CN103285551B - 一种液氨洗消剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液氨洗消剂及其制备方法，其特征是由有机酸、低元醇、表面活性剂和水按如下方法制备：将低元醇溶解到水中，搅拌均匀得醇水混合溶液，然后在醇水混合溶液中加入有机酸和表面活性剂，搅拌至完全溶解后，即得液氨洗消剂。本发明液氨洗消剂是利用有机酸与氨之间的化学反应，使氨分子转化为铵离子，显著提高了细水雾对氨的吸收效率，起到彻底洗消氨的作用；且本发明中低元醇和表面活性剂的加入，不仅提高了有机酸的溶解度，也进一步降低了洗消剂的腐蚀性,并且改善了洗消剂的流动性能和抗冻性能。
Description
技术领域
本发明涉及危险化学品洗消剂领域，特别涉及一种液氨洗消剂及其制备方法。
背景技术
液氨是一种重要的化工原料，应用非常广泛，在工业上它是常用的无机非水溶剂和致冷剂。液氨是氨气的主要存储形式，为运输及储存便利，通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。液氨挥发性大，腐蚀性强，在储存和运输时发生事故的几率非常高，且液氨一旦发生泄漏会造成人员中毒、环境污染，甚至***、起火等重大灾害。液氨泄漏后，必须要对其进行彻底的洗消，将其危害降到最低。
常见的液氨洗消主要是根据氨气易溶于水的特点，利用雾状水对污染区域进行喷洒吸收，但是这种纯水洗消的方法不能彻底消除氨的危害。一方面，洗消产物氨水稳定性差，受热后有毒的氨气又会挥发出来；同时，氨水本身也具有毒腐蚀性，如果没有及时回收，会对人体和环境造成二次危害。为提高洗消效果，通常在水中加入一些能和氨水发生化学反应的物质，如稀盐酸等，盐酸和氨水反应可以生成氯化铵，不仅提高了水对氨气的吸收率，也可以使易挥发的氨转化为较稳定的铵盐，但是盐酸是一种强无机酸，容易对金属设备造成腐蚀，适用范围有限。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种洗消效率高、无毒且腐蚀性低的液氨洗消剂。
本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
本发明液氨洗消剂的特点是：所述液氨洗消剂按质量百分比由以下成分组成：
有机酸：2.5～25.0%；
低元醇：1.0～8.0%；
表面活性剂：0.5～2.0%；
水：65.0～96.0%。
本发明液氨洗消剂的特点也在于：所述有机酸选用柠檬酸、酒石酸、苹果酸和乳酸中的一种或任意配比的多种。
所述表面活性剂选择为氟表面活性剂、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、α-烯基磺酸盐或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
所述低元醇选择为乙醇、乙二醇或两者的任意配比的混合。
所述液氨洗消剂的制备方法为：
将低元醇溶解到水中，搅拌均匀得醇水混合溶液，然后在醇水混合溶液中加入有机酸和表面活性剂，搅拌至完全溶解后，即得液氨洗消剂。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明的液氨洗消剂是以有机酸为主要成分的复合型水系洗消剂，利用有机酸与氨之间的化学反应，使氨分子转化为铵离子，显著提高了细水雾对氨的吸收效率，起到彻底洗消氨的作用；且本发明中低元醇和表面活性剂的加入，不仅提高了有机酸的溶解度，也进一步降低了洗消剂的腐蚀性，并且改善了洗消剂的流动性能和抗冻性能；
2、本发明液氨洗消剂所采用的原料价廉易得，无毒无害；洗消剂的制备工艺简单，洗消效率高，洗消彻底；相比于无机强酸类洗消剂，采用有机酸的洗消剂酸性低，对洗消设备腐蚀性小；
3、本发明洗消剂的洗消产物安全无毒，且可生物降解，对洗消现场环境影响小；
4、本发明洗消剂的表面张力小、流动性好，适用于各种细水雾洗消装置。
具体实施方式
实施例1：在室温下制备含柠檬酸的液氨洗消剂
本实施例液氨洗消剂是以一水合柠檬酸作为有机酸、以乙醇作为低元醇且选用F-4氟表面活性剂，本实施例液氨洗消剂的制备方法如下：
在室温条件下，将0.25kg乙醇溶解到5.0kg水中，搅拌均匀得醇水混合溶液，然后在醇水混合溶液中加入1.2kg一水合柠檬酸和0.05kgF-4氟表面活性剂，搅拌至完全溶解后，即得到无色透明澄清的液氨洗消剂溶液。
经pH计测试，本实施例所制备的液氨洗消剂的pH值为2.72；在空气中敞口放置24h，溶液仍然保持澄清，pH值变化在±0.1之间。
将该液氨洗消剂溶液装在9.0L的洗消剂储罐中，通过细水雾喷头全部喷洒到氨气浓度为0.2g/L的1.0m3的模拟洗消空间，3min后空间内气相中氨浓度可降低到20ppm以下，洗消后水相中氨的浓度为0.10mg/L。
本洗消剂中有机酸添加剂的浓度为18.5%，浓度较高，适用于液氨泄露浓度较高的区域的洗消。
实施例2：在-5°C下制备的含酒石酸的液氨洗消剂
本实施例液氨洗消剂是以外消旋酒石酸作为有机酸、以乙二醇作为低元醇且选用壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)作为表面活性剂，本实施例液氨洗消剂的制备方法如下：
在-5°C的环境条件下，将0.5kg乙二醇加入到4.5kg水中，搅拌均匀得醇水混合溶液，然后在醇水混合溶液中加入0.95kg外消旋酒石酸和0.05kg壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)，搅拌至完全溶解后，即得到无色透明澄清的液氨洗消剂溶液。
经pH计测试，本实施例所制备的液氨洗消剂的pH值为2.25；在空气中敞口放置24h，溶液仍然保持澄清，pH值变化在±0.1之间，未观察到有结冰现象。
将该液氨洗消剂溶液装在9.0L的洗消剂储罐中，通过细水雾喷头全部喷洒到氨气浓度为0.2g/L的1.0m3的模拟洗消空间，3min后洗消空间内气相中氨浓度可降低到20ppm以下,洗消后水相中氨的浓度在0.22mg/L。
本实施例中的洗消剂中有机酸添加剂的浓度为15.8%，洗消剂在-5°C下仍然保持良好的流动性能，未观察到任何结冰现象,表明其具备良好的抗冻性能，适用于低温下液氨的洗消。
实施例3：在0°C下制备含苹果酸的液氨洗消剂
本实施例液氨洗消剂是以苹果酸作为有机酸、以乙二醇和乙醇作为低元醇且选用α-烯基磺酸盐作为表面活性剂，本实施例液氨洗消剂的制备方法如下：
在0°C的环境条件下，将0.25kg乙二醇和0.25kg的乙醇溶解到4.5kg水中，搅拌均匀得醇水混合溶液，然后在醇水混合溶液中加入0.98kg苹果酸和0.02kgα-烯基磺酸盐，搅拌至完全溶解后，即得到无色透明澄清的液氨洗消剂溶液。
经pH计测试，本实施例所制备的液氨洗消剂的pH值为3.12，在空气中敞口放置24h，溶液仍然保持澄清，pH值变化在±0.1之间。
将该液氨洗消剂溶液装在9.0L的洗消剂储罐中，通过细水雾喷头全部喷洒到氨气浓度为0.2g/L的1.0m3模拟洗消空间，3min后空间内气相中氨浓度可降低到20ppm以下，洗消后水相中氨的浓度在0.14mg/L。
本实施例中的洗消剂中有机酸添加剂的浓度为16.3%，洗消剂在0°C下仍然保持良好的流动性能，未观察到任何结冰现象，表明其具备较好的抗冻性能，适用于低温下液氨泄露区域的洗消。
实施例4：在20°C下制备含乳酸的液氨洗消剂
本实施例液氨洗消剂是以乳酸作为有机酸、以乙醇作为低元醇且选用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠作为表面活性剂，本实施例液氨洗消剂的制备方法如下：
在20°C的环境条件下，将0.40kg乙醇加入到5.0kg水中，搅拌均匀得醇水混合溶液，然后在醇水混合溶液中加入0.54kg乳酸和0.06kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，搅拌至完全溶解后，即得到无色透明澄清的液氨洗消剂溶液。
经pH计测试，本实施例所制备的液氨洗消剂的pH值为3.84；在空气中敞口放置24h，溶液仍然保持澄清，pH值变化在±0.1之间。
将该液氨洗消剂溶液装在9.0L的洗消剂储罐中,通过细水雾喷头全部喷洒到氨气浓度为0.1g/L的1.0m3模拟洗消空间，3min后空间内气相中氨的浓度可降低到20ppm以下，洗消后水相中氨的浓度在0.28mg/L。
本实施例中的洗消剂中有机酸添加剂的浓度为9.0%，浓度较低，适用于液氨泄露浓度较低区域的洗消。
实施例5：在20°C下制备含柠檬酸和苹果酸的液氨洗消剂
本实施例液氨洗消剂是以一水合柠檬酸和苹果酸作为有机酸、以乙醇作为低元醇且选用十二烷基硫酸钠作为表面活性剂，本实施例液氨洗消剂的制备方法如下：
在20°C的环境条件下，将0.5kg乙醇加入到4.5kg水中，搅拌均匀得醇水混合溶液，然后在醇水混合溶液中加入1.0kg一水合柠檬酸和0.45kg苹果酸，搅拌至完全溶解后,再加入0.05kg十二烷基硫酸钠，搅拌至完全溶解，即得到无色透明澄清的液氨洗消剂溶液。
经pH计测试，本实施例所制备的氨洗消剂，其pH值为2.85；在空气中敞口放置24h,溶液仍然保持澄清，pH值变化在±0.1之间。
将该液氨洗消剂溶液装在9.0L的洗消剂储罐中,通过细水雾喷头全部喷洒到氨气浓度为0.3g/L的1.0m3模拟洗消空间，3min后空间内气相中氨的浓度可降低到20ppm以下，洗消后水相中氨的浓度在0.08mg/L。
本实施例中的洗消剂含有柠檬酸和苹果酸两种有机酸添加剂，有机酸总浓度为21.0%，浓度较高，适用于液氨泄露浓度较高的区域的洗消。
Claims (2)
1.一种液氨洗消剂，其特征是：所述液氨洗消剂按质量百分比由以下成分组成：
有机酸：2.5～25.0％；
低元醇：1.0～8.0％；
表面活性剂：0.5～2.0％；
水：65.0～96.0％；
所述有机酸选用柠檬酸、酒石酸、苹果酸和乳酸中的一种或任意配比的多种；
所述表面活性剂选择为氟表面活性剂、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、α-烯基磺酸盐或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；
所述低元醇选择为乙醇、乙二醇或两者的任意配比的混合。
2.一种液氨洗消剂的制备方法，其特征是：所述液氨洗消剂按质量百分比的组成为：
有机酸：2.5～25.0％；
低元醇：1.0～8.0％；
表面活性剂：0.5～2.0％；
水：65.0～96.0％；
所述液氨洗消剂的制备方法为：
将低元醇溶解到水中，搅拌均匀得醇水混合溶液，然后在醇水混合溶液中加入有机酸和表面活性剂，搅拌至完全溶解后，即得液氨洗消剂；
所述有机酸选用柠檬酸、酒石酸、苹果酸和乳酸中的一种或任意配比的多种；
所述表面活性剂选择为氟表面活性剂、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、α-烯基磺酸盐或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；
所述低元醇选择为乙醇、乙二醇或两者的任意配比的混合。
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