專利名稱：一種氯氣洗消劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氯氣洗消劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及含有機還原劑和表面活性劑的氯氣洗消劑 及其制備方法。
技術(shù)背景目前氯氣泄漏的主要處理方法有化學(xué)洗消法和物理洗消法?，F(xiàn)有化學(xué)洗消法通常采用大量水或添加氫氧化鈉、氫氧化釣或碳酸鈉、碳酸氫鈉的水 來吸收中和氯氣。例如中國專利公開號CN1066991A提出的一種氯氣泄露的洗消方法，用 硫代硫酸鈉、碘化鉀或氨水等還原性無機鹽溶于水中噴灑在染毒區(qū)域或受污染物質(zhì)表面， 進行反應(yīng)吸收；而在2006年全國燒堿行業(yè)技術(shù)年會論文集中，陳維杰等發(fā)表的《液氯外 溢事故中氯氣吸收劑的選擇》第211頁中也提到"在化工生產(chǎn)中，用于吸收氯氣的產(chǎn)品， 除了燒堿，常用的還有硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、碘化鉀；"燒堿能使氯氣有效地轉(zhuǎn)化為次 氯酸鹽；氯氣溶于水后，與水發(fā)生反應(yīng)，生成鹽酸和次氯酸，并電離除IT，堿液加入后， 0H—與H+中和生成H20分子，平衡向H20分子的方向移動，其吸收機理為C12+H20 —HC10+HC1 HC10+HCl+2NaOH —NaOCl+NaCl+2H20 從理論上講，只要有足夠的OH—離子，氯氣的吸收就可以繼續(xù)進行下去。但是，由于反應(yīng) 生成的產(chǎn)物是次氯酸鹽和氯化物的混合體，次氯酸鹽在自然環(huán)境下會繼續(xù)反應(yīng)，可能造成 二次污染；而使用還原性試劑如硫代硫酸鈉、碘化鉀等，反應(yīng)結(jié)果會生成沉淀碘或酸霧KI+CL2=KCL+I2 Na2S203+4Cl2 + 5H20=2NaCl + 2H2S04+6HC1因而仍會造成污染。現(xiàn)有物理洗消法采用吸附墊、活性炭等吸附能力強的物質(zhì)，吸附回收后轉(zhuǎn)移處理；對 染毒空氣可用水動排煙機吹散降毒，也可對染毒區(qū)暫時封閉，依靠自然條件如日曬、風吹 等使毒氣消失；也可用噴霧水進行稀釋降毒。物理洗消法不能在本質(zhì)上消除氯氣對環(huán)境的 影響，而且利用吸附劑的話，還要對吸附后產(chǎn)物進行處理，增加處理步驟，且其處理方法 還有待考慮。上述現(xiàn)有傳統(tǒng)方法在氯氣大量泄漏及惡劣環(huán)境條件下，都難以做到真正的無害化處 置，且往往會^f吏氯氣的危害轉(zhuǎn)移。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出一種以有機還原劑為主要成分，加有表面活性劑的氯氣洗消劑， 使用其水溶液，可噴射形成還原性水霧和泡沫層來覆蓋包裹氯氣，以減小氯氣泄漏造成 的環(huán)境污染，尤其是減小氯氣及其殘留物的氧化性污染。本發(fā)明氯氣洗消劑，其特征在于由按占洗消劑總質(zhì)量89. 8 ~ 96%的有機還原劑、占 3 ~ 10%的表面活性劑、0.1 ~ 0. 5 %的增稠劑聚乙烯醇和0. 1 ~ 0. 5%的增泡穩(wěn)定劑十二烷 基二甲基氧化胺混合得到；所述有機還原劑選自可溶性的草酸鹽、檸檬酸鹽、抗壞血酸、淀粉、葡萄糖、果糖、酒石酸鹽、蘋果酸鹽或乳酸鹽；所述草酸鹽選自草酸鈉、草酸鉀或草酸銨；所述檸檬酸鹽選自檸檬酸三鈉及其酸式鹽、檸檬酸三鉀及其酸式鹽或檸檬酸 三銨及其酸式鹽；所述酒石酸鹽選自酒石酸鈉、酒石酸鉀或酒石酸銨；所述蘋果酸鹽選 自蘋果酸鈉、蘋果酸鉀或蘋果酸銨；所述乳酸鹽選自乳酸鈉、乳酸鉀或乳酸銨；所述表 面活性劑選自脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸鈉鹽(MES)、椰油酰胺基丙基甜菜堿 (CAB-30) 、 a-烯基磺酸鈉(AOS)、氟表面活性劑或乙氧基化烷基硫酸鈉(AES)。洗消使用時，將本發(fā)明的氯氣洗消劑稀釋成質(zhì)量百分濃度為0. 3~10%的水溶液， 采用細水霧噴頭噴灑到氯氣泄漏區(qū)域。由于本發(fā)明氯氣洗消劑利用了物理稀釋和化學(xué)反應(yīng)相結(jié)合的物理化學(xué)復(fù)合處理技術(shù)， 從而達到了氯氣的無害化洗消效果。本發(fā)明的氯氣洗消劑是還原性水溶液，用其進行洗消時，在減少游離氯的同時，可 把氧化性氯還原為還原態(tài)氯，反應(yīng)殘余物無污染，易分解。由于采用有機還原劑，該氯 氣洗消劑無特殊氣味，無毒性。為了達到氯氣的有效吸收，通常洗消作業(yè)時往往需要過 量使用洗消劑，但本發(fā)明的氯氣洗消劑即使殘留于環(huán)境中，也易分解，不會造成污染； 本發(fā)明的氯氣洗消劑結(jié)合細水霧的使用，可以利用細水霧的高分散性等優(yōu)點，可大大提 高洗消液的比表面積，提高反應(yīng)速率，從而可大大減少水的使用量；因為氯氣密度比空 氣大，泄漏后主體會存在于地表，而表面活性劑的加入可以形成泡沫覆蓋，對氯氣造成 包裹，形成相對穩(wěn)定的反應(yīng)環(huán)境，有利于阻止氯氣的擴散并提高反應(yīng)效率。本發(fā)明的氯氣洗消劑中除有機還原劑和表面活性劑之外的其它添加劑的添加量不能 太多，否則會影響水霧的表面張力，影響霧化和成泡效果，而表面活性劑和增泡穩(wěn)定劑 的使用量，也是在考慮成泡穩(wěn)定性的條件下設(shè)定的；所以本發(fā)明的氯氣洗消劑選擇使用 其質(zhì)量百分濃度為0. 3~10%的水溶液；在此條件下，利用氯氣在潮濕條件下的強氧化 性，與氯氣反應(yīng)生成無毒或毒性低的負 一價氯的化合物氯化鈉或氯化氫；通過在不同氯 氣濃度和不同溶液濃度的模擬實驗，證明了本發(fā)明的氯氣洗消劑對氯氣的有效吸收性， 且在洗消后形成的液相產(chǎn)物中的殘留氧化物明顯減少，即有效減少了氯氣泄漏的污染。 本發(fā)明的氯氣洗消劑中所用的添加劑本身性質(zhì)溫和，減小了添加劑本身對人體和環(huán)境的 危害。
具體實施方式
本發(fā)明的氯氣洗消劑選用有機還原劑為主要成份，按配制好的氯氣洗消劑的總質(zhì)量， 有機還原劑占89. 8 ~ 96%、表面活性劑占3~10%、 0. 1 ~ 0. 5%的增稠劑聚乙烯醇和 0. 1 ~ 0. 5°/。的增泡穩(wěn)定劑十二烷基二曱基氧化胺?？芍苯訉⒈砻婊钚詣┨砑拥接袡C還原劑 中，然后加入其它成份，采用球磨的方法混合均勻，即得到本發(fā)明的氯氣洗消劑。洗消 使用時再將其配制成質(zhì)量百分濃度為0. 3 ~ 10 %的水溶液，采用細水霧噴頭噴射到氯氣 泄漏現(xiàn)場，以吸收氯氣和阻止氯氣擴散。實施例1:稱量96g的草酸鈉，加入到含有3g脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸鈉鹽(MES )表面活 性劑的質(zhì)量百分比濃度為30%的水溶液中，再加入0. 5 g聚乙烯醇和0. 5g十二烷基二曱基氧化胺，通過球磨共混均勻，即制得氯氣洗消劑。用上述制得的氯氣洗消劑，配制質(zhì)量百分比濃度為0. 5 %的水溶液1L;模擬氯氣泄漏， 用高壓細水霧噴頭從模擬洗消室頂部噴出，檢測其對氯氣的洗消效果。同時作用清水洗消 的對比實驗。氯氣采用實驗室制備法制得，通入到模擬洗消室中，初始氯氣濃度為 21.209mg/m3。實驗發(fā)現(xiàn)，清水模擬的那組，10分鐘后氣相中氯氣洗消效率為0. 27 % ;而 采用添加本實施例氯氣洗消劑的細水霧進行洗消，10分鐘后氣相洗消效率為90% 。當還原劑選用抗壞血酸、淀粉、葡萄糖、果糖、草酸鉀、草酸銨、檸檬酸三鈉及其酸 式鹽、檸檬酸三鉀及其酸式鹽、檸檬酸三銨及其酸式鹽、酒石酸鈉、酒石酸鉀、酒石酸銨、 蘋果酸鈉、蘋果酸鉀、蘋果酸銨、乳酸鈉、乳酸鉀或乳酸銨；表面活性劑選用CAB-30或 AOS或AES或氟表面活性劑時，10分鐘后氣相洗消效率均達到70%以上。實施例2:稱量93g的草酸鈉，加入到含有6. 4g脂肪醇聚氧乙烯醚石黃基琥珀酸鈉鹽(MES )表面 活性劑的質(zhì)量百分比濃度為30%的水溶液中，再加入0. 3g聚乙烯醇和0. 3g十二烷基二曱 基氧化胺，通過球磨共混均勻，即制得氯氣洗消劑。用上述制得的氯氣洗消劑，配制質(zhì)量百分比濃度為2 %的水溶液1L;模擬氯氣泄漏， 用高壓細水霧噴頭從模擬洗消室頂部噴出，檢測其對氯氣的洗消效果。同時作用水洗消的 對比實驗。氯氣采用實驗室制備法制得，通入到模擬洗消室中，初始氯氣濃度為 15. 293mg/m3。實驗發(fā)現(xiàn)，用水模擬的那組，10分鐘后氣相中氯氣洗消效率為0. 50% ;而 采用添加本實施例氯氣洗消劑的細水霧進行洗消，10分鐘后氣相洗消效率為94. 61 % 。當還原劑選用抗壞血酸、淀粉、葡萄糖、果糖、草酸鉀、草酸銨、檸檬酸三鈉及其酸 式鹽、檸檬酸三鉀及其酸式鹽、檸檬酸三銨及其酸式鹽、酒石酸鈉、酒石酸鉀、酒石酸銨、 蘋果酸鈉、蘋果酸鉀、蘋果酸銨、乳酸鈉、乳酸鉀或乳酸銨；表面活性劑選用CAB-30或 AOS或AES或氟表面活性劑時，10分鐘后洗消效率均達到70%以上。實施例3:稱量89. 8g的草酸鈉，加入到含有10g脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸鈉鹽(MES)表 面活性劑的質(zhì)量百分比濃度為30%的水溶液中，再加入0. lg聚乙烯醇和0. lg十二烷基二 曱基氧化胺，通過球磨共混均勻，即制得氯氣洗消劑。用上述制得的氯氣洗消劑，配制質(zhì)量百分比濃度為8 %的水溶液1L，模擬氯氣泄漏， 用高壓細水霧噴頭^M4莫擬洗消室頂部噴出，；險測其對氯氣的洗消效果。同時作水的對比實 驗。氯氣采用實驗室制備法制得，通入到模擬洗消室中，初始氯氣濃度為22. 001mg/m3'實 驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)，清水模擬的那組，10分鐘后氣相中氯氣洗消效率為0. 33%,添加本洗 消劑的細水霧，10分鐘后氣相洗消效率為9 9. 17 % 。當還原劑選用抗壞血酸、淀粉、葡萄糖、果糖、草酸鉀、草酸銨、檸檬酸三鈉及其酸 式鹽、檸檬酸三鉀及其酸式鹽、檸檬酸三銨及其酸式鹽、酒石酸鈉、酒石酸鉀、酒石酸銨、 蘋果酸鈉、蘋果酸鉀、蘋果酸銨；乳酸鈉、乳酸鉀或乳酸銨；表面活性劑選用CAB-30或 AOS或AES或氟表面活性劑時，10分鐘后洗消效率均達到70%以上。
權(quán)利要求
1、一種氯氣洗消劑，其特征在于由按占洗消劑總質(zhì)量89.8～96％的有機還原劑、占3～10％的表面活性劑、0.1～0.5％的增稠劑聚乙烯醇和0.1～0.5％的增泡穩(wěn)定劑十二烷基二甲基氧化胺混合得到；所述有機還原劑選自可溶性的草酸鹽、檸檬酸鹽、抗壞血酸、淀粉、葡萄糖、果糖、酒石酸鹽、蘋果酸鹽或乳酸鹽；所述草酸鹽選自草酸鈉、草酸鉀或草酸銨；所述檸檬酸鹽選自檸檬酸三鈉及其酸式鹽、檸檬酸三鉀及其酸式鹽或檸檬酸三銨及其酸式鹽；所述酒石酸鹽選自酒石酸鈉、酒石酸鉀或酒石酸銨；所述蘋果酸鹽選自蘋果酸鈉、蘋果酸鉀或蘋果酸銨；所述乳酸鹽選自乳酸鈉、乳酸鉀或乳酸銨；所述表面活性劑選自脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸鈉鹽、椰油酰胺基丙基甜菜堿、α-烯基磺酸鈉、氟表面活性劑或乙氧基化烷基硫酸鈉。
2、如權(quán)利要求1所述的氯氣洗消劑，特征在于洗消使用時，將其稀釋成質(zhì)量百分濃 度為0. 3~ 10%的水溶液，采用細水霧噴頭噴灑到氯氣泄漏區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氯氣洗消劑，特征是由占總質(zhì)量89.8～96％的有機還原劑、3～10％表面活性劑、0.1～0.5％的增稠劑聚乙烯醇和0.1～0.5％的增泡穩(wěn)定劑十二烷基二甲基氧化胺混合得到；所述有機還原劑選自可溶性的草酸鹽、檸檬酸鹽或抗壞血酸、淀粉、葡萄糖、果糖、酒石酸鹽、蘋果酸鹽或乳酸鹽；表面活性劑選自脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸鈉鹽、椰油酰胺基丙基甜菜堿、α-烯基磺酸鈉、氟表面活性劑或乙氧基化烷基硫酸鈉；洗消時使用其質(zhì)量百分比濃度為0.3～10％的水溶液，采用細水霧噴頭噴灑到氯氣泄漏區(qū)域；本發(fā)明洗消劑利用物理稀釋和化學(xué)反應(yīng)相結(jié)合，阻止氯氣擴散并提高反應(yīng)效率，反應(yīng)殘余物無污染，易分解。
文檔編號B01D53/68GK101322904SQ20081002316
公開日2008年12月17日 申請日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月16日
發(fā)明者昱 伍, 磊 宋, 源 胡 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)