专利名称：一种蛋白泡沫灭火剂的快速制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种消防救灾灭火用药剂、具体说是一种蛋白泡沫灭火剂的快速制备工艺。
背景技术：
蛋白泡沫灭火剂是一种最常用的灭火剂，广泛用于扑救大型易燃和可燃非水溶液体贮罐及木材等一般固体物质火灾的灭火剂，使用时它与水按一定比例组成混合液，通过泡沫发生器形成空气泡沫，覆盖燃烧物的表面，隔绝空气，窒熄火焰，广泛应用于油库、船舶、机场等场所的固定、半固定、移动式泡沫灭火系统中。国外早在三十年代末就研究成功水解蛋白泡沫灭火剂，在第一次世界大战期间就大量使用以水解大豆生产的植物型蛋白泡沫灭火剂，后又相继研究成功以鱼粉、牛、羊、角、壳，花生蛋白等动植物型蛋白泡沫灭火剂。我国于五十年代开始生产以黄豆饼粕为原料的植物型蛋白泡沫灭火剂，六十年代后相继研究成功以牛、羊、猪角蹄、动物毛类(猪、牛、羊、鸡、鹅、鸭等)及制革用动物皮边角料等为原料的动物型蛋白泡沫灭火剂和脱脂油茶，菜籽饼粕为原料的植物型蛋白泡沫灭火剂。
现有以毛类为原料生产蛋白泡沫灭火剂的方法，主要采用CaO，NaOH与原料毛及水混合，然后在常压、高温(100-105℃)或高温(120-150℃)、加压(0.1-0.2Mpa压力)下进行单独水解，再经脱钙、中和、浓缩、复合工序而制得。这种方法的主要缺点是工序多，而且各工序必须经过安定静置沉淀除杂的辅助工序，生产周期长，仅水解就需3-6小时，水解工序的安定静置除杂辅助工序最少为12小时，脱钙、中和工序的安定静置除杂辅助工序分别也要12小时，合计辅助工序耗时为36小时，这还不包括各工序中的操作时间，因此劳动强度大、能耗大、产量和产率低[产率根据最新专利报道(专利号99116018.5为12-2.2)]、成本高，生产过程的碱性渣，不经处理难以利用，三废排放也无法达标，会造成严重的环境污染，而且其产品中所含有的钙离子较多，必须除去，否则会影响产品质量，特别是产品的发泡数和灭火指标。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是现有的以毛类为原料生产蛋白泡沫灭火剂的方法所存在的工序复杂、劳动强度大、能耗大、产量和产率低、成本高，废渣多等问题。
本发明用猪毛为主要原料，经综合水解，然后用硫酸脱钙同时调节PH值，再用盐酸微调PH值后，经蒸发浓缩和复合而即成。
本发明采用如下工艺步骤1.综合水解1.1在反应釜内加入清水，加热后加入CaO和NaOH作为水解剂，再加入原料猪毛搅拌，封闭反应釜投料口进行水解，水解后冷却或排空降压；1.2待反应釜内为常压时，在搅拌的情况下，加入预先配制成的硫酸溶液进行脱钙；1.3加入盐酸和水进行中和，以微调溶液的PH值，中和完毕加热至沸腾并持续一段时间后，放料于安定静置除杂桶中静置；2.浓缩将静置除杂桶中上层清液输入浓缩锅中升温至沸腾蒸发，浓缩至国家密度要求的1.1-1.2后放入复合罐；3.复合待浓缩液冷却后启动搅拌器，加入稳定剂硫酸亚铁、搅拌，再加入防腐剂苯酚，加毕后继续搅拌后静置，即可制得成品。
步骤1.1中加入水解剂前反应釜内温度应加热至80-90℃，封闭反应釜投料口进行水解时，釜内温度应加热至至110-140℃，压力为0.15-0.25Mpa，水解反应的时间为10-40min。
步骤1.1中水的用量为82-85％，水解剂CaO和NaOH的用量分别为0.5-1％、1.5-3％，其余为猪毛，以上百分比均为重量百分比。
步骤1.2中加入的硫酸溶液是由硫酸和水配制的婆美浓度为15-20°Be’的硫酸水溶液，当溶液的PH值为10-8时即完成脱钙。
步骤1.3中盐酸和水的用量为重量比1∶1，当溶液的PH值为6.5-7.2时即完成中和，中和完毕加热至沸腾后保持沸腾5-10nmin，静置的时间不低于12小时。
步骤2中应将溶液浓缩至婆美浓度11.5-12°Be’，温度75-85℃。
步骤3中启动搅拌器前浓缩液应冷却至35-40℃。
步骤3中加入硫酸亚铁和苯酚的重量分别为浓缩液的1-1.5％和0.4-0.6％。
步骤3中加入硫酸亚铁后应搅拌15-20分钟再加入苯酚，加入苯芬后应再搅拌15-20分钟，静置的时间为12-15天。
本发明与现有技术相比较有如下明显优点1、原有的水解、脱钙、中和三个分开的独立工序合为一体，采用综合水解工序，省去了单独脱钙和中和工序，时间可缩短10倍之多，主要安定静置除杂辅助工序时间缩短24小时，生产周期短、设备利用效率高，降低了液体输送能耗。
2、泡沫灭火效率，50秒左右控火，60-80秒灭火。
3、工艺过程中废渣的排放为中性，无环境污染，可作为农用的有机肥。
4、产品的产率高，每吨产品的成本下降30~38％提高了劳动生产率，降低了劳动强度，改善了劳动条件。
下表是本发明与现有技术主要技术经济指标对照表(按一次投料)
具体实施例方式
实施例1采用花猪毛为主要原料1.水解1.1在蒸气夹套反应釜内，加入清水83公斤，加热至温度85℃，然后加入CaO0.8公斤和NaOH2.2公斤，再加原料猪毛14公斤，搅拌，封闭反应釜投料口，加热至120℃，压力为0.2Mpa，水解15min后冷却或排空降压。
1.2待反应釜内为常压时，在搅拌的情况下，将预先配制成的硫酸和水的15°Be’溶液进行脱钙，使之PH值达8.5即可1.3用盐酸和水1∶1的比例进行中和，使之PH值达7.2即可，中和完毕加温至沸腾8nmin，随即放料于安定静置除杂桶中，静置12小时。
2.浓缩将静置桶中上层清液输入浓缩锅中升温至沸腾蒸发，浓缩至婆美浓度11.5°Be’，温度80℃放入复合罐中。
3.复合在浓缩液冷却至35～40℃时，启动搅拌器，加入按重量计为浓缩1～1.5％的硫酸亚铁搅拌15min，再加入按重量计为浓缩液的0.4～0.6％的苯酚，加毕继续搅拌15min，静置12天后，即制成动物型蛋白泡沫灭火剂。
4.产率制得成品48.5公斤实施例2采用白猪毛为主原料1.水解1.1在蒸气夹套反应釜内，加入清水120公斤，加热至温度80℃，然后加入CaO 2公斤和NaOH4公斤，再加原料猪毛20公斤搅拌，封闭反应釜投料口，加热至140℃，压力为0.15Mpa，水解15min后冷却或排空降压。
1.2待反应釜内为常压时，在搅拌的情况下，将预先配制成的硫酸和水的15°Be’溶液进行脱钙，使之PH值达8即可1.3用盐酸和水1∶1的比例进行中和，使之PH值达7.0即可，中和完毕加温至沸腾5～10nmin，随即放料于安定静置除杂桶中，静置12小时。
2.浓缩将静置桶中上层清液输入浓缩锅中升温至沸腾蒸发，浓缩至婆美浓度12°Be’，温度85℃放入复合罐中。
3.复合在浓缩液冷却至35～40℃时，启动搅拌器，加入按重量计为浓缩1～1.5％的硫酸亚铁搅拌12min，再加入按重量计为浓缩液的0.4～0.6％的苯酚，加毕继续搅拌12min，静置12天后，即制成动物型蛋白泡沫灭火剂。
4.产率制得成品69.8公斤实施例3采用黑猪毛为主原料1.水解1.1在蒸气夹套反应釜内，加入清水300公斤，加热至温度80～90℃，然后加入CaO3公斤和NaOH 9公斤，再加原料猪毛50公斤，搅拌，封闭反应釜投料口，加热至125℃，压力为0.22Mpa，水解20min后冷却或排空降压。
1.2待反应釜内为常压时，在搅拌的情况下，将预先配制成的硫酸和水的15°Be’溶液进行脱钙，使之PH值达10即可1.3用盐酸和水1∶1的比例进行中和，使之PH值达6.5即可，中和完毕加温至沸腾5～10nmin，随即放料于安定静置除杂桶中，静置12小时。
2.浓缩将静置桶中上层清液输入浓缩锅中升温至沸腾蒸发，浓缩至婆美浓度11.5°Be’，温度75℃放入复合罐中。
3.复合在浓缩液冷却至35～40℃时，启动搅拌器，加入按重量计为浓缩1～1.5％的硫酸亚铁搅拌15min，再加入按重量计为浓缩液的0.4～0.6％的苯酚，加毕继续搅拌15min，静置12天后，即制成动物型蛋白泡沫灭火剂。
4.产率制得成品178.5公斤实施例4采用混合猪毛为主原料1.水解1.1在蒸气夹套反应釜内，加入清水580公斤，加热至温度80～90℃，然后加入CaO5公斤和NaOH 19公斤，再加原料猪毛100公斤，搅拌，封闭反应釜投料口，加热至130℃，压力为0.23Mpa，水解25min后冷却或排空降压。
1.2待反应釜内为常压时，在搅拌的情况下，将预先配制成的硫酸和水的15°Be’溶液进行脱钙，使之PH值达8.5即可1.3用盐酸和水1∶1的比例进行中和，使之PH值达7.0即可，中和完毕加温至沸腾5～10nmin，随即放料于安定静置除杂桶中，静置12小时。
2.浓缩将静置桶中上层清液输入浓缩锅中升温至沸腾蒸发，浓缩至婆美浓度11.5°Be’，温度82℃放入复合罐中。
3.复合在浓缩液冷却至35～40℃时，启动搅拌器，加入按重量计为浓缩1～1.5％的硫酸亚铁搅拌15min，再加入按重量计为浓缩液的0.4～0.6％的苯酚，加毕继续搅拌15min，静置12天后，即制成动物型蛋白泡沫灭火剂。
4.产率制得成品351公斤实施例5采用混合猪毛为主原料1.水解1.1在蒸气夹套反应釜内，加入清水900公斤，加热至温度80～90℃，然后加入CaO10公斤和NaOH 28公斤，再加原料猪毛150公斤，搅拌，封闭反应釜投料口，加热至135℃，压力为0.24Mpa，水解30min后冷却或排空降压。
1.2待反应釜内为常压时，在搅拌的情况下，将预先配制成的硫酸和水的15°Be’溶液进行脱钙，使之PH值达8.5即可1.3用盐酸和水1∶1的比例进行中和，使之PH值达6.8即可，中和完毕加温至沸腾5～10nmin，随即放料于安定静置除杂桶中，静置12小时。
2.浓缩将静置桶中上层清液输入浓缩锅中升温至沸腾蒸发，浓缩至婆美浓度11.5°Be’，温度80℃放入复合罐中。
3.复合在浓缩液冷却至35～40℃时，启动搅拌器，加入按重量计为浓缩1～1.5％的硫酸亚铁搅拌15min，再加入按重量计为浓缩液的0.4～0.6％的苯酚，加毕继续搅拌15min，静置12天后，即制成动物型蛋白泡沫灭火剂。
4.产率制得成品529.5公斤综上所述，采用本发明工艺方法制备动物型蛋白泡沫灭火剂，可提高生产效率，降低能耗，产本高，在降低了生产成本，解决了环境污染，且获得的产品比现有的产品腐蚀性小，稳定性好，其质量完全符合或优于国家专业标准。
下表列出了蛋白泡沫灭火剂国家GA219-1999性能指标和本发明方法制备的蛋白泡沫灭火剂经国家检测中心抽样的性能实测对比数据。
权利要求
1.一种蛋白泡沫灭火剂的快速制备工艺，其特征在于是用猪毛为主要原料，经综合水解，然后用硫酸脱钙同时调节PH值，再用盐酸微调PH值后，经蒸发浓缩和复合而即成。
2.根据权利要求1所述的一种蛋白泡沫灭火剂的快速制备工艺，其特征在于包括如下步骤1.综合水解1.1在反应釜内加入清水，加热后加入CaO和NaOH作为水解剂，再加入原料猪毛搅拌，封闭反应釜投料口进行水解，水解后冷却或排空降压；1.2待反应釜内为常压时，在搅拌的情况下，加入预先配制成的硫酸溶液进行脱钙；1.3加入盐酸和水进行中和，以微调溶液的PH值，中和完毕加热至沸腾并持续一段时间后，放料于安定静置除杂桶中静置；2.浓缩将静置除杂桶中上层清液输入浓缩锅中升温至沸腾蒸发，浓缩至国家密度要求的1.1-1.2后放入复合罐；3.复合待浓缩液冷却后启动搅拌器，加入稳定剂硫酸亚铁、搅拌，再加入防腐剂苯酚，加毕后继续搅拌后静置，即可制得成品。
3.根据权利要求2所述的蛋白泡沫灭火剂的快速制备工艺，其特征在于步骤1.1中加入水解剂前反应釜内温度应加热至80-90℃，封闭反应釜投料口进行水解时，釜内温度应加热至至110-140℃，压力为0.15-0.25Mpa，水解反应的时间为10-40min。
4.根据权利要求2所述的蛋白泡沫灭火剂的快速制备工艺，其特征在于步骤1.1中水的用量为82-85％，水解剂CaO和NaOH的用量分别为0.5-1％、1.5-3％.其余为猪毛，以上的百分比均为重量百分比。
5.根据权利要求2所述的蛋白泡沫灭火剂的快速制备工艺，其特征在于步骤1.2中加入的硫酸溶液是由硫酸和水配制的婆美浓度为15-20°Be’的硫酸水溶液，当溶液的PH值为10-8时即完成脱钙。
6.根据权利要求2所述的蛋白泡沫灭火剂的快速制备工艺，其特征在于步骤1.3中盐酸和水的用量为重量比1∶1，当溶液的PH值为6.5-7.2时即完成中和，中和完毕加热至沸腾后保持沸腾5-10nmin，静置的时间不低于12小时。
7.根据权利要求2所述的蛋白泡沫灭火剂的快速制备工艺，其特征在于步骤2中应将溶液浓缩至婆美浓度11.5-12°Be’，温度75-85℃。
8.根据权利要求2所述的蛋白泡沫灭火剂的快速制备工艺，其特征在于步骤3中启动搅拌器前浓缩液应冷却至35-40℃。
9.根据权利要求2所述的蛋白泡沫灭火剂的快速制备工艺，其特征在于步骤3中加入硫酸亚铁和苯酚的重量分别为浓缩液的1-1.5％和0.4-0.6％。
10.根据权利要求2所述的蛋白泡沫灭火剂的快速制备工艺，其特征在于加入硫酸亚铁后应搅拌15-20分钟再加入苯酚，加入苯芬后应再搅拌15-20分钟，静置的时间为12-15天。
全文摘要
本发明涉及一种蛋白泡沫灭火剂的快速制备工艺，它是以用猪毛为主要原料，经综合水解，然后用硫酸脱钙同时调节pH值，再用盐酸微调pH值后，经蒸发浓缩和复合而即成。本发明具有如下优点1、原有的水解、脱钙、中和三个分开的独立工序合为一体，采用综合水解工序，省去了单独脱钙和中和工序，时间可缩短10倍之多，主要安定静置除杂辅助工序时间缩短24小时，生产周期短、设备利用效率高，降低了液体输送能耗；2、泡沫灭火效率，50秒左右控火，60－80秒灭火；3、工艺过程中废渣的排放为中性，无环境污染，可作为农用的有机肥；4、产品的产率高，每吨产品的成本下降30~38％,提高了劳动生产率，降低了劳动强度，改善了劳动条件。
文档编号A62D1/04GK1442217SQ0311322
公开日2003年9月17日 申请日期2003年4月18日 优先权日2003年4月18日
发明者姜柄松, 江小来, 江四保 申请人:南京市高淳消防研究所