專利名稱：一種二氧化碳水合物滅火劑及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種滅火劑的制備方法，具體涉及一種水合物滅火劑及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
二氧化碳水合物是由二氧化碳氣體與水在高壓低溫條件下生成的一種非化學計量的包絡(luò)狀籠型化合物，氣體分子被包裹在水分子形成的籠型晶格中。單位體積的水合物可以儲存16(Γ180體積標準狀況下的氣體。作為一種環(huán)境友好型的新型固化技術(shù)，二氧化碳水合物生成技術(shù)在海水淡化、污水處理、二氧化碳捕獲以及置換開采天然氣水合物等工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。二氧化碳水合物生成的逆過程是一個劇烈吸熱的分解過程，其分解焓約為500kj/kg，比冰的融化焓(333 kj/kg)還大，同時水合物分解后釋放出水和二氧化碳，二者都是傳統(tǒng)的滅火材料。水能滅火的機理主要在于水的冷卻作用，把燃燒物及其周圍環(huán)境的溫度降低至其著火點以下而熄滅火焰，但水的流動性很強，大部分水未發(fā)揮作用就流失了，隔絕燃燒物周圍空氣的作用不明顯。傳統(tǒng)的水系滅火劑是在水中加入吸水性顆粒、表面活性劑、增稠劑等添加劑以提高水的滅火性能，但其成本大大增加。二氧化碳滅火的機理主要在于二氧化碳能稀釋可燃物周圍的空氣，產(chǎn)生窒息作用而熄滅火焰。傳統(tǒng)的二氧化碳滅火劑使用的液態(tài)二氧化碳，被噴出時液體迅速氣化吸熱，除了起稀釋空氣的作用外，還可以降低燃燒物周圍溫度，但冷卻起次要作用。二氧化碳滅火劑容易凍傷人或凍住把手，而且造價高，對設(shè)備要求嚴格。水系滅火劑流動性強導致滅火效率將低，而加入添加劑后又造成成本增加；二氧化碳滅火劑雖然滅火效率高，但對滅火設(shè)備要求嚴格，而且造價高。考慮到二氧化碳水合物分解吸熱降溫且釋放二氧化碳和水的特點，現(xiàn)將其作為一種新型環(huán)保滅火材料予以提出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有滅火劑效率低、成本高的缺點，提出一種新型環(huán)保滅火劑——二氧化碳水合物滅火劑，由二氧化碳氣體與水在高壓低溫條件下生成，并在低溫環(huán)境中研磨、篩分成一定粒徑的結(jié)晶水合物粉末，其中二氧化碳分子被包裹在水分子構(gòu)成的籠型晶格中。所述水合物滅火劑在滅火時，水合物粉末覆蓋在可燃物表面，可減少可燃物與空氣的接觸，分解吸熱可降低燃燒區(qū)溫度，釋放的二氧化碳稀釋可燃物周圍空氣，釋放的水也可以冷卻并覆蓋可燃物，從而達到滅火的目的。本發(fā)明的技術(shù)原理
二氧化碳水合物滅火劑是由二氧化碳氣體與水在高壓低溫條件下生成，并在低溫環(huán)境中研磨、篩分成一定粒徑的結(jié)晶水合物粉末，其中二氧化碳分子被包裹在水分子構(gòu)成的籠型晶格中。該水合物滅火劑可由二氧化碳與水在高壓攪拌反應(yīng)釜中快速生成，也可由二氧化碳與干水或添加劑溶液在高壓靜態(tài)反應(yīng)釜中快速生成。所述水合物滅火劑在滅火時，水合物粉末覆蓋在可燃物表面，可減少可燃物與空氣的接觸，分解吸熱可降低燃燒區(qū)溫度，釋放的二氧化碳稀釋可燃物周圍空氣，釋放的水也可以冷卻并覆蓋可燃物，從而達到滅火的目的。本滅火劑兼有水系滅火劑和二氧化碳滅火劑的優(yōu)點，同時有二者所不具備的特點。與水系滅火劑相比，二氧化碳水合物滅火劑粉末先是覆蓋在可燃物表面，然后融化分解成水，延緩了水在可燃物表面的流失，同時在可燃物表面形成一個水層，一定程度上隔絕可燃物與空氣的接觸；與二氧化碳滅火劑相比，滅火劑在可燃物表面分解釋放二氧化碳，在可燃物表面形成一個二氧化碳氣體層，成為可燃物與空氣接觸的一道屏障，同時稀釋了可燃物周圍空氣。該水合物滅火劑的生產(chǎn)原料僅僅是二氧化碳和水或者干水，保證其無毒、無污染。本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)
一種二氧化碳水合物滅火劑，是由二氧化碳氣體與水或干水在O. 5 5 MPa，-1(Γ15 V下反應(yīng)生成二氧化碳水合物，并在-10 1以下研磨、篩分成粒徑小于1.0 mm的二氧化碳水合物粉末。

優(yōu)選地，一種二氧化碳水合物滅火劑，是由二氧化碳氣體與水或干水在2. 5^4MPa, Γ5 °C下反應(yīng)生成二氧化碳水合物，并在-10 1以下研磨、篩分成粒徑小于O. 5mm的二氧化碳水合物粉末。本發(fā)明所述的滅火劑在可燃物滅火中的應(yīng)用，水合物粉末覆蓋在可燃物表面，可減少可燃物與空氣的接觸，分解吸熱可降低燃燒區(qū)溫度，釋放的二氧化碳稀釋可燃物周圍空氣，釋放的水也可以冷卻并覆蓋可燃物，從而達到滅火的目的。本滅火劑兼有水系滅火劑和二氧化碳滅火劑的優(yōu)點。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)點及有益效果
本發(fā)明的二氧化碳水合物滅火劑在滅火時，水合物粉末覆蓋在可燃物表面，可減少可燃物與空氣的接觸，分解吸熱可降低燃燒區(qū)溫度，釋放的二氧化碳稀釋可燃物周圍空氣，釋放的水也可以冷卻并覆蓋可燃物，從而達到滅火的目的。本滅火劑兼有水系滅火劑和二氧化碳滅火劑的優(yōu)點，同時有二者所不具備的特點。與水系滅火劑相比，二氧化碳水合物滅火劑粉末先是覆蓋在可燃物表面，然后融化分解成水，延緩了水在可燃物表面的流失，同時在可燃物表面形成一個水層，一定程度上隔絕可燃物與空氣的接觸；與二氧化碳滅火劑相比，滅火劑在可燃物表面分解釋放二氧化碳，在可燃物表面形成一個二氧化碳氣體層，成為可燃物與空氣接觸的一道屏障，同時稀釋了可燃物周邊空氣。該水合物滅火劑實現(xiàn)了自身分解吸熱降低燃燒區(qū)溫度、水冷卻降低可燃物溫度、二氧化碳隔絕可燃物與空氣接觸的三重滅火效果，是一種高效滅火劑。本發(fā)明所述的二氧化碳水合物滅火劑由二氧化碳氣體與水或干水在高壓低溫條件下生成，并在液氮環(huán)境中研磨、篩分成一定粒徑的結(jié)晶水合物粉末，其生產(chǎn)原料及工藝保證其價格低廉、清潔環(huán)保，而且制備使用方便。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明進一步進行闡述，但并不限制本發(fā)明。實施例I
壓力2. 5 MPa、溫度I °C條件下，在有效容積I L的高壓攪拌反應(yīng)釜中合成二氧化碳水合物，然后取出水合物，在-15 1的冷庫中將其研磨成固體粉末，并在35目篩上篩選出粒徑小于O. 5 mm的水合物粉末，獲得二氧化碳水合物滅火劑。將該滅火劑均勻地噴灑在燃燒的酒精中，發(fā)現(xiàn)滅火劑粉末在酒精溶液表面迅速分解釋放二氧化碳氣體，酒精燃燒面積逐漸縮小，火焰在30 s內(nèi)迅速熄滅。實施例2
壓 力3 MPa、溫度I °C條件下，在有效容積I L的高壓攪拌反應(yīng)釜中合成二氧化碳水合物，然后取出水合物，在-15 1的冷庫中將其研磨成固體粉末，并在35目篩上篩選出粒徑小于O. 5 mm的水合物粉末，獲得二氧化碳水合物滅火劑。將該滅火劑均勻地噴灑在燃燒的汽油中，發(fā)現(xiàn)滅火劑粉末在汽油溶液表面迅速分解釋放二氧化碳氣體，汽油燃燒面積逐漸縮小，火焰在30 s內(nèi)迅速熄滅。實施例3
壓力4 MPa、溫度I °C條件下，在有效容積I L的高壓攪拌反應(yīng)釜中合成二氧化碳水合物，然后取出水合物，在-15 1的冷庫中將其研磨成固體粉末，并在35目篩上篩選出粒徑小于O. 5 mm的水合物粉末，獲得二氧化碳水合物滅火劑。將上述滅火劑均勻地噴灑在燃燒的木質(zhì)建材上，發(fā)現(xiàn)滅火劑粉末在建材表面迅速分解釋放二氧化碳氣體，火焰面積逐漸縮小，火焰在20 s內(nèi)迅速熄滅。實施例4
壓力4 MPa、溫度2 °C條件下，在有效容積I L的高壓攪拌反應(yīng)釜中合成二氧化碳水合物，然后取出水合物，在-15 1的冷庫中將其研磨成固體粉末，并在35目篩上篩選出粒徑小于O. 5 mm的水合物粉末，獲得二氧化碳水合物滅火劑。將上述滅火劑均勻地噴灑在燃燒的塑料泡沫上，發(fā)現(xiàn)滅火劑粉末在泡沫表面迅速分解釋放二氧化碳氣體，火焰面積逐漸縮小，火焰在20 s內(nèi)迅速熄滅。實施例5
壓力4 MPa、溫度5 °C條件下，在有效容積I L的高壓攪拌反應(yīng)釜中合成二氧化碳水合物，然后取出水合物，在-15 1的冷庫中將其研磨成固體粉末，并在35目篩上篩選出粒徑小于O. 5 mm的水合物粉末，獲得二氧化碳水合物滅火劑。將上述滅火劑均勻地噴灑在燃燒的塑料泡沫上，發(fā)現(xiàn)滅火劑粉末在泡沫表面迅速分解釋放二氧化碳氣體，火焰面積逐漸縮小，火焰在30 s內(nèi)迅速熄滅。
權(quán)利要求
1.一種二氧化碳水合物滅火劑，其特征在于，是由二氧化碳氣體與水或干水在O. 5^5MPa，-l(Tl5 °C下反應(yīng)生成二氧化碳水合物，并在-10 °C以下研磨、篩分成粒徑小于I. O mm的二氧化碳水合物粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二氧化碳水合物滅火劑，其特征在于，是由二氧化碳氣體與水或干水在2.5 4 MPa, Γ5 °C下反應(yīng)生成二氧化碳水合物，并在-10 1以下研磨、篩分成粒徑小于O. 5mm的二氧化碳水合物粉末。
3.權(quán)利要求1-2之一所述的二氧化碳水合物滅火劑在可燃物滅火中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種二氧化碳水合物滅火劑及其應(yīng)用，滅火劑是由二氧化碳氣體與水或干水在0.5~5MPa，-10~15℃下反應(yīng)生成二氧化碳水合物，并在-10℃以下研磨、篩分成粒徑小于1.0mm的二氧化碳水合物粉末。所述水合物滅火劑在滅火時，水合物粉末覆蓋在可燃物表面，可減少可燃物與空氣的接觸，分解吸熱可降低燃燒區(qū)溫度，釋放的二氧化碳稀釋可燃物周圍空氣，釋放的水也可以冷卻并覆蓋可燃物，從而達到滅火的目的。本發(fā)明所述的二氧化碳水合物滅火劑是一種高效滅火劑，具有價格低廉、清潔環(huán)保、滅火迅速的優(yōu)點。
文檔編號A62D1/06GK102772878SQ201210256160
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者孫麗妃, 楊亮, 樊栓獅, 王燕鴻, 郎雪梅, 陳哲韓, 陳立宇 申請人:華南理工大學