專利名稱：一種蛋白泡沫滅火劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以水解植物蛋白制取泡沫滅火劑的方法。
蛋白泡沫滅火劑具有流動(dòng)性好、抗燒性強(qiáng)、滅火迅速以及價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)。將它與水按一定比例混合，通過泡沫發(fā)生器，形成大量泡沫，覆蓋燃燒物使之隔絕空氣、窒熄火焰，從而起到滅火作用，被油田、油庫、化工行業(yè)及機(jī)場、船舶等交通運(yùn)輸部門廣泛使用于易發(fā)生油類火災(zāi)的場合?，F(xiàn)有蛋白泡沫滅火劑主要采用動(dòng)物蛋白如蹄角粒、豬毛、制革下腳廢皮和植物蛋白如豆餅為原料，在堿性介質(zhì)中水解，用酸中和來制取。由于采用鹽酸等強(qiáng)酸中和，以及采用硫酸亞鐵作為穩(wěn)定劑，引入了大量氯離子、硫酸根離子，這些強(qiáng)酸根離子易與儲(chǔ)存容器的金屬壁發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生很強(qiáng)的腐蝕性。泡沫滅火劑是一種儲(chǔ)存性戰(zhàn)備物資，通常須儲(chǔ)存在消防車及儲(chǔ)罐內(nèi)備用。由于現(xiàn)有蛋白泡沫滅火劑的腐蝕性大，易造成儲(chǔ)存容器滲漏或穿孔，影響其儲(chǔ)存，不僅造成浪費(fèi)，特別是若造成貽誤戰(zhàn)機(jī)，則損失難以彌補(bǔ)和估計(jì)。目前有采用在儲(chǔ)罐內(nèi)壁涂防腐涂料以及在滅火劑內(nèi)添加緩蝕劑等方法來減輕腐蝕率，但成本較高，效果也不十分理想。改進(jìn)生產(chǎn)工藝是解決泡沫滅火劑腐蝕問題的根本出路，但目前尚未見取得重大進(jìn)展的報(bào)導(dǎo)。
本發(fā)明的目的是對現(xiàn)有蛋白泡沫滅火劑的生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)，提供一種以豆餅為原料制備腐蝕性小穩(wěn)定性好的蛋白泡沫滅火劑的新工藝方法。
本發(fā)明以豆餅為原料，在堿性介質(zhì)中水解、以酸中和、再添加防腐劑和穩(wěn)定劑，其特征在于1.采用加壓水解工藝，水解時(shí)采用的壓力范圍(壓力反應(yīng)釜的表壓)為0.07-0.12兆帕；水解原料成分重量配比為當(dāng)豆餅為100時(shí)，氧化鈣為10-20，清水為300-500；水解時(shí)間為60-150分鐘；水解過程中不斷攪拌；2.在過濾除去未水解的雜質(zhì)后的濾液中，加入按原料豆餅重量計(jì)2-5％的碳酸鈉進(jìn)行脫鈣，攪拌使其完全溶解，充分反應(yīng)后，靜置4小時(shí)以上，過濾除去碳酸鈣沉淀。
3.加醋酸中和濾液至PH值為6.5-6.8；4.蒸發(fā)濃縮至濃度為14-18Be°(80℃)；
5.加入含Co2+離子和/或Ni2+離子的鹽作為穩(wěn)定劑，優(yōu)選的是醋酸鈷和醋酸鎳，加入量為原料豆餅重量的1-4％；6.加PM防腐劑，加入量為原料豆餅重量的0.01-0.2％。
由于本發(fā)明采用加壓水解工藝，水解過程僅需1-3小時(shí)，而現(xiàn)有常壓水解通常需要8-10小時(shí)，本發(fā)明方法使水解時(shí)間大大縮短，不僅提高了效率，而且降低了能源消耗。本發(fā)明加壓水解時(shí)的壓力控制在壓力反應(yīng)釜表壓為0.07-0.12兆帕為宜；壓力太低時(shí)，蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物鏈段太長，在濃縮過程中易沉淀析出；而若壓力太高，則蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物鏈段又太短，會(huì)影響水解產(chǎn)物的粘度和發(fā)泡性能，影響泡沫滅火劑的質(zhì)量。
由于本發(fā)明采用弱酸醋酸來進(jìn)行中和，且優(yōu)選采用二價(jià)鈷離子和鎳離子的醋酸鹽作為穩(wěn)定劑，避免了現(xiàn)有技術(shù)采用強(qiáng)酸中和與強(qiáng)酸鹽作為穩(wěn)定劑引入易引起腐蝕性的強(qiáng)酸根離子的缺陷，醋酸根離子的腐蝕性比氯離子、硫酸根離子小得多，從而大大降低了泡沫滅火劑的腐蝕性，改善了儲(chǔ)存性能；且二價(jià)鈷離子和二價(jià)鎳離子比二價(jià)鐵離子穩(wěn)定得多，提高了滅火劑的穩(wěn)定性。
現(xiàn)有泡沫滅劑主要以苯酚或甲酚作為防腐劑，因防腐劑是在水相中起作用，水溶性不好會(huì)影響其防腐效果。苯酚在泡沫液中僅有一定的水溶性，當(dāng)添加量超過2％時(shí)泡沫液會(huì)出現(xiàn)渾濁；當(dāng)添加量超過4％時(shí)，泡沫液會(huì)分為兩層；且添加苯酚的泡沫液久置后，其中蛋白質(zhì)部分會(huì)發(fā)生變性、產(chǎn)生沉淀，此外苯酚還有相當(dāng)?shù)亩拘?，價(jià)格也不便宜，甲酚也有類似的情況。本發(fā)明選用PM防腐劑，具有高效、廣譜、低毒、水溶性和穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，使本發(fā)明蛋白泡沫滅火劑的防腐性和穩(wěn)定性優(yōu)于現(xiàn)有采用苯酚、甲酚等傳統(tǒng)防腐劑的泡沫滅火劑。
綜上所述，采用本發(fā)明工藝方法制備蛋白泡沫滅火劑，可提高生產(chǎn)效率，降低能源消耗、降低成本，且獲得的泡沫滅火劑產(chǎn)品比現(xiàn)有產(chǎn)品腐蝕性小、穩(wěn)定性好，其質(zhì)量指標(biāo)完全符合或優(yōu)于國家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
下表列出了蛋白泡沫滅火劑中國國家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZBC84007-88性能指標(biāo)和本發(fā)明方法制備的蛋白泡沫滅火劑樣品性能指標(biāo)對比數(shù)據(jù)
下面是本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例。其工藝步驟如下1.豆餅加壓水解在15升的壓力反應(yīng)釜內(nèi)，加入120克氧化鈣，加入清水400毫升，浸泡5小時(shí)，使石灰溶解成乳狀液，再加入800克豆餅粉末，封閉壓力釜，通入蒸汽加熱，維持壓力反應(yīng)釜表壓在0.09～0.11兆帕，水解1小時(shí)，其間每隔15分鐘放氣2分鐘。水解完畢，關(guān)閉進(jìn)氣源，待冷卻至表壓指示為零時(shí)，放料。
2.過濾除去豆餅中未水解的纖維素等雜質(zhì)先用細(xì)布袋濾去顆粒較大的沉淀物，再用布氏漏斗濾去顆粒細(xì)微的沉淀物。
3.脫鈣在濾液中加入32克無水碳酸鈉粉末，在常壓、60℃溫度連續(xù)攪拌10分鐘，冷卻，靜置澄清4小時(shí)，過濾除去碳酸鈣沉淀。
4.中和在攪拌下往脫鈣后的濾液中緩慢地加入重量百分濃度為36％的醋酸，中和至濾液的PH值為6.8。
5.加熱蒸發(fā)濃縮，至濃度為15Be°(80℃)。此時(shí)溶液的PH值為7.2。
6.加穩(wěn)定劑和防腐劑在溫度為50℃，攪拌下加入16克的醋酸鈷，待完全溶解后冷卻至室溫，再加入0.16克PM防腐劑，攪拌使其充分混合，即得蛋白泡沫滅火劑產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種蛋白泡沫滅火劑的制備方法，以豆餅為原料，在堿性介質(zhì)中水解，以酸中和、再添加防腐劑和穩(wěn)定劑而成，其特征在于(1)采用加壓水解工藝，水解時(shí)采用的壓力(壓力反應(yīng)釜的表壓)為0.07-0.12兆帕；水解原料成分重量配比為當(dāng)豆餅為100時(shí)，氧化鈣為10-20，清水為300-500；水解時(shí)間為60-150分鐘；水解過程中不斷攪拌；(2)在過濾除去未水解的雜質(zhì)后的濾液中，加入按原料豆餅重量計(jì)2-5％的碳酸鈉進(jìn)行脫鈣，攪拌使其完全溶解，充分反應(yīng)后，靜置4小時(shí)以上，過濾除去碳酸鈣沉淀；(3)加醋酸中和濾液至PH值為6.5-6.8；(4)蒸發(fā)濃縮至濃度為14-18Be°(80℃)；(5)加入含Co2+和/或Ni2+離子的鹽作為穩(wěn)定劑，加入量為原料豆餅重量的1-4％；(6)加PM防腐劑，加入量為原料豆餅重量的0.01-0.2％。
2.如權(quán)利要求1所述蛋白泡沫滅火劑的制備方法，特征在于所述作為穩(wěn)定劑的含Co2+、Ni2+的鹽，優(yōu)選的是醋酸鈷和醋酸鎳。
全文摘要
一種以植物蛋白原料制取蛋白泡沫滅火劑的方法，將豆餅置于石灰水中，加壓水解，濾液以碳酸鈉脫鈣，再過濾除去碳酸鈣沉淀，以醋酸中和，蒸發(fā)濃縮，加入穩(wěn)定劑醋酸鈷或醋酸鎳，加入PM防腐劑；本方法縮短了水解時(shí)間，降低了能耗和生產(chǎn)成本；生成的蛋白泡沫滅火劑腐蝕性小、穩(wěn)定性好，產(chǎn)品符合或優(yōu)于國家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號A62D1/04GK1114233SQ94107520
公開日1996年1月3日 申請日期1994年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月29日
發(fā)明者楊邦榮, 王正洲, 李偉昶, 王會(huì)林, 王炳全 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué), 大慶市公安消防支隊(duì)