一種蛋白泡沫滅火劑的快速製備工藝的製作方法
2023-05-28 14:45:21 1
專利名稱：一種蛋白泡沫滅火劑的快速製備工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種消防救災滅火用藥劑、具體說是一種蛋白泡沫滅火劑的快速製備工藝。
背景技術：
蛋白泡沫滅火劑是一種最常用的滅火劑，廣泛用於撲救大型易燃和可燃非水溶液體貯罐及木材等一般固體物質火災的滅火劑，使用時它與水按一定比例組成混合液，通過泡沫發生器形成空氣泡沫，覆蓋燃燒物的表面，隔絕空氣，窒熄火焰，廣泛應用於油庫、船舶、機場等場所的固定、半固定、移動式泡沫滅火系統中。國外早在三十年代末就研究成功水解蛋白泡沫滅火劑，在第一次世界大戰期間就大量使用以水解大豆生產的植物型蛋白泡沫滅火劑，後又相繼研究成功以魚粉、牛、羊、角、殼，花生蛋白等動植物型蛋白泡沫滅火劑。我國於五十年代開始生產以黃豆餅粕為原料的植物型蛋白泡沫滅火劑，六十年代後相繼研究成功以牛、羊、豬角蹄、動物毛類(豬、牛、羊、雞、鵝、鴨等)及製革用動物皮邊角料等為原料的動物型蛋白泡沫滅火劑和脫脂油茶，菜籽餅粕為原料的植物型蛋白泡沫滅火劑。
現有以毛類為原料生產蛋白泡沫滅火劑的方法，主要採用CaO，NaOH與原料毛及水混合，然後在常壓、高溫(100-105℃)或高溫(120-150℃)、加壓(0.1-0.2Mpa壓力)下進行單獨水解，再經脫鈣、中和、濃縮、複合工序而製得。這種方法的主要缺點是工序多，而且各工序必須經過安定靜置沉澱除雜的輔助工序，生產周期長，僅水解就需3-6小時，水解工序的安定靜置除雜輔助工序最少為12小時，脫鈣、中和工序的安定靜置除雜輔助工序分別也要12小時，合計輔助工序耗時為36小時，這還不包括各工序中的操作時間，因此勞動強度大、能耗大、產量和產率低[產率根據最新專利報導(專利號99116018.5為12-2.2)]、成本高，生產過程的鹼性渣，不經處理難以利用，三廢排放也無法達標，會造成嚴重的環境汙染，而且其產品中所含有的鈣離子較多，必須除去，否則會影響產品質量，特別是產品的發泡數和滅火指標。
發明內容
本發明要解決的技術問題就是現有的以毛類為原料生產蛋白泡沫滅火劑的方法所存在的工序複雜、勞動強度大、能耗大、產量和產率低、成本高，廢渣多等問題。
本發明用豬毛為主要原料，經綜合水解，然後用硫酸脫鈣同時調節PH值，再用鹽酸微調PH值後，經蒸發濃縮和複合而即成。
本發明採用如下工藝步驟1.綜合水解1.1在反應釜內加入清水，加熱後加入CaO和NaOH作為水解劑，再加入原料豬毛攪拌，封閉反應釜投料口進行水解，水解後冷卻或排空降壓；1.2待反應釜內為常壓時，在攪拌的情況下，加入預先配製成的硫酸溶液進行脫鈣；1.3加入鹽酸和水進行中和，以微調溶液的PH值，中和完畢加熱至沸騰並持續一段時間後，放料於安定靜置除雜桶中靜置；2.濃縮將靜置除雜桶中上層清液輸入濃縮鍋中升溫至沸騰蒸發，濃縮至國家密度要求的1.1-1.2後放入複合罐；3.複合待濃縮液冷卻後啟動攪拌器，加入穩定劑硫酸亞鐵、攪拌，再加入防腐劑苯酚，加畢後繼續攪拌後靜置，即可製得成品。
步驟1.1中加入水解劑前反應釜內溫度應加熱至80-90℃，封閉反應釜投料口進行水解時，釜內溫度應加熱至至110-140℃，壓力為0.15-0.25Mpa，水解反應的時間為10-40min。
步驟1.1中水的用量為82-85％，水解劑CaO和NaOH的用量分別為0.5-1％、1.5-3％，其餘為豬毛，以上百分比均為重量百分比。
步驟1.2中加入的硫酸溶液是由硫酸和水配製的婆美濃度為15-20°Be』的硫酸水溶液，當溶液的PH值為10-8時即完成脫鈣。
步驟1.3中鹽酸和水的用量為重量比1∶1，當溶液的PH值為6.5-7.2時即完成中和，中和完畢加熱至沸騰後保持沸騰5-10nmin，靜置的時間不低於12小時。
步驟2中應將溶液濃縮至婆美濃度11.5-12°Be』，溫度75-85℃。
步驟3中啟動攪拌器前濃縮液應冷卻至35-40℃。
步驟3中加入硫酸亞鐵和苯酚的重量分別為濃縮液的1-1.5％和0.4-0.6％。
步驟3中加入硫酸亞鐵後應攪拌15-20分鐘再加入苯酚，加入苯芬後應再攪拌15-20分鐘，靜置的時間為12-15天。
本發明與現有技術相比較有如下明顯優點1、原有的水解、脫鈣、中和三個分開的獨立工序合為一體，採用綜合水解工序，省去了單獨脫鈣和中和工序，時間可縮短10倍之多，主要安定靜置除雜輔助工序時間縮短24小時，生產周期短、設備利用效率高，降低了液體輸送能耗。
2、泡沫滅火效率，50秒左右控火，60-80秒滅火。
3、工藝過程中廢渣的排放為中性，無環境汙染，可作為農用的有機肥。
4、產品的產率高，每噸產品的成本下降30~38％提高了勞動生產率，降低了勞動強度，改善了勞動條件。
下表是本發明與現有技術主要技術經濟指標對照表(按一次投料)
具體實施例方式
實施例1採用花豬毛為主要原料1.水解1.1在蒸氣夾套反應釜內，加入清水83公斤，加熱至溫度85℃，然後加入CaO0.8公斤和NaOH2.2公斤，再加原料豬毛14公斤，攪拌，封閉反應釜投料口，加熱至120℃，壓力為0.2Mpa，水解15min後冷卻或排空降壓。
1.2待反應釜內為常壓時，在攪拌的情況下，將預先配製成的硫酸和水的15°Be』溶液進行脫鈣，使之PH值達8.5即可1.3用鹽酸和水1∶1的比例進行中和，使之PH值達7.2即可，中和完畢加溫至沸騰8nmin，隨即放料於安定靜置除雜桶中，靜置12小時。
2.濃縮將靜置桶中上層清液輸入濃縮鍋中升溫至沸騰蒸發，濃縮至婆美濃度11.5°Be』，溫度80℃放入複合罐中。
3.複合在濃縮液冷卻至35～40℃時，啟動攪拌器，加入按重量計為濃縮1～1.5％的硫酸亞鐵攪拌15min，再加入按重量計為濃縮液的0.4～0.6％的苯酚，加畢繼續攪拌15min，靜置12天後，即製成動物型蛋白泡沫滅火劑。
4.產率製得成品48.5公斤實施例2採用白豬毛為主原料1.水解1.1在蒸氣夾套反應釜內，加入清水120公斤，加熱至溫度80℃，然後加入CaO 2公斤和NaOH4公斤，再加原料豬毛20公斤攪拌，封閉反應釜投料口，加熱至140℃，壓力為0.15Mpa，水解15min後冷卻或排空降壓。
1.2待反應釜內為常壓時，在攪拌的情況下，將預先配製成的硫酸和水的15°Be』溶液進行脫鈣，使之PH值達8即可1.3用鹽酸和水1∶1的比例進行中和，使之PH值達7.0即可，中和完畢加溫至沸騰5～10nmin，隨即放料於安定靜置除雜桶中，靜置12小時。
2.濃縮將靜置桶中上層清液輸入濃縮鍋中升溫至沸騰蒸發，濃縮至婆美濃度12°Be』，溫度85℃放入複合罐中。
3.複合在濃縮液冷卻至35～40℃時，啟動攪拌器，加入按重量計為濃縮1～1.5％的硫酸亞鐵攪拌12min，再加入按重量計為濃縮液的0.4～0.6％的苯酚，加畢繼續攪拌12min，靜置12天後，即製成動物型蛋白泡沫滅火劑。
4.產率製得成品69.8公斤實施例3採用黑豬毛為主原料1.水解1.1在蒸氣夾套反應釜內，加入清水300公斤，加熱至溫度80～90℃，然後加入CaO3公斤和NaOH 9公斤，再加原料豬毛50公斤，攪拌，封閉反應釜投料口，加熱至125℃，壓力為0.22Mpa，水解20min後冷卻或排空降壓。
1.2待反應釜內為常壓時，在攪拌的情況下，將預先配製成的硫酸和水的15°Be』溶液進行脫鈣，使之PH值達10即可1.3用鹽酸和水1∶1的比例進行中和，使之PH值達6.5即可，中和完畢加溫至沸騰5～10nmin，隨即放料於安定靜置除雜桶中，靜置12小時。
2.濃縮將靜置桶中上層清液輸入濃縮鍋中升溫至沸騰蒸發，濃縮至婆美濃度11.5°Be』，溫度75℃放入複合罐中。
3.複合在濃縮液冷卻至35～40℃時，啟動攪拌器，加入按重量計為濃縮1～1.5％的硫酸亞鐵攪拌15min，再加入按重量計為濃縮液的0.4～0.6％的苯酚，加畢繼續攪拌15min，靜置12天後，即製成動物型蛋白泡沫滅火劑。
4.產率製得成品178.5公斤實施例4採用混合豬毛為主原料1.水解1.1在蒸氣夾套反應釜內，加入清水580公斤，加熱至溫度80～90℃，然後加入CaO5公斤和NaOH 19公斤，再加原料豬毛100公斤，攪拌，封閉反應釜投料口，加熱至130℃，壓力為0.23Mpa，水解25min後冷卻或排空降壓。
1.2待反應釜內為常壓時，在攪拌的情況下，將預先配製成的硫酸和水的15°Be』溶液進行脫鈣，使之PH值達8.5即可1.3用鹽酸和水1∶1的比例進行中和，使之PH值達7.0即可，中和完畢加溫至沸騰5～10nmin，隨即放料於安定靜置除雜桶中，靜置12小時。
2.濃縮將靜置桶中上層清液輸入濃縮鍋中升溫至沸騰蒸發，濃縮至婆美濃度11.5°Be』，溫度82℃放入複合罐中。
3.複合在濃縮液冷卻至35～40℃時，啟動攪拌器，加入按重量計為濃縮1～1.5％的硫酸亞鐵攪拌15min，再加入按重量計為濃縮液的0.4～0.6％的苯酚，加畢繼續攪拌15min，靜置12天後，即製成動物型蛋白泡沫滅火劑。
4.產率製得成品351公斤實施例5採用混合豬毛為主原料1.水解1.1在蒸氣夾套反應釜內，加入清水900公斤，加熱至溫度80～90℃，然後加入CaO10公斤和NaOH 28公斤，再加原料豬毛150公斤，攪拌，封閉反應釜投料口，加熱至135℃，壓力為0.24Mpa，水解30min後冷卻或排空降壓。
1.2待反應釜內為常壓時，在攪拌的情況下，將預先配製成的硫酸和水的15°Be』溶液進行脫鈣，使之PH值達8.5即可1.3用鹽酸和水1∶1的比例進行中和，使之PH值達6.8即可，中和完畢加溫至沸騰5～10nmin，隨即放料於安定靜置除雜桶中，靜置12小時。
2.濃縮將靜置桶中上層清液輸入濃縮鍋中升溫至沸騰蒸發，濃縮至婆美濃度11.5°Be』，溫度80℃放入複合罐中。
3.複合在濃縮液冷卻至35～40℃時，啟動攪拌器，加入按重量計為濃縮1～1.5％的硫酸亞鐵攪拌15min，再加入按重量計為濃縮液的0.4～0.6％的苯酚，加畢繼續攪拌15min，靜置12天後，即製成動物型蛋白泡沫滅火劑。
4.產率製得成品529.5公斤綜上所述，採用本發明工藝方法製備動物型蛋白泡沫滅火劑，可提高生產效率，降低能耗，產本高，在降低了生產成本，解決了環境汙染，且獲得的產品比現有的產品腐蝕性小，穩定性好，其質量完全符合或優於國家專業標準。
下表列出了蛋白泡沫滅火劑國家GA219-1999性能指標和本發明方法製備的蛋白泡沫滅火劑經國家檢測中心抽樣的性能實測對比數據。
權利要求
1.一種蛋白泡沫滅火劑的快速製備工藝，其特徵在於是用豬毛為主要原料，經綜合水解，然後用硫酸脫鈣同時調節PH值，再用鹽酸微調PH值後，經蒸發濃縮和複合而即成。
2.根據權利要求1所述的一種蛋白泡沫滅火劑的快速製備工藝，其特徵在於包括如下步驟1.綜合水解1.1在反應釜內加入清水，加熱後加入CaO和NaOH作為水解劑，再加入原料豬毛攪拌，封閉反應釜投料口進行水解，水解後冷卻或排空降壓；1.2待反應釜內為常壓時，在攪拌的情況下，加入預先配製成的硫酸溶液進行脫鈣；1.3加入鹽酸和水進行中和，以微調溶液的PH值，中和完畢加熱至沸騰並持續一段時間後，放料於安定靜置除雜桶中靜置；2.濃縮將靜置除雜桶中上層清液輸入濃縮鍋中升溫至沸騰蒸發，濃縮至國家密度要求的1.1-1.2後放入複合罐；3.複合待濃縮液冷卻後啟動攪拌器，加入穩定劑硫酸亞鐵、攪拌，再加入防腐劑苯酚，加畢後繼續攪拌後靜置，即可製得成品。
3.根據權利要求2所述的蛋白泡沫滅火劑的快速製備工藝，其特徵在於步驟1.1中加入水解劑前反應釜內溫度應加熱至80-90℃，封閉反應釜投料口進行水解時，釜內溫度應加熱至至110-140℃，壓力為0.15-0.25Mpa，水解反應的時間為10-40min。
4.根據權利要求2所述的蛋白泡沫滅火劑的快速製備工藝，其特徵在於步驟1.1中水的用量為82-85％，水解劑CaO和NaOH的用量分別為0.5-1％、1.5-3％.其餘為豬毛，以上的百分比均為重量百分比。
5.根據權利要求2所述的蛋白泡沫滅火劑的快速製備工藝，其特徵在於步驟1.2中加入的硫酸溶液是由硫酸和水配製的婆美濃度為15-20°Be』的硫酸水溶液，當溶液的PH值為10-8時即完成脫鈣。
6.根據權利要求2所述的蛋白泡沫滅火劑的快速製備工藝，其特徵在於步驟1.3中鹽酸和水的用量為重量比1∶1，當溶液的PH值為6.5-7.2時即完成中和，中和完畢加熱至沸騰後保持沸騰5-10nmin，靜置的時間不低於12小時。
7.根據權利要求2所述的蛋白泡沫滅火劑的快速製備工藝，其特徵在於步驟2中應將溶液濃縮至婆美濃度11.5-12°Be』，溫度75-85℃。
8.根據權利要求2所述的蛋白泡沫滅火劑的快速製備工藝，其特徵在於步驟3中啟動攪拌器前濃縮液應冷卻至35-40℃。
9.根據權利要求2所述的蛋白泡沫滅火劑的快速製備工藝，其特徵在於步驟3中加入硫酸亞鐵和苯酚的重量分別為濃縮液的1-1.5％和0.4-0.6％。
10.根據權利要求2所述的蛋白泡沫滅火劑的快速製備工藝，其特徵在於加入硫酸亞鐵後應攪拌15-20分鐘再加入苯酚，加入苯芬後應再攪拌15-20分鐘，靜置的時間為12-15天。
全文摘要
本發明涉及一種蛋白泡沫滅火劑的快速製備工藝，它是以用豬毛為主要原料，經綜合水解，然後用硫酸脫鈣同時調節pH值，再用鹽酸微調pH值後，經蒸發濃縮和複合而即成。本發明具有如下優點1、原有的水解、脫鈣、中和三個分開的獨立工序合為一體，採用綜合水解工序，省去了單獨脫鈣和中和工序，時間可縮短10倍之多，主要安定靜置除雜輔助工序時間縮短24小時，生產周期短、設備利用效率高，降低了液體輸送能耗；2、泡沫滅火效率，50秒左右控火，60－80秒滅火；3、工藝過程中廢渣的排放為中性，無環境汙染，可作為農用的有機肥；4、產品的產率高，每噸產品的成本下降30~38％,提高了勞動生產率，降低了勞動強度，改善了勞動條件。
文檔編號A62D1/04GK1442217SQ0311322
公開日2003年9月17日 申請日期2003年4月18日 優先權日2003年4月18日
發明者姜柄松, 江小來, 江四保 申請人:南京市高淳消防研究所