本發(fā)明涉及滅火劑領(lǐng)域，具體是一種新型干粉滅火劑及其制備方法，以及測(cè)試所述新型滅火劑基本性能的試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

長(zhǎng)期以來，哈龍系列滅火劑以其滅火效率高、低毒無殘留、腐蝕性小、易儲(chǔ)存、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)被國(guó)際社會(huì)廣泛使用，但之后被發(fā)現(xiàn)其對(duì)于臭氧層嚴(yán)重的破壞作用而被明令禁止使用，因此，研究開發(fā)清潔高效、環(huán)境友好的哈龍滅火劑替代品以及替代技術(shù)的工作刻不容緩。在眾多哈龍?zhí)娲a(chǎn)品中，超細(xì)微粒滅火劑是其中的佼佼者。

超細(xì)微粒滅火劑是指粉末顆粒中90％的粒徑小于或等于20μm的固體粉末滅火劑，近年來，超細(xì)微粒滅火劑憑借其環(huán)境保護(hù)、滅火效率、適用范圍等各方面的優(yōu)勢(shì)，受到了各國(guó)的廣泛應(yīng)用，但是現(xiàn)如今的超細(xì)微粒滅火劑由于粒徑小，導(dǎo)致其容易吸濕、團(tuán)聚和結(jié)塊，在滅火劑的使用和儲(chǔ)存方面受到嚴(yán)重影響，且滅火劑在撲滅火焰的同時(shí)不能有效的控制火災(zāi)中有毒氣體的產(chǎn)生，因此制備一種能有效吸附有毒氣體、易于儲(chǔ)存的高滅火效能的滅火劑具有重要的意義和價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種新型干粉滅火劑及其制備方法，其能有效地提高滅火效能并且控制火災(zāi)中有毒氣體的產(chǎn)生。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種新型干粉滅火劑，包括質(zhì)量比60％的磷酸二氫銨、質(zhì)量比15％的硫酸銨和質(zhì)量比25％的添加劑。

優(yōu)選的，所述添加劑為質(zhì)量占比沸石5％、聚羧酸減水劑4％、滑石粉4％、云母粉4％、硅酸鈉4％、活性白土2％和疏水白炭黑2％。

優(yōu)選的，本發(fā)明所述一種新型干粉滅火劑，其制備方法步驟為：

1)將質(zhì)量比為磷酸二氫銨60％、硫酸銨15％、沸石5％，聚羧酸減水劑4％、滑石粉4％、云母粉4％、硅酸鈉4％放入球磨機(jī)的球磨罐中混合均勻得到混合原料；

2)將裝有所述混合原料的球磨罐放入溫度為60℃的電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥5h；

3)將干燥好的裝有混合原料的球磨罐放入球磨機(jī)的罐托中，啟動(dòng)所述球磨機(jī)進(jìn)行超細(xì)研磨，得到超細(xì)粉體半成品；

4)研磨結(jié)束后打開球磨罐，使用電動(dòng)振篩機(jī)，將球磨罐中的研磨球和超細(xì)粉體半成品過320目檢驗(yàn)篩，除去研磨中帶入的異物，使得超細(xì)粉體半成品與研磨球篩分開，將所述超細(xì)粉體半成品儲(chǔ)存在絲口試劑瓶中并取樣進(jìn)行粒徑測(cè)試；

5)將步驟4)得到的超細(xì)粉體半成品放入高速混合機(jī)中分散3-5min；

6)向高速混合機(jī)中加入表面改性劑和溶劑的混合液，并加入質(zhì)量比2％的活性白土均勻混合，10min后加入質(zhì)量比為2％的白炭黑進(jìn)行混合，并加入所述表面改性劑體積30％的水，進(jìn)行聚合改性；

7)將步驟6)得到的聚合改性后的粉體過320目標(biāo)準(zhǔn)篩，隨后放入電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥24h，溫度設(shè)定在(50±2)℃，干燥之后再于室溫下冷卻1小時(shí)，最終得到超細(xì)粉體成品；

8)對(duì)步驟7)得到的超細(xì)粉體成品取樣，對(duì)樣品進(jìn)行包括松密度、含水率、斥水性、流動(dòng)性、粒徑及其粒度的基本性能測(cè)試，并通過試驗(yàn)裝置進(jìn)行滅火性能測(cè)試。

優(yōu)選的，所述球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為300r/min，研磨時(shí)間為45min，所述研磨球與所述混合原料的質(zhì)量比為5:1。

優(yōu)選的，步驟6)中所述的表面改性劑為甲基含氫硅油，溶劑為無水乙醇的混合液，所述甲基含氫硅油用量為超細(xì)粉體半成品質(zhì)量的2.5％～3.5％，所述無水乙醇用量為3倍體積的甲基含氫硅油的用量，所述改性溫度為60℃。

本發(fā)明所述的有益效果為：本發(fā)明所述的新型干粉滅火劑選擇磷酸二氫銨和硫酸銨作為原材料制備一種添加沸石等組分的超細(xì)微粒滅火劑，不但粉體各項(xiàng)基本性能均達(dá)到ga578-2005《超細(xì)干粉滅火劑》的要求，改善顆粒的團(tuán)聚結(jié)塊現(xiàn)象，便于貯存，而且進(jìn)行滅火效能測(cè)試實(shí)驗(yàn)時(shí)能使滅火時(shí)間有所縮短，火焰熄滅后原火焰區(qū)溫度下降加快，并且能有效減少煙氣中co的產(chǎn)生和控制煙氣中nox的濃度，增強(qiáng)了滅火劑的滅火效能。

附圖說明

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為所述試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是采用普通abc干粉滅火劑時(shí)滅油池火的熱電偶溫度變化情況示意圖。

圖3是采用不含沸石的超細(xì)微粒滅火劑時(shí)滅油池火的熱電偶溫度變化情況示意圖。

圖4采用本發(fā)明所述的含沸石的超細(xì)微粒滅火劑時(shí)滅油池火的熱電偶溫度變化情況示意圖。

圖5為滅火過程中co的濃度隨時(shí)間的變化情況示意圖。

圖6為滅火過程中nox的濃度隨時(shí)間的變化情況示意圖。

其中：1-驅(qū)動(dòng)氣瓶，2-減壓閥，3-閥門，4-電子秤，5-儲(chǔ)粉罐，6-噴頭，7-滅火室，8-熱電偶樹，9-油盤，10-煙氣分析裝置，11-計(jì)算機(jī)，12-圓形開口，13-模塊化煙氣探針，14-進(jìn)氣管，15-出粉管，16-火源，17-耐震壓力表。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所述的一種新型干粉滅火劑，包括質(zhì)量比60％磷酸二氫銨、質(zhì)量比15％硫酸銨和質(zhì)量比25％添加劑，所述添加劑包括質(zhì)量比5％沸石、質(zhì)量比4％聚羧酸減水劑、質(zhì)量比4％滑石粉、質(zhì)量比4％云母粉、質(zhì)量比4％硅酸鈉、質(zhì)量比2％活性白土和質(zhì)量比2％疏水白炭黑。

本發(fā)明所述的一種新型干粉滅火劑的制備方法步驟為：

1)將質(zhì)量比為磷酸二氫銨60％、硫酸銨15％、沸石5％，聚羧酸減水劑4％、滑石粉4％、云母粉4％、硅酸鈉4％放入球磨機(jī)的球磨罐中混合均勻得到混合原料；

2)將裝有所述混合原料的球磨罐放入溫度為60℃的電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥5h；

3)將干燥好的裝有混合原料的球磨罐放入球磨機(jī)的罐托中，啟動(dòng)所述球磨機(jī)進(jìn)行超細(xì)研磨，得到超細(xì)粉體半成品；

4)研磨結(jié)束后打開球磨罐，使用電動(dòng)振篩機(jī)，將球磨罐中的研磨球和超細(xì)粉體半成品過標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩，除去研磨中帶入的異物，使得超細(xì)粉體半成品與研磨球篩分開，將所述超細(xì)粉體半成品儲(chǔ)存在絲口試劑瓶中并取樣進(jìn)行粒徑測(cè)試；

5)將步驟4)得到的超細(xì)粉體半成品放入高速混合機(jī)中分散3-5min；

6)向高速混合機(jī)中加入甲基含氫硅油和無水乙醇的混合液，所述甲基含氫硅油用量為超細(xì)粉體半成品質(zhì)量的2.5％～3.5％，所述無水乙醇用量為3倍體積的甲基含氫硅油的用量，并加入質(zhì)量比2％的活性白土均勻混合，10min后加入質(zhì)量比為2％的白炭黑進(jìn)行混合，并加入所述表面改性劑體積30％的水，在改性溫度為60℃下進(jìn)行聚合改性；

7)將步驟6)得到的聚合改性后的粉體過320目標(biāo)準(zhǔn)篩，隨后放入電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥24h，溫度設(shè)定在(50±2)℃，干燥之后再于室溫下冷卻1小時(shí)，最終得到超細(xì)粉體成品；

8)對(duì)步驟7)得到的超細(xì)粉體成品取樣，對(duì)樣品進(jìn)行包括松密度、含水率、斥水性、流動(dòng)性、粒徑及其粒度的基本性能測(cè)試，并通過試驗(yàn)裝置進(jìn)行滅火性能測(cè)試。

本發(fā)明超細(xì)研磨工序中采用型號(hào)為“deco-pbm-h-4l-a”臥式輕型行星式球磨機(jī)進(jìn)行超細(xì)研磨，由于粉體粒徑及其粒度分布對(duì)滅火劑的滅火效能和儲(chǔ)存性能有著非常大的影響，粉碎后的固體顆粒形狀不一、大小不一，粒徑及粒度分布是衡量所制備粉體質(zhì)量最關(guān)鍵的指標(biāo)，因此超細(xì)研磨完成后，對(duì)超細(xì)粉體半成品采用型號(hào)為bettersize2000的激光粒度儀進(jìn)行粒徑和粒度分布測(cè)試，當(dāng)所述球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為300r/min，研磨時(shí)間為45min，粉體的粒徑達(dá)到粉體的粉碎極限粒度，一般控制球和物料的總量位于球磨罐的1/2-2/3處，所述研磨球與所述混合原料的質(zhì)量比為5:1時(shí)，粉體粒徑較為穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)粉體結(jié)塊現(xiàn)象，同時(shí)研磨球與研磨管體之間磨損最小，電耗最少，超細(xì)粉體半成品的90％粒徑(d90)穩(wěn)定在19.78μm左右。

由于磷酸二氫銨容易吸濕潮解，在經(jīng)過超細(xì)化之后，由于表面能的增大，吸濕潮解得更加劇烈，團(tuán)聚結(jié)塊現(xiàn)象尤為突出，嚴(yán)重影響了超細(xì)微粒滅火劑的儲(chǔ)存和滅火效能；為了避免團(tuán)聚結(jié)塊現(xiàn)象的發(fā)生，務(wù)必要對(duì)研磨后超細(xì)粉體半成品的表面進(jìn)行改性處理，使其處于分散狀態(tài)，加強(qiáng)其防潮抗結(jié)塊的性能。

本發(fā)明表面改性工序中采用“shr10a”高速混合機(jī)對(duì)超細(xì)粉體半成品進(jìn)行表面處理，采用白炭黑作為疏水組分，利用甲基含氫硅油(下面簡(jiǎn)稱“硅油”)對(duì)白炭黑進(jìn)行疏水化，達(dá)到對(duì)粉體的改性目的；硅油在機(jī)械力的作用下被分散到滅火劑顆粒表面，并在水和催化劑的作用下，硅油分子間進(jìn)行交聯(lián)聚合反應(yīng)，從而形成具有斥水作用的聚合硅油薄膜覆蓋在超細(xì)粉體粒子上；白炭黑表面的醇羥基與含氫硅油發(fā)生脫氫反應(yīng)，同時(shí)，白炭黑毛細(xì)孔中的吸附水與含氫硅油也發(fā)生脫氫反應(yīng)，白炭黑經(jīng)過硅油疏水化之后具有良好的疏水性，其均勻分散在粉體顆粒之間，減少了粒子與粒子表面間的接觸面積，起到了物理吸附作用，賦予粉體斥水性能，使滅火劑粉體結(jié)塊趨勢(shì)顯著減弱，易于保存；溶劑以及硅油交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生的水在反應(yīng)過程中蒸發(fā)，改性后的粉體粒徑比改性之前粒度略大一些，改性處理后的超細(xì)粉體成品粒徑比改性之前的有所增加，d90粒徑為19.90μm。

對(duì)生成的超細(xì)粉體成品取樣進(jìn)行測(cè)試，研究改性過程中的改性劑用量、溶劑用量以及改性溫度這三個(gè)工藝參數(shù)對(duì)滅火劑粉體包括松密度、含水率、斥水性、流動(dòng)性、粒徑及其粒度的基本性能指標(biāo)的影響，最終得到了以下結(jié)論：當(dāng)添加改性劑甲基含氫硅油的用量為超細(xì)粉體半成品的2.5％～3.5％，并用3倍改性劑體積的溶劑無水乙醇溶解，同時(shí)設(shè)定改性溫度為60℃時(shí)，超細(xì)粉體成品各項(xiàng)基本性能指標(biāo)達(dá)到最佳，改性的效果最好。

本發(fā)明所述的超細(xì)粉體成品，其組分為：質(zhì)量比60％磷酸二氫銨、質(zhì)量比15％硫酸銨和質(zhì)量比25％添加劑，所述添加劑包括質(zhì)量比5％沸石、質(zhì)量比4％聚羧酸減水劑、質(zhì)量比4％滑石粉、質(zhì)量比4％云母粉、質(zhì)量比4％硅酸鈉、質(zhì)量比2％活性白土和質(zhì)量比2％疏水白炭黑；其中，磷酸二氫銨和硫酸銨為滅火劑主體，另外添加了惰性物質(zhì)：滑石粉、云母粉、硅酸鈉、活性白土、聚羧酸減水劑和沸石，惰性物質(zhì)組分大部分是非水溶性的天然礦物，成本較低且來源廣泛，在滅火劑滅火主料中添加惰性物質(zhì)之后，滅火劑粉體的流動(dòng)性、松密度、電絕緣性等物理性質(zhì)能得到有效的改善?；幕瘜W(xué)性穩(wěn)定，熔點(diǎn)高，絕緣性好，具有潤(rùn)滑、抗黏、助流的性質(zhì)，滑石粉作為惰性添加組分加入滅火劑干粉中能有效提高滅火劑的流動(dòng)性；云母粉具有良好的隔熱性、彈性和韌性，在酸堿溶液中均難以溶解，具有耐高溫、耐磨性強(qiáng)、電絕緣性好等優(yōu)點(diǎn)的添加能提高滅火劑粉體的電絕緣性和抗振實(shí)性；硅酸鈉粘結(jié)力強(qiáng)，是一種無機(jī)粘合劑，因此在干粉滅火劑中能起到增強(qiáng)粉體的密實(shí)度和提高粉體強(qiáng)度的作用；聚羧酸減水劑一般是通過噴霧干燥工藝改性而成的，無毒、無味、無腐蝕性、綠色無污染，具有極佳的流動(dòng)性，聚羧酸減水劑特別適用于要求高性能的超細(xì)干粉滅火劑中作為分散劑使用，防止儲(chǔ)存時(shí)粉體成為絮凝態(tài)，并且起到了減水的作用；沸石是一種含水的架狀結(jié)構(gòu)鋁硅酸鹽礦物，沸石晶體內(nèi)部存在大量的孔道和孔穴，因此比表面積很大，大量金屬陽離子便附著在孔內(nèi)，但與結(jié)晶架構(gòu)結(jié)合不緊密，這種特殊的分子結(jié)構(gòu)形成較大的靜電引力，使之具有很強(qiáng)的吸附能力和陽離子交換性能。同時(shí)，沸石的架狀多孔結(jié)構(gòu)能讓沸石有能力成為催化劑的載體，具有催化性能；活性白土不溶于水、有機(jī)溶劑、油類、脂類，溶于熱苛性鈉溶液，在化學(xué)工業(yè)上常被用來發(fā)揮它離子交換、吸附和催化的作用，在本文中，活性白土還作為改性催化劑，催化硅油發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。

作為滅火劑，最重要的還是其能否快速、有效的對(duì)火焰產(chǎn)生抑制作用，滅火效能是衡量一種滅火劑好與壞最為重要的技術(shù)指標(biāo)，能反映滅火劑的滅火效率，同時(shí)也是滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)；它不同于滅火劑粉體的基本性能，滅火效能是一個(gè)獨(dú)立的不可或缺的試驗(yàn)項(xiàng)目。為了表征滅火劑的滅火效能，滅火試驗(yàn)必須具備外界干擾因素少、重復(fù)率高、真實(shí)性高等要求。為了確保經(jīng)過超細(xì)化研磨工序和表面改性處理工序的超細(xì)粉體成品具有良好的滅火效能，達(dá)到實(shí)驗(yàn)的要求，需要對(duì)超細(xì)粉體成品通過試驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn)。

本發(fā)明中可采用如下試驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn)：所述試驗(yàn)裝置包括滅火室7、滅火劑噴射裝置、煙氣分析裝置10以及溫度數(shù)據(jù)采集裝置，所述滅火室7上端連接所述滅火劑噴射裝置，側(cè)端連接所述煙氣分析裝置10，所述滅火室7內(nèi)設(shè)置油盤9，所述溫度數(shù)據(jù)采集裝置包括熱電偶樹8以及數(shù)據(jù)采集裝置，所述熱電偶樹8設(shè)在所述滅火室7內(nèi)的油盤9側(cè)，所述熱電偶樹8通過所述數(shù)據(jù)采集裝置與計(jì)算機(jī)11連接，所述熱電偶樹8固定在鐵架臺(tái)上，并且包括5根鎧裝的熱電偶，5根所述熱電偶均位于油盤9的中心豎直軸線上，且豎向上下依次并列排列，熱電偶從下往上依次編號(hào)為1號(hào)到5號(hào)，固定在鐵架臺(tái)上，所有熱電偶均位于油盤9的中心豎直軸線上，1號(hào)熱電偶在油盤9上方并且緊挨著油盤9，2號(hào)到5號(hào)熱電偶依次向上布置，且相鄰兩根熱電偶之間的距離為10cm，用于測(cè)量火焰上方不同區(qū)域的溫度分布。5根熱電偶采集到的溫度數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集模塊導(dǎo)出到計(jì)算機(jī)11中。

滅火室7是一個(gè)透明的正方體受限空間，長(zhǎng)、寬、高均為100cm，空間六面均由有機(jī)玻璃制成，以便試驗(yàn)中試驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。滅火室7的其中一面?zhèn)缺谧鳛橐簧韧饫T，能隨時(shí)開啟以便煙氣的快速流散；在滅火室7頂部中心、側(cè)壁30cm、60cm、90cm處各開設(shè)一個(gè)直徑為10cm的圓形開口12，作為滅火劑噴射裝置中噴頭6的安放位置；在滅火室7其中一面?zhèn)缺诘闹行耐瑯娱_設(shè)一個(gè)直徑為10cm的圓形開口12，作為煙氣分析裝置10中模塊化煙氣探針13的插入位置，火源16為放置在油盤9中的液體燃料，油盤9底面為正方形，邊長(zhǎng)為200mm，深度為40mm，壁厚為3mm。

在本發(fā)明專利中，所述滅火劑噴射裝置包括儲(chǔ)粉罐5以及驅(qū)動(dòng)氣瓶1，所述儲(chǔ)粉罐5設(shè)在電子秤4上，所述驅(qū)動(dòng)氣瓶1與所述儲(chǔ)粉罐5之間通過進(jìn)氣管14連通，所述儲(chǔ)粉罐5與所述滅火室7上端之間通過出粉管15連通，在所述出粉管15的出粉端還連接有擴(kuò)散型的噴頭6，所述出粉管15與所述進(jìn)氣管14上還均設(shè)有閥門3。

將儲(chǔ)粉罐5上的螺母旋開后，儲(chǔ)粉罐5被分為上下兩個(gè)部分，上半部分包括進(jìn)氣管14、出粉管15、耐震壓力表17和8個(gè)對(duì)稱的螺栓與螺母，進(jìn)氣管14伸入儲(chǔ)粉罐5中的長(zhǎng)度為5cm，出粉管15伸入儲(chǔ)粉罐5中的長(zhǎng)度為17cm，而在儲(chǔ)粉罐5外部，進(jìn)氣管14和出粉管15上各安裝了一個(gè)閥門3，來控制驅(qū)動(dòng)氣體的壓力和滅火劑釋放的起止。減壓閥2用來檢測(cè)儲(chǔ)粉罐5中的大氣壓力，同時(shí)顯示的也是驅(qū)動(dòng)氣體的壓力。下半部分則是一個(gè)圓柱體狀的儲(chǔ)粉罐5罐體，底面直徑為15cm，高度為20cm，罐體內(nèi)的容積為3.5l，驅(qū)動(dòng)裝置由驅(qū)動(dòng)氣瓶1和減壓閥2組成，驅(qū)動(dòng)氣瓶1內(nèi)充裝的驅(qū)動(dòng)氣體為氮?dú)?，噴頭6為可拆卸的擴(kuò)散型噴頭6，輸粉軟管的內(nèi)徑為2cm。

在本發(fā)明專利中，煙氣分析裝置10為一臺(tái)便攜式煙氣分析儀，所述煙氣分析裝置10包括手操器和分析箱，手操器：顯示讀數(shù)和控制分析箱；分析箱(測(cè)量?jī)x器)：在分析箱中裝配一氧化碳傳感器、一氧化氮傳感器、二氧化氮傳感器，測(cè)定煙氣中的一氧化碳和氮氧化物的濃度；在所述滅火室7側(cè)端開有圓形開口12，所述圓形開口12處設(shè)有模塊化煙氣探針13。

作為優(yōu)選，所述滅火室7其中一面?zhèn)缺谠O(shè)有一扇外拉門。

工作原理及步驟：

①將各部分試驗(yàn)裝置按照示意圖搭建，并布置好管路。

②利用扳手打開儲(chǔ)粉罐5，利用電子秤4稱取質(zhì)量為m1的干粉滅火劑裝入儲(chǔ)粉罐5中，填裝完畢后打開驅(qū)動(dòng)氣瓶1，充入一定壓強(qiáng)的氮?dú)?，并確保儲(chǔ)粉罐5氣密性良好。

③向油盤9中倒入柴油，使其剛好覆蓋整個(gè)油盤9底面，接著在柴油的上方再倒入少量酒精，便于引燃柴油。

④點(diǎn)燃油盤9火，關(guān)閉滅火室7大門，同時(shí)打開溫度測(cè)量裝置和煙氣分析裝置10，開始測(cè)量。

⑤待燃料預(yù)燃一定時(shí)間并且燃燒穩(wěn)定后，打開儲(chǔ)粉罐5出粉管15的閥門3施放干粉滅火劑。當(dāng)火焰完全熄滅時(shí)，關(guān)閉閥門3停止施加干粉滅火劑，并用秒表記錄滅火時(shí)間。

⑥火焰熄滅后打開滅火室7大門，使滅火室7處于自然通風(fēng)的狀態(tài)下。觀察煙氣分析裝置10，當(dāng)所測(cè)量氣體的濃度為零，即滅火室7內(nèi)的煙氣疏散完畢時(shí)，關(guān)閉溫度測(cè)量裝置和煙氣分析裝置10，記錄數(shù)據(jù)。

⑦拆下并打開儲(chǔ)粉罐5，利用電子秤4稱量罐體中剩余的干粉滅火劑質(zhì)量為m2，m1與m2的差值即為最小滅火劑用量。

采用三種不同的滅火劑分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即普通abc干粉滅火劑、超細(xì)微粒滅火劑(不含沸石)和本發(fā)明所述的添加了沸石的超細(xì)微粒滅火劑，滅火實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如下：

1.如下表1所示的三種不同壓力下各種滅火劑的滅火時(shí)間，直徑為5cm的噴頭設(shè)置在滅火室頂部正中間，設(shè)置驅(qū)動(dòng)氣體的工作壓力為0.2mpa、0.3mpa、0.4mpa，進(jìn)行滅火實(shí)驗(yàn)。

表1不同滅火劑對(duì)滅火時(shí)間的影響

從表1中可以看出，無論哪種滅火劑，粉體施放壓力越大，所需滅火時(shí)間就越短，這是因?yàn)楫?dāng)滅火劑與火焰接觸時(shí)，粉體施放壓力越大，滅火劑與火焰混合的越充分，滅火劑覆蓋到火焰表面后使滅火組分快速與火焰中的自由基反應(yīng)，產(chǎn)生對(duì)火焰的抑制作用，從而火焰被更快撲滅。而當(dāng)工況相同，即粉體施放壓力相同時(shí)，粒徑較細(xì)的超細(xì)微粒滅火劑的滅火時(shí)間相對(duì)于粒徑較大的普通abc干粉滅火劑大幅縮短，這是由于超細(xì)微粒滅火劑和普通abc干粉滅火劑顆粒微觀結(jié)構(gòu)之間的差異造成的，粒度越小，比表面積越大，粉體表面活性就越高，受熱分解溫度越低，分解速度也就越快，所需滅火時(shí)間就越短。特別當(dāng)超細(xì)微粒滅火劑中含有沸石組分時(shí)，滅火時(shí)間較不含沸石組分的超細(xì)微粒滅火劑進(jìn)一步縮短，出現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象是由于沸石本身就具有一定的滅火能力，與滅火主料磷酸二氫銨相配合，產(chǎn)生協(xié)同抑制火焰的效果，因此滅火時(shí)間進(jìn)一步縮短。

2.如下表2所示的不同滅火劑對(duì)最小滅火劑用量的影響，噴頭設(shè)置在滅火室頂部正中間，噴頭直徑為5cm，設(shè)置驅(qū)動(dòng)氣體的工作壓力為0.2mpa、0.3mpa、0.4mpa，填裝三種滅火劑分別在滅火室中進(jìn)行滅火實(shí)驗(yàn)，表2為三種不同壓力下各種滅火劑撲滅油池火的最小滅火劑用量。

表2不同滅火劑對(duì)最小滅火劑用量的影響

從表2中可以看出，隨著粉體施放壓力的增大，最小滅火劑用量逐漸較少。當(dāng)施放壓力較大時(shí)，滅火劑更容易進(jìn)入火焰區(qū)，覆蓋到火焰表面后迅速隔離了火焰與空氣的接觸，同時(shí)火焰表面溫度快速下降，火焰很快被撲滅，所需要的最小滅火劑用量相對(duì)應(yīng)的就減小。此外，由于超細(xì)粉體較好的彌散性能，使得滅火劑粉體懸浮在滅火室內(nèi)不易沉降，提高了滅火劑的使用效率，從而最小滅火劑用量也隨之減小。而當(dāng)施放壓力相同時(shí)，撲滅火焰所需要的超細(xì)微粒滅火劑的用量明顯少于普通abc干粉滅火劑。而對(duì)比兩種超細(xì)微粒滅火劑的最小滅火劑用量，可以發(fā)現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)氣體的工作壓力為0.2mpa、0.3mpa時(shí)，本發(fā)明所述的含沸石組分的超細(xì)微粒滅火劑最小滅火劑用量最少。

3.設(shè)置驅(qū)動(dòng)壓力相同，對(duì)三種不同滅火劑進(jìn)行滅火實(shí)驗(yàn)，通過數(shù)據(jù)采集裝置收集了三種滅火劑分別撲滅油池火時(shí)火焰上方不同位置熱電偶的溫度情況，從熱電偶的溫度變化對(duì)三種滅火劑的滅火性能進(jìn)行比較，附圖2-4為三種滅火劑在工況相同的情況下滅油池火的熱電偶溫度變化。

從圖2-4中均可以看出，隨著燃燒進(jìn)行，火焰上方不同位置熱電偶的溫度逐步上升，并且距離火焰越近的熱電偶所測(cè)量的溫度越高，溫度最高處測(cè)得的溫度處于350℃～400℃；由于火焰的形狀隨時(shí)在發(fā)生變化，所以溫度呈現(xiàn)跳動(dòng)的不穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)施放滅火劑后，隨著火焰的撲滅，各熱電偶的溫度迅速下降，但仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)，溫度下降的趨勢(shì)是有所不同的。向油池火施放普通abc干粉滅火劑時(shí)，熱電偶溫度下降較為緩慢，下降曲線較平緩，而當(dāng)施放兩種超細(xì)微粒滅火劑時(shí)，熱電偶溫度明顯下降的更快；施放三種滅火劑后1到5號(hào)熱電偶的溫度下降曲線的平均斜率的絕對(duì)值見下表3，由表3中可以看出，每一個(gè)熱電偶所對(duì)應(yīng)的溫度下降曲線平均斜率的絕對(duì)值均為：超細(xì)微粒滅火劑(添加沸石)>超細(xì)微粒滅火劑(不含沸石)>普通abc干粉滅火劑，即施放添加沸石的超細(xì)微粒滅火劑后溫度下降的更快，造成這個(gè)現(xiàn)象的原因是由于沸石內(nèi)部多孔道的特殊結(jié)構(gòu)，使得沸石具有一定的吸附能力，滅火劑在抑制火焰燃燒的同時(shí)沸石吸收了火焰周圍少量的熱煙氣，熱煙氣的吸收帶走了部分熱量，從而導(dǎo)致火焰熄滅后原火焰區(qū)溫度的下降比不含沸石的超細(xì)微粒滅火劑和普通abc干粉滅火劑都要快，證明了在溫度下降方面，沸石的添加一定程度上增強(qiáng)了超細(xì)微粒滅火劑的滅火性能。

表3溫度下降曲線平均斜率的絕對(duì)值

4.施放不同滅火劑后煙氣濃度的變化

為了研究滅火劑中沸石組分的添加對(duì)整個(gè)滅火實(shí)驗(yàn)過程中滅火室內(nèi)有毒氣體成分含量的影響情況，利用testo350煙氣分析儀，將煙氣探針放置在滅火室側(cè)面50cm高處，對(duì)三種不同滅火劑撲滅油池火的過程中產(chǎn)生的有毒氣體進(jìn)行全程的數(shù)據(jù)監(jiān)控，有毒氣體主要為co和nox；圖5和圖6分別為滅火過程中co和nox的濃度隨時(shí)間的變化情況。

由圖5可知，由于油池火部分發(fā)生不完全燃燒，co的濃度隨著時(shí)間不斷上升，同時(shí)檢測(cè)煙氣分析儀顯示的數(shù)值，滅火實(shí)驗(yàn)時(shí)當(dāng)co的濃度達(dá)到150ppm左右時(shí)，對(duì)火源施放滅火劑。從圖5中可以看出，當(dāng)施放三種滅火劑后，由于滅火劑粉體對(duì)火焰燃燒的抑制作用，使得油池火發(fā)生不完全燃燒的程度加劇，導(dǎo)致co的濃度均發(fā)生了短時(shí)間內(nèi)的突升，之后隨著火焰的撲滅和滅火室大門的開啟，co的濃度在自然通風(fēng)的情況下迅速下降；當(dāng)施放普通abc干粉滅火劑時(shí)，相比于超細(xì)微粒滅火劑，co的濃度在突升后的下降初段降幅較為緩慢，最后滅火室內(nèi)co的濃度降為0，co完全疏散到大氣中。

通過仔細(xì)觀察能夠發(fā)現(xiàn)，在co的濃度突升階段，施放三種滅火劑后co的濃度突升的幅度有所不同，co濃度的變化情況見表4-1。

表4-1co濃度的突升情況

從表4-1中可以看出，施放超細(xì)微粒滅火劑時(shí)co濃度突升的幅度明顯小于施放普通abc干粉滅火劑的情況，而當(dāng)超細(xì)微粒滅火劑中添加沸石組分時(shí)，co濃度突升的幅度最小。因此，本發(fā)明所述的滅火劑在滅火時(shí)能有效的減少煙氣中co的產(chǎn)生。

由圖6可以看出，整個(gè)滅火過程中nox濃度的變化和上述co的類似，濃度都呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)分別施放滅火劑后，通過對(duì)比三者nox濃度的下降曲線，我們可以發(fā)現(xiàn)施放本發(fā)明中含有沸石組分的超細(xì)微粒滅火劑后nox濃度的下降曲線相對(duì)平緩一些，也就是下降的速度相對(duì)較慢。但是仔細(xì)觀察三者的nox濃度曲線我們可以發(fā)現(xiàn)，施放含有沸石組分的超細(xì)微粒滅火劑后nox的濃度穩(wěn)定一段時(shí)間后慢慢下降，不存在突升的現(xiàn)象；而當(dāng)施放其余兩種滅火劑時(shí)，nox的濃度均出現(xiàn)了突升的現(xiàn)象后才慢慢下降。也就是說，沸石組分的添加雖然對(duì)nox濃度的下降沒有幫助，但是當(dāng)應(yīng)用含有沸石組分的超細(xì)微粒滅火劑撲滅油池火時(shí)，能穩(wěn)定滅火室內(nèi)nox的濃度，防止nox的濃度突升到一個(gè)較高的數(shù)值。因此，滅火劑中沸石組分的添加能一定程度上控制煙氣中nox的濃度。

本發(fā)明所述的加入了沸石的滅火劑，因?yàn)榉惺肿觾?nèi)部存在大量的孔道和孔穴，比表面積很大，大量移動(dòng)性強(qiáng)的金屬陽離子附著在孔內(nèi)，分子內(nèi)部形成較大的靜電引力，使沸石分子具有很強(qiáng)的吸附能力，能有選擇性的吸附產(chǎn)生的co和nox；同時(shí)，沸石中的al2o3成分與滅火成分有抑煙協(xié)效作用，sio2成分能加強(qiáng)非石墨化碳粒的形成，能有效的減小co的濃度，一定程度上抑制煙氣中有毒氣體的產(chǎn)生，并且控制住有毒氣體的濃度。

綜上所述，本發(fā)明所述滅火劑不但能改善顆粒的團(tuán)聚結(jié)塊現(xiàn)象，提高流動(dòng)性、松密度等粉體性能，便于貯存，沸石組分的添加能使滅火時(shí)間有所縮短，火焰熄滅后原火焰區(qū)溫度下降加快，并且能有效減少煙氣中co的產(chǎn)生和控制煙氣中nox的濃度，增強(qiáng)了滅火劑的滅火效能，適宜推廣。

本發(fā)明中所進(jìn)行的滅火性能試驗(yàn)，也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的任意一種試驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選方案，并非作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的各種等效變化均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。