(huì)一大災(zāi)難,全國(guó)幾乎每天都有火災(zāi)發(fā)生,往往造成巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失。如何迅速撲滅火災(zāi),盡量挽救生命,減少經(jīng)濟(jì)損失,一直以來(lái)都是民眾和政府關(guān)注的熱點(diǎn)。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,世界各國(guó)對(duì)原油及燃油的依賴程度越來(lái)越大,各種油品儲(chǔ)罐也越來(lái)越多,原油、燃油以及可燃液體化學(xué)品發(fā)生火災(zāi)的事故同比也在增加。一但可燃液體發(fā)生火災(zāi),火勢(shì)很難控制。目前,比較有效的滅火方法就是在燃燒的液體表面形成一層隔離膜。現(xiàn)有滅火劑的種類主要有水、泡沫滅火劑、二氧化碳滅火劑、干粉滅火劑及消防沙等,這些滅火劑對(duì)于撲救可燃液體引發(fā)的火災(zāi)都存在著不足。其中,水是常用的滅火劑,但不能用于撲救密度小于水或不溶于水的可燃液體如汽油、煤油、柴油等油品引發(fā)的火災(zāi),對(duì)于密度大于水的可燃液體,水雖然可以浮于其表面,但水的表面張力小且沒有粘度,在高溫環(huán)境下蒸發(fā)速度快,很難在可燃液體表面形成隔離層,雖然也研制出了可以漂浮在可燃液體表面上的低張力水,但其不是穩(wěn)定體系,不能長(zhǎng)時(shí)間漂浮,并且在高溫環(huán)境下很快就蒸發(fā)殆盡,余下的一部分水將沉降到底部,起不到滅火的作用;泡沫滅火劑能夠在燃燒液體表面形成泡沫層,將燃燒液體與空氣隔絕,但是其分子間的相互作用力小,在高溫環(huán)境下泡沫層很容易出現(xiàn)破裂,從而使火焰竄出導(dǎo)致復(fù)燃,同時(shí)泡沫滅火劑不適于常規(guī)大量貯存,災(zāi)后不易清理;二氧化碳滅火劑需要壓縮液化后儲(chǔ)存在鋼瓶中,受儲(chǔ)存容器容量的限制,二氧化碳滅火劑不適宜大量?jī)?chǔ)存,只能用于火災(zāi)的初期或者小型火災(zāi);消防沙不宜搬運(yùn)且儲(chǔ)存需要大量的地面空間,所以只適于火災(zāi)的初期或者小型火災(zāi),同時(shí)消防沙在災(zāi)后不易清理;現(xiàn)有bc干粉滅火劑的滅火基料主要是碳酸氫鈉,也有以碳酸氫鉀、氯化鉀、氯化鈉、硫酸鉀、硫酸銨等為滅火基料的配方,以碳酸氫鈉等為滅火基料的現(xiàn)有bc干粉滅火劑噴入火場(chǎng)后主要是將可燃物質(zhì)和空氣中的氧氣隔離開來(lái)以實(shí)現(xiàn)滅火的目的,這種滅火原理需要使用較多的滅火劑才能滅火,因此,現(xiàn)有的bc干粉滅火劑普遍存在滅火效能低、污染嚴(yán)重問(wèn)題。綜上所述,急需研究一種滅火等級(jí)高、適用范圍廣、抗復(fù)燃性能佳的速溶高效固體滅火劑。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:針對(duì)上述目的,本發(fā)明提供了一種速溶高效固體滅火劑的制備方法,該方法制備的滅火劑原料少、成本低、滅火等級(jí)高、適用范圍廣、抗復(fù)燃性能佳;該滅火劑成品為固體,容易保存且容易運(yùn)輸,使用前將速溶高效滅火劑與水以1:100的比例溶劑,溶解速度很快,可以在5min內(nèi)能完全溶解用于滅火。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種速溶高效固體滅火劑的制備方法,具體包括以下步驟。步驟1、將重量分?jǐn)?shù)分別為10%-50%尿素、5%-20%氯化銨、5%-20%硫酸銨、2%-7%的碳酸鉀、3%-15%表面活性劑和5%-25%發(fā)泡劑混合均勻后,在60℃下烘干4h,直至水分完全去除,得到混合干料,密封保存,備用。步驟2、將聚乙二醇6000加熱熔融,然后加入碳酸氫鈉,混合均勻,自然冷卻后粉碎、過(guò)篩,得到混合粉料,備用;其中,聚乙二醇6000的重量為碳酸氫鈉的重量的2%-20%。步驟3、將步驟1中的混合干料、步驟2中的混合粉料和酒石酸按重量比為(5-10):1:(2-15)混合均勻后,再加入聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液,制粒,在65℃下烘干1h,去除水分,雙層鋁塑包裝密封保存。所述的聚乙烯吡咯烷酮的重量為乙醇重量的2%-15%;所述的聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液加入重量為酒石酸重量的20%-40%。所述制粒的顆粒粒徑為過(guò)80目篩子。所述的表面活性劑為含氟表面活性劑,優(yōu)選的表面活性劑為上海匯平化工有限公司生產(chǎn)的含氟1157表面活性劑;所述的發(fā)泡劑購(gòu)于揚(yáng)州晨化新材料股份有限公司的fchj-50型的發(fā)泡劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的顯著效果。本發(fā)明提供的速溶高效固體滅火劑,原料成分少,成本低,其中含有大量銨鹽,銨鹽遇到高溫時(shí)分解釋放大量氨氣,可達(dá)到迅速降低溫度的目的;另外,速溶高效固體滅火劑中的碳酸氫鈉在受熱時(shí)會(huì)釋放二氧化碳(co2),將空氣中的氧氣與著火點(diǎn)相隔離,從根本上達(dá)到了滅火的效果;尿素能降低滅火劑的凝固點(diǎn),銨鹽能提高滅火效能,表面活性劑能起到主要的滅火作用。此外,由該速溶高效固體滅火劑制得的水系滅火劑滅火級(jí)別高(可達(dá)到2a、89b級(jí)),該滅火劑平時(shí)以固體形態(tài)存在,方便存儲(chǔ)和運(yùn)輸且不受溫度的影響,適用范圍很廣,且對(duì)人體和環(huán)境均不造成損害。本發(fā)明提供的速溶(滅火劑成品為固體性狀,與水以1:100的比例混合,能在5min內(nèi)完全溶解并達(dá)到高效滅火的效果)高效固體滅火劑可廣泛應(yīng)用于滅火器灌裝、消防車灌裝、森林防火、建筑防火等消防領(lǐng)域。本發(fā)明的速溶高效固體滅火劑可撲救可燃固體(a類)、可燃油類(b類)、可燃?xì)忸悾╟類)、及1000v以下帶電設(shè)備的初起火災(zāi)。其滅火效果明顯優(yōu)于干粉、1211等滅火劑。速溶高效固體滅火劑具有滅火效率高、抗復(fù)燃性能強(qiáng)、無(wú)次生污染、無(wú)毒、無(wú)刺激等特點(diǎn);且可以100%生物降解,不會(huì)造成環(huán)境污染。到目前為止,市場(chǎng)上還沒有速溶固體滅火劑,這項(xiàng)技術(shù)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。速溶固體滅火劑能夠在水中短時(shí)間內(nèi)(5min內(nèi))迅速崩解,溶于水成為液體狀態(tài);在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中占用更小的空間和體積,方便運(yùn)輸并節(jié)約運(yùn)輸成本且更易存儲(chǔ)。目前,國(guó)標(biāo)《水系滅火劑通用技術(shù)條件》(gb17835-2008)中的滅火性能要求,滅火級(jí)別為≥1a、≥55b。將本發(fā)明的固體滅火劑以質(zhì)量比1:100的比例傾倒至水中,5分鐘內(nèi)自溶解90%,8分鐘內(nèi)自溶解100%,即成為水系滅火劑,可灌裝6l滅火器,滅火級(jí)別可達(dá)2a,89b,滅火性能遠(yuǎn)高于國(guó)標(biāo)要求。在火場(chǎng)逃生時(shí),逃生人員通常是一邊噴滅火劑,一邊沿著已經(jīng)撲滅的地方向前跑,但是在一般火災(zāi)情況下,前方根本無(wú)路可逃,這時(shí)候需要退回到原地等待救援。而一般滅火劑撲滅的地方會(huì)隨時(shí)復(fù)燃,使逃生人員進(jìn)退不能。而本發(fā)明提供的速溶高效固體滅火劑,高倍自溶解于水制得的水系滅火劑,一旦將火撲滅,即使其旁邊還有熊熊大火,也絕不會(huì)再?gòu)?fù)燃。因此在實(shí)際發(fā)生火情時(shí),逃生人員在前方逃生路徑被堵死的情況下,可以沿原路后退等待救援,增加逃生人員的獲救率。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例1。一種速溶高效固體滅火劑的制備方法,具體包括以下步驟。步驟1、將重量分?jǐn)?shù)分別為48%尿素、18%氯化銨、18%硫酸銨、6%的碳酸鉀、5%表面活性劑和5%發(fā)泡劑混合均勻后,在60℃下烘干4h,直至水分完全去除,得到混合干料,密封保存,備用。步驟2、將聚乙二醇6000加熱熔融,然后加入碳酸氫鈉,混合均勻,自然冷卻后粉碎、過(guò)篩,得到混合粉料,備用;其中,聚乙二醇6000的重量為碳酸氫鈉的重量的15%。步驟3、將步驟1中的混合干料、步驟2中的混合粉料和酒石酸按重量比為8:1:2.5混合均勻后,再加入重量為酒石酸重量的20%的含有5%聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液,常規(guī)工藝方法制粒,在65℃下烘干1h,去除水分,雙層鋁塑包裝密封保存。一、主要組份選擇過(guò)程如下。a組原料配比為:尿素8%,氯化銨25%,硫酸銨25%,碳酸鉀20%,表面活性劑4%,發(fā)泡劑18%;b組原料配比為:尿素52%,氯化銨18%,硫酸銨18%,碳酸鉀4%,表面活性劑4%,發(fā)泡劑4%;c組原料配比為:尿素48%,氯化銨18%,硫酸銨18%,碳酸鉀6%,表面活性劑5%,發(fā)泡劑5%;制備方法如前所述。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,按照a組的比例發(fā)現(xiàn)滅火性能不理想,尤其滅a類火的能力很差,而且滅火后泡沫很多;所以提高了尿素的比例,降低了其他基體原料原料以及發(fā)泡劑的比例,得到b組實(shí)驗(yàn)方案,結(jié)果發(fā)現(xiàn)雖然滅a類火的能力提高了,但滅b類火的能力不是很理想,所以在稍微變動(dòng)尿素的比例的基礎(chǔ)上,改變了表面活性劑和發(fā)泡劑的比例,得到了比較理想的效果,即優(yōu)選的c組原料比例。同時(shí)對(duì)3組固體滅火劑主要參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),測(cè)試結(jié)果見表1。表13組滅火劑的性能檢測(cè)。項(xiàng)目a組b組c組凝固點(diǎn)(℃)-10-20-33ph值8.598表面張力(mn/m)17.61716.34抗凍結(jié)、融化性無(wú)可見分層和非勻相無(wú)可見分層和非勻相無(wú)可見分層和非勻相毒性魚的死亡率為2.8%魚的死亡率為3%魚的死亡率為0%滅a類火性能≤1a≥2a≥2a滅b類火性能≤55b<55b≥89b以質(zhì)量比1:100的比例傾倒至水中,溶解率大于90%所用時(shí)間15min12min5min本發(fā)明的速溶高效固體滅火劑各項(xiàng)性能明顯優(yōu)于a、b兩組配比制備的滅火劑。實(shí)施例2。一種速溶高效固體滅火劑的制備方法,具體包括以下步驟。步驟1、將重量分?jǐn)?shù)分別為50%尿素、15%氯化銨、15%硫酸銨、7%的碳酸鉀、8%表面活性劑和5%發(fā)泡劑混合均勻后,在60℃下烘干4h,直至水分完全去除,得到混合干料,密封保存,備用。步驟2、將聚乙二醇6000加熱熔融,然后加入碳酸氫鈉,混合均勻,自然冷卻后粉碎、過(guò)篩,得到混合粉料,備用;其中,聚乙二醇6000的重量為碳酸氫鈉的重量的20%。步驟3、將步驟1中的混合干料、步驟2中的混合粉料和酒石酸按重量比為5:1:2混合均勻后,再加入重量為酒石酸重量的25%的含有10%聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液,常規(guī)工藝方法制粒,在65℃下烘干1h,去除水分,雙層鋁塑包裝密封保存。對(duì)實(shí)施例2得到的速溶高效固體滅火劑進(jìn)行性能檢測(cè),其凝固點(diǎn)為-10℃;表面張力為15mn/m;以質(zhì)量比1:100的比例傾倒至水中,溶解率達(dá)到90%所用的時(shí)間為8分鐘,無(wú)可見分層和非勻相。當(dāng)前第1頁(yè)12
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