一种复合无机盐氨气洗消剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种复合无机盐氨气洗消剂及其制备方法和应用，包括复合无机盐、表面活性剂和水，所述洗消剂中复合无机盐的物质的量浓度为0.01mol/L~0.09mol/L，表面活性剂物质的量浓度为0.03mol/L。本发明专利技术公开的复合无机盐氨气洗消剂及其制备方法和应用具有以下优点：（1）克服了传统纯水幕洗消泄漏氨气时洗消效率低、洗消产物不稳定、易造成环境二次污染的不足，本发明专利技术公开的洗消剂提高了对氨气的洗消效率，加强了水幕阻挡泄漏氨气扩散的效果；（2）本发明专利技术公开的复合无机盐氨气洗消剂的洗消产物为固体氢氧化物和可溶性氯化物盐，对设备的腐蚀性小，且洗消产物对环境影响小；（3）制备方法简单、原料廉价易得，且适用于消防水幕。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环保
，涉及利用洗消剂来洗消消防水幕中泄漏氨气的领域， 尤其涉及。
技术介绍
氨气是一种无色气体，有强烈的刺激气味，极易溶于水，属易爆气体，在空气中的 爆炸下限为15. 7%。低浓度的氨气对粘膜有刺激作用，高浓度氨气可造成组织溶解坏死。 氨气急性中毒表现如下：轻度者出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、咳痰等；眼结膜、鼻黏膜、 咽部充血、水肿；胸部X线征象符合支气管周围炎。氨气吸入浓度升高则上述中毒症状加 剧，出现呼吸困难、紫绀；胸部X线征象符合肺炎或间质性肺炎。严重者发生中毒性肺水肿， 或有呼吸窘迫综合症，患者剧烈咳嗽、咳大量粉红色泡沫痰、呼吸窘迫、昏迷、休克等，可发 生喉头水肺或支气管粘膜坏死脱落室息。此外，高浓度氨气还可引起反射性呼吸停止。液 氨或高浓度液氨会致眼睛灼伤，液氨也可致皮肤灼伤。 氨气与空气混合后能形成爆炸性混合物，与明火、高热能引起燃烧爆炸。与氟、氯 等接触会发生剧烈的化学反应，若遇高热、容器内压增大，则有开裂和爆炸的危险。 目前用于洗消泄漏氨气的消防水幕多是纯水幕，纯水幕洗消氨气的原理主要是物 理溶解作用。用纯水幕洗消泄漏氨气存在洗消效率差，氨不能被完全洗消；洗消产物氨水不 稳定，且具有较强的腐蚀性，容易引发二次污染。而目前所做的洗消剂实验多是预先泄漏定 量的气体再洗消，与现实不匹配，所得的理论和数据不能有效的支持水幕洗消的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是：针对现有技术中仅用纯水幕洗消氨气的不足，提供一种洗消效 率高、洗消产物对环境影响小、对设备的腐蚀性小、与泄漏氨气具有较大接触面积、制备工 艺简单且原料廉价易得的复合无机盐氨气洗消剂。 为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案： 一种复合无机盐氨气洗消剂，包括复合无机盐、表面活性剂和水，所述洗消剂中复合无 机盐的物质的量浓度为0.Olmol/L~0. 09mol/L，表面活性剂物质的量浓度为0. 03mol/L。 向洗消溶液中添加表面活性剂可以显著改善溶液的表面性能，降低溶液的表面张 力。表面活性剂溶液的表面张力包括静态表面张力和动态表面张力两个方面。通常所说 的表面张力主要是指静态表面张力，其实质是表面活性剂分子在溶液表面吸附平衡时溶液 所具有的表面张力值。表面活性剂对应浓度溶液的最低表面张力值是表面活性剂性能的 重要指标。加入表面活性剂的洗消溶液的表面张力减小，平均粒径降低，雾滴的比表面积增 大，故而使得水幕与氨气的接触面积增大，增强了水幕对氨气的洗消效果。 作为本专利技术的一种优选方案，所述复合无机盐为氯化铁、氯化铝和氯化镁中的任 意两种，且两种无机盐按摩尔比η: 10-n，其中1 <η< 10,混合。其原理在于，氨气溶于水 形成氨水，金属氯化物与氨水发生反应生成不溶于水的沉淀，该沉淀不会对环境造成污染， 反应原理如下： ΝΗ3+Η20 - ΝΗ3 · H20 - NH:+OH Fe3++3NH3 · H20一Fe (OH) 3 I +3NH 4+ A13++3NH3 · H20 - A1 (OH) 3丨+3NH 4+ Mg2++2NH3 · H20 - Mg (OH) 2 I +2NH 4+ 作为本专利技术的一种优选方案，所述复合无机盐为氯化铁与氯化铝按摩尔比3~7:7~ 3混合。 作为本专利技术的一种优选方案，所述复合无机盐为氯化铁与氯化铝按摩尔比5:5混 合，且二者的物质的量浓度和为0. 09mol/L。 作为本专利技术的一种优选方案，所述表面活性剂为乳化剂0P-10。 作为本专利技术的一种优选方案，所述氯化铁为六水合氯化铁，氯化铝为六水合氯化 铝，氯化镁为六水合氯化镁。 作为本专利技术的一种优选方案，复合无机盐和表面活性剂均为分析纯AR。 -种复合无机盐氨气洗消剂的制备方法，包含以下步骤：（1)将复合无机盐加 入水中搅拌至完全溶解，使复合无机盐物质的量浓度和为〇·Olmol/L~0· 09mol/L;(2) 向步骤（1)获得的复合无机盐溶液中加入表面活性剂，使其在溶液中的物质的量浓度为 0.03mol/L，待搅拌至均一溶液即可获得复合无机盐氨气洗消剂。 经以上方案制备获得的复合无机盐氨气洗消剂可用于消防水幕。 对于本专利技术中洗消剂洗消效果的检验主要考虑近源处的水幕洗消效率，即在处理 近源处的扩散时只须考虑水幕的洗消而可以忽略大气的扩散行为；而研究远源处的水幕洗 消效率相对近源处更为复杂，因为水幕的效率值不但与其洗消效果有关，还要考虑气源的 特征、大气的条件、环境风速（速率和风向）以及存在的障碍物等。 水幕的吸收阻挡能力称为水幕的洗消效率，其数学表达式为： 定义水幕洗消效率η。为：式中：η。--水蒂洗消效率； Cfree-dispersion 自由扩散时有害气体浓度，ppm; Cforcedjispersion--水幕作用时有害气体浓度，ΡΡΙ?。 本专利技术对洗消剂洗消效果的检验实验中采用的氨气是南京瑞尔特种气体有限公司提 供的氨气与氮气的混合气体，由于氨气在空气中的爆炸下限为15. 7%，考虑到安全问题，故 氨气的浓度为10%。 有益效果 本专利技术公开的复合无机盐氨气洗消剂及其制备方法和应用具有以下优点： (1) 克服了传统纯水幕洗消泄漏氨气时洗消效率低、洗消产物不稳定、易造成环境二次 污染的不足，本专利技术公开的洗消剂提高了对氨气的洗消效率，加强了水幕阻挡泄漏氨气扩 散的效果； (2) 本专利技术公开的复合无机盐氨气洗消剂的洗消产物为固体氢氧化物和可溶性氯化物 盐，对设备的腐蚀性小，且洗消产物对环境影响小； (3)表面活性剂的加入，降低了溶液的表面张力，雾滴的粒径随之减小，比表面积增大， 使得水幕与氨气的接触面积增大，洗消效率得到进一步提高。 (4)制备方法简单、原料廉价易得，且适用于消防水幕。【附图说明】 图1是自由扩散及纯水幕对氨气洗消的效果图； 图2是复合无机盐洗消剂氢氧化铁洗消产物XRD分析图； 图3是复合无机盐洗消剂氢氧化铝洗消产物XRD分析图； 图4是复合无机盐洗消剂氢氧化镁洗消产物XRD分析图； 图5是水幕洗消泄漏氨气效果的测试系统示意图； 其中，1为氨气瓶，2为氨气专用减压阀，3为转子气体流量计，4为管路，5为氨气泄漏 口，6为水箱，7为喷头，8为压力表，9为水栗，10为水管，11为氨气浓度传感器，12为数据采 集模块，13为计算机数据处理系统，14为通风箱，15为防爆风机，16为变频器，17为密闭箱 体，18为观察窗。 图6是0.Olmol/L氯化铁与氯化铝复合无机盐洗消剂洗消效果图； 图7是0. 03mol/L氯化铁与氯化铝复合无机盐洗消剂洗消效果图； 图8是0. 05mol/L氯化铁与氯化铝复合无机盐洗消剂洗消效果图； 图9是0. 07mol/L氯化铁与氯化铝复合无机盐洗消剂洗消效果图； 图10是0. 09mol/L氯化铁与氯化铝复合无机盐洗消剂洗消效果图； 图11是0.Olmol/L氯化铁、氯化铝与乳化剂0P-10复合无机盐洗消剂洗消效果图； 图12是0. 03mol/L氯化铁、氯化铝与乳化剂0P-10复合无机盐洗消剂洗消效果图； 图13是0. 05mol/L氯化铁、氯化铝与乳化剂0P-10复合无机盐洗消剂洗消效果图； 图14是0. 07mol/L氯化铁、氯化铝与乳化剂0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合无机盐氨气洗消剂，其特征在于，包括复合无机盐、表面活性剂和水，所述洗消剂中复合无机盐的物质的量浓度为0.01mol/L~0.09mol/L，表面活性剂物质的量浓度为0.03mol/L。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘旭海，华敏，张娟，郭秀霞，蒋军成，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32