苯胺水体泄漏环保高效洗消剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种苯胺水体泄漏环保高效洗消剂，包括铁性催化剂、双氧水、去离子水，使用方法为先调节苯胺泄漏水体的pH，将铁性催化剂加入苯胺泄漏水体中，充分混合后再加入双氧水洗消30min。当洗消8000mg/L苯胺时的优选条件为：pH=4.5，加入铁性催化剂后铁性催化剂的浓度为15g/L，加入双氧水后双氧水的浓度为60mL/L，环境温度为30℃。本发明的一种苯胺水体泄漏环保高效洗消剂，洗消条件优化后，大大延缓了苯胺洗消率的下降过程，且在苯胺初始浓度相同的条件下，洗消条件优化后，洗消效率大大提高。
【专利说明】苯胺水体泄漏环保高效洗消剂
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种洗消剂，特别涉及一种苯胺水体泄漏环保高效洗消剂。
【背景技术】
[0002]危险化学品苯胺是重要的芳香族胺之一，也是重要的胺类物质之一。属无色或微黄色油状液体，具有强烈气味，微溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯等有机物。其化学性质稳定，自身不易降解。苯胺属重要的化工原料，近年来，我国对苯胺的需求量成显著上升趋势，增加了苯胺泄漏的可能性；苯胺泄漏事故隐患和潜在危害得不到足够重视，致使我国发生的泄漏事故逐年增加，给基层公安消防部队抢险救援带来了前所未有的压力；苯胺具有很高的毒性，泄漏事故尤其是水体泄漏一旦处置不当，将严重危害人体健康及周围环境。苯胺一旦发生泄漏，情况复杂多变，从原料到产品，中间都要经历加工、储存和运输等方式的输转，其摩擦、震动、挤压和温湿度变化等诸多因素在整个过程中都不可避免。对苯胺泄漏事故应急救援处置要求高、技术难度大，给消防部队应急救援带来极大难度。此外，苯胺水体泄漏事故往往需要相关技术专家以及公安、安监等诸多部门联动合作才能高效处置。纵观近年来，苯胺水体泄漏事故给人类及环境带来严重危害，公安消防部队对苯胺泄漏事故并没有相对独立的应急救援预案。因此研究苯胺水体泄漏后的洗消处置技术势在必行，同时也将为公安消防部队应急洗消处置提供重要的数据支撑和技术指导。
【发明内容】
[0003]为了更有效的处理苯胺泄露，本发明研制了一种环保高效洗消剂。 [0004]本发明的一种苯胺水体泄漏环保高效洗消剂，包括铁性催化剂、双氧水、去离子水。
[0005]所述铁性催化剂为二价铁盐。
[0006]铁性催化剂与双氧水分开存放。
[0007]本发明的一种苯胺水体泄漏环保高效洗消剂的使用方法，包括以下步骤:
[0008]I)、用去离子水调节苯胺泄漏水体的pH=l~9 ；
[0009]2)、在调节好pH的苯胺泄漏水体中加入铁性催化剂，加入铁性催化剂后铁性催化剂的浓度范围为I~30g/L，充分混合，得混合物；
[0010]3)、在步骤2)的混合物中加入双氧水，加入双氧水后双氧水的浓度范围为10~200mL/L，洗消 30min。
[0011]一种苯胺水体泄漏环保高效洗消剂的使用方法适用的环境温度为O~50°C，苯胺浓度为O~50000mg/L。
[0012]当苯胺8000mg/L时，洗消的优选条件为:pH=4.5，加入铁性催化剂后铁性催化剂的浓度为15g/L，加入双氧水后双氧水的浓度为60mL/L，环境温度为30°C。
[0013]本发明的一种苯胺水体泄漏环保高效洗消剂，是首次将芬顿反应应用于危化品洗消领域中。通过实验摸索最佳使用条件，洗消条件优化后，大大延缓了苯胺洗消率的下降过程，且在苯胺初始浓度相同的条件下，洗消条件优化后，洗消效率大大提高。【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为苯胺初始浓度对苯胺洗消率的影响；
[0015]图2为pH值对苯胺洗消率的影响；
[0016]图3为铁性催化剂加入量对苯胺洗消率的影响；
[0017]图4为双氧水加入量对苯胺洗消率的影响；
[0018]图5为环境温度对苯胺洗消率的影响；
[0019]图6为苯胺洗消剂洗消苯胺的条件优化。
【具体实施方式】
[0020]以下实施例用于进一步解释本发明。
[0021]实施例1:
[0022]1)、在20°C，用去离子水配制浓度为10000mg/L苯胺溶液，模拟成苯胺泄漏水样，取20mL苯胺泄漏水样调节pH=4.5 ；
[0023]2)、在调节好pH的苯胺泄漏水体中加入0.1g FeSO4.9H20,充分混合，得混合物；
[0024]3)、在步骤2)的混合物中加入H2O2ImL,洗消30min。
[0025]实施例2:
[0026]1)、在30°C，用去离子水配制浓度为8000mg/L苯胺溶液，模拟成苯胺泄漏水样，取20mL苯胺泄漏水样调节pH=5.5 ；
[0027]2)、在调节好pH的苯胺泄漏水体中加入0.1g Fecl2,充分混合，得混合物；
[0028]3)、在步骤2)的混合物中加入H2O20.5mL,洗消30min。
[0029]实施例3:
[0030]1)、在20°C，用去离子水配制浓度为6000mg/L苯胺溶液，模拟成苯胺泄漏水样，取20mL苯胺泄漏水样调节苯胺泄漏水体的pH=3 ；
[0031]2)、在调节好pH的苯胺泄漏水体中加入0.05g FeSO4.9H20,充分混合，得混合物；
[0032]3)、在步骤2)的混合物中加入H2O20.5mL,洗消30min。
[0033]实验例:
[0034]苯胺初始浓度与苯胺洗消率的关系
[0035]取不同体积的苯胺贮备液，配制不同浓度的苯胺溶液，模拟成苯胺泄漏水样。用去离子水调节各苯胺溶液的PH=3，取苯胺泄漏水样各20mL置于反应装置，加入0.3g的FeSO4.9H20, ImL的H2O2,常温下搅拌反应30min，终止反应。将洗消终止后的体系置于离心管内，4000r/min离心5min后，取0.25mL上清液，用萘乙二胺偶氮法生色30min，以空白样做参比，进行紫外-可见分光光度检测。洗消处置后不同苯胺初始浓度时苯胺的洗消率见图1。
[0036]从图中可以看出，洗消苯胺时，洗消率随苯胺初始浓度的增大逐渐降低。大致出现三个平台期。苯胺初始浓度低于2000mg/L时，为第一平台，在该条件下可完全洗消体系中泄漏的苯胺。根据反应的动力学参数可知，该阶段下苯胺优先被完全降解，苯胺初始浓度越低，苯胺的矿化程度越高，体系中苯胺降解的中间体残留越少。苯胺初始浓度为3000mg/L~6000mg/L时属第二平台，此时苯胺洗消率稳定在99%左右，当苯胺浓度大于6000mg/L时，苯胺洗消率显著下降，至10000mg/L时停止下降,苯胺浓度在10000mg/L~14000mg/L范围是第三平台，这一阶段苯胺的洗消率约92%左右，初始浓度大于15000mg/L后洗消率不足 90%ο
[0037]pH值与苯胺洗消率的关系
[0038]固定苯胺洗消体系初始浓度为8000mg/L，洗消体系各20mL，FeSO4.9H20分别加入0.lg, H2O2分别加入lmL，常温条件下洗消30min，改变苯胺模拟泄漏体系的pH值，进行洗消实验，经预处理用萘乙二胺偶氮法检测，计算不同PH值时苯胺的洗消率，结果见图2。
[0039]从图中可以看出，洗消8000mg/L苯胺时，苯胺的洗消率随pH值的增加，先升高后降低。pH为2~5.5时出现明显平台期，苯胺洗消率较高，均达99%以上，pH〈2和pH>5.5时苯胺洗消率迅速下降至90%以下。因 此洗消苯胺时，pH值选择2~5.5比较适宜。
[0040]铁性催化剂加入量与苯胺洗消率的关系
[0041]固定苯胺初始浓度为8000mg/L，洗消体系各20mL，洗消pH=3，H2O2分别加入lmL，常温条件下洗消30min，改变苯胺模拟泄漏体系的FeSO4.9H20加入量，进行洗消实验，预处理后用萘乙二胺偶氮法检测，得不同FeSO4.9H20加入量时苯胺的洗消率见图3。
[0042]从图3可以看出，洗消苯胺时，洗消率随FeSO4.9H20加入量的增大，先迅速升高，后缓慢下降。FeSO4.9H20加入0.1g时苯胺洗消率99.75%，接近100%。当FeSO4.9H20加入不足0.1g时，洗消率显著下降。FeSO4.9H20加入0.025g的苯胺洗消率不到96%。当FeSO4.9H20加入超过0.1g时，苯胺洗消率反而稍有下降。综合考虑公安消防部队的洗消处置要求和经济效益，FeSO4.9H20加入量应选择0.1g左右为宜。
[0043]双氧水加入量与苯胺洗消率的关系
[0044]固定苯胺初始浓度为8000mg/L，洗消体系各20mL，洗消pH=3，FeSO4.9H20各加入
0.1g,常温条件下反应30min，改变苯胺模拟泄漏体系的H2O2加入量，进行洗消实验，经预处理用萘乙二胺偶氮法检测，得不同H2O2加入量时苯胺的洗消率，结果见图4。
[0045]从图4可以看出，洗消苯胺时，苯胺洗消率随H2O2加入量的增多，迅速升高，H2O2加入量1.0mL时苯胺洗消率达99.57%，基本接近100%。H2O2用量再继续增加，洗消率无明显提高，洗消率逐渐逼近100%。当H2O2加入量小于1.0mL时，随着H2O2加入量的增加，苯胺洗消率迅速直线上升。H2O2加入1.0mL时，体系反应达平衡，各组分用量均较适宜，此时可高效洗消体系中的苯胺。H2O2用量再继续增加，苯胺洗消率持续较高的稳定逼近100%。此时表现为洗消剂进一步降解有机中间体至完全矿化为CO2和H20。
[0046]环境温度与苯胺洗消率的关系
[0047]固定苯胺初始浓度为8000mg/L，洗消体系各20mL，洗消pH=3，FeS04.9H20各加入
0.lg，将反应装置置于水域恒温磁力搅拌器中，于不同温度下持续搅拌至体系温度恒定，分别加入ImL的H2O2,于不同环境温度下反应30min，完成洗消实验，用紫外-可见分光光度检测，得不同环境温度时苯胺的洗消率见图5。
[0048]任何化学反应都会受到温度的影响，用苯胺洗消剂洗消苯胺时，环境温度对苯胺洗消率有显著影响。在一定温度范围内，环境温度的升高有利于洗消的进行。从图5中可以看出，苯胺洗消率随环境温度的升高先提高后降低。环境温度为25°C时，苯胺洗消率最高，达99.82%，基本接近100%。环境温度低于25°C时，苯胺洗消率缓慢升高，但总体均在99%以上。环境温度高于25°C时，苯胺洗消率缓慢降低。当环境温度大于50°C以后，苯胺洗消率迅速下降。
[0049]苯胺初始浓度为8000mg/L时的正交实验
[0050]苯胺初始浓度为8000mg/L条件下，选择L16 (45)正交实验表设计实验，根据单因素实验确定正交实验所采用的因素水平见表1。
[0051]表1苯胺洗消剂洗消苯胺的正交实验设计表
[0052]
【权利要求】
1.一种苯胺水体泄漏环保高效洗消剂，其特征在于:包括铁性催化剂、双氧水、去离子水。
2.根据权利要求1的一种苯胺水体泄漏环保高效洗消剂，其特征在于:所述铁性催化剂为二价铁盐。
3.根据权利要求1的一种苯胺水体泄漏环保高效洗消剂，其特征在于:铁性催化剂与双氧水分开存放。
4.一种苯胺水体泄漏环保高效洗消剂的使用方法，其特征在于包括以下步骤: 1)、用去离子水调节苯胺泄漏水体的PH=I~9； 2)、在调节好pH的苯胺泄漏水体中加入铁性催化剂，加入铁性催化剂后铁性催化剂的浓度范围为I~30g/L，充分混合，得混合物； 3)、在步骤2)的混合物中加入双氧水，加入双氧水后双氧水的浓度范围为10~200mL/L,洗消 30min。
5.根据权利要求4的一种苯胺水体泄漏环保高效洗消剂的使用方法，其特征在于所述使用方法适用的环境温度为O~50°C，苯胺浓度为O~50000mg/L。
6.根据权利要求4的 一种苯胺水体泄漏环保高效洗消剂的使用方法，其特征在于当苯胺8000mg/L时，洗消的优选条件为:pH=4.5，加入铁性催化剂后铁性催化剂的浓度为15g/L，加入双氧水后双氧水的浓度为60mL/L，环境温度为30°C。
【文档编号】C02F9/04GK103936085SQ201410030432
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年1月22日 优先权日:2014年1月22日
【发明者】卢林刚, 张晓晨, 袁松如, 王俊迪, 邵高耸, 于宝刚 申请人:中国人民武装警察部队学院