由木醋液制备的白色融雪剂的方法及应用的制作方法
【专利摘要】本发明提出的一种由木醋液制备的白色融雪剂及方法，将木醋原液于0.01±0.005MPa、68±2℃下精馏，得到无色木醋液；取精馏木醋液、碳酸钙、碱式碳酸镁按4～6:1:1mol比于30～35℃，反应50～60min，制得无色CMA液体融雪剂液体。无色CMA液体融雪剂液体经喷雾干燥得CMA白色固体融雪剂。将融雪剂应用与积雪中，效果优异。由生物质废液制备CMA类环保型融雪剂，可为道路除冰化雪提供一种低成本并根除氯害的绿色环保型融雪剂，同时CMA又是很好的防腐剂，对道路、桥梁设施和混凝土构件等设施起到保护作用。木醋液是来源于干馏热解生物质废料的副产物之一，是可持续发展能源系统的主要能源。
【专利说明】由木醋液制备的白色融雪剂的方法及应用
【技术领域】
[0001]本发明属于除雪技术，特别是涉及一种由木醋液制备的白色融雪剂方法及应用。【背景技术】
[0002]我国大中城市冬季传统的化雪除冰方法是使用食盐水。虽然盐水对浙青路面无害，但在其他方面存在很多难以克服的缺陷:如对道路、桥梁设施和混凝土构件的腐蚀破坏、对花草树木乃至农作物的“盐害”、汇入江河湖泊后将污染水体，如果渗入地下水，饮用此水，将会对人体健康造成极大危害等等。
[0003]为保证生态环境和道路等设施，美国、加拿大、北欧等积极研究环保型融雪剂。醋酸钙镁盐(CMA)是二十世纪八十年代美国为替代食盐而开发出的一种环保型融雪化冰化学品，与NaCl相比，CMA具有熔点低、可生物降解、对道路桥梁设施和混凝土构件无腐蚀、对土壤和水源不造成污染等。但制备CMA的原料之一冰醋酸价格较高，使得CMA比NaCl价格高出30倍以上，由此制约了 CMA融雪剂的普遍使用。
[0004]另外，还有研发、使用醋酸钾、乙二醇、丙二醇(价格均高于CMA)。
[0005]目前，也有用木醋液制备的融雪剂的，如许英梅等一种低成本环保型融雪剂的制备与性能研究，辽宁化工，第36卷第I期，2007年I月发明的文献中说明:取定量已知酸含量的木醋液，加入过量白云石粉，搅拌，在室温下反应30~50min ;过滤,得到黑色或深褐色滤液；将滤液用活性炭脱色，过滤得液体CMA类融雪剂。将滤液蒸发结晶或浓浆喷雾干燥得固体CMA类融雪剂。
[0006]我们经实验验证得知:由于木醋原液中含有大量有机物,若由木醋原液与白云石粉直接作用，得到的黑色或深褐色溶液，无论加入活性炭吸附或经双氧水、次氯酸漂白液漂白均不能将其脱色，如将其直接应用于融雪剂，将影响道路、桥梁等设施的路面清洁，造成二次污染。且又由于白云石粉中钙镁含量很低，达不到厂家提供的钙镁含量50%的数据，若按其投料反应转化，成本高于工业用碳酸钙加碱式碳酸镁。
【发明内容】
[0007]根据目前存在的问题，我们进行了研究和实验，提出了先精馏后反应转化的工艺方法，首先利用生物质废料(麦秸杆、酸枣核、木屑等)干馏热解制炭及燃料气过程中产生的黑褐色废液——木醋液(目前的木醋液指标为:醋酸含量为6~12%，丙酸0.6%，甲酸0.3%，pH=2.5)，作为低成本的醋酸来源，制得了近白色低成本的CMA环保型融雪剂，方法简单可行，克服了 CMA类环保型融雪剂因醋酸价高、有色，使其不能普及使用的缺陷。
[0008]本发明提出的一种由木醋液制备的白色融雪剂及方法具体技术方案如下；
[0009]一种由木醋液制备的白色融雪剂的方法，步骤如下:
[0010]I)将木醋原液于0.01±0.005MPa、68±2°C下精馏，得到无色木醋液；
[0011]2)取精馏木醋液、碳酸钙、碱式碳酸镁按4~6:1:1的mol比于30~35°C，反应50~60min，制得无色CMA液体融雪剂液体。[0012]所述的无色CMA液体融雪剂液体经喷雾干燥得CMA白色固体融雪剂。
[0013]将本发明的融雪剂应用与积雪中，效果优异。
[0014]将液体CMA融雪剂与自来水依体积1:1~1:2倍稀释后，在1~2.5m2积雪被压实后的路面上，均匀喷洒稀释液1.5~2.0L，经1h后积雪有明显融化效果，24h后路面积雪全部融化。
[0015]将固体粉末CMA融雪剂5~10g，均匀撒在面积约为0.05~0.12m2、积雪厚度约为2~3cm的地面上，经30min后积雪完全融化，且在之后的落雪过程中该试验区域无积雪。
[0016]本发明的技术工艺简化、单元操作简单、人员和设备投入较小、能源消耗较低。
[0017]由生物质废液制备CMA类环保型融雪剂，可为道路除冰化雪提供一种低成本并根除氯害的绿色环保型融雪剂，同时CMA又是很好的防腐剂，对道路、桥梁设施和混凝土构件等设施起到保护作用。最为重要的是木醋液是来源于干馏热解生物质废料的副产物之一，将是一种极具发展前景的低成本醋酸来源，是可持续发展能源系统的主要能源。
【具体实施方式】
[0018]首先以X-射线衍射对经减压蒸馏后的精制木醋液与碳酸钙、碱式碳酸镁制得的CMA融雪剂结构进行测定，得到醋酸钙镁元素盐的典型结构体征。
[0019]液体融雪剂的制取实例:
[0020]实施例1:
[0021]1)将木醋原液于0.01±0.005MPa、68±2°C下精馏，得到无色木醋液；
[0022]2)取精馏木醋液，与碳酸钙、碱式碳酸镁按4:l:lmol比，对应的质量为2400g: 100g:97g，在35°C，反应60min，制得无色CMA液体融雪剂液体。
[0023]实施例2:
[0024]1)将木醋原液于0.01±0.005MPa、68±2°C下精馏，得到无色木醋液；
[0025]2)取精馏木醋液，与碳酸钙、碱式碳酸镁按5:1:1mol比，对应的质量为3000g: 100g:97g，在35°C，反应50min，制得无色CMA液体融雪剂液体。
[0026]实施例3:
[0027]1)将木醋原液于0.01±0.005MPa、68±2°C下精馏，得到无色木醋液；
[0028]2)取精馏木醋液，与碳酸钙、碱式碳酸镁按6:l:lmol比，对应的质量为3600g: 100g:97g，在33°C，反应50min，制得无色CMA液体融雪剂液体。
[0029]实施例4:
[0030]1)将木醋原液于0.01±0.005MPa、68±2°C下精馏，得到无色木醋液；
[0031]2)取精馏木醋液，与碳酸钙、碱式碳酸镁按6:l:lmol比，对应的质量为3600g: 100g:97g，在30°C，反应50min，制得无色CMA液体融雪剂液体。
[0032]实施例5:
[0033]1)将木醋原液于0.01±0.005MPa、68±2°C下精馏，得到无色木醋液；
[0034]2)取精馏木醋液，与碳酸钙、碱式碳酸镁按5:1:1mol比，对应的质量为3000g: 100g:97g，在32°C，反应56min，制得无色CMA液体融雪剂液体。
[0035]实施例6:
[0036]1)将木醋原液于0.01±0.005MPa、68±2°C下精馏，得到无色木醋液；[0037]2)取精馏木醋液，与碳酸钙、碱式碳酸镁按5:1:1mol比，对应的质量为3000g: 100g:97g，在32°C，反应50min，制得无色CMA液体融雪剂液体。
[0038]实施例7:
[0039]I)将木醋原液于0.01±0.005MPa、68±2°C下精馏，得到无色木醋液；
[0040]2)取精馏木醋液，与碳酸钙、碱式碳酸镁按4.5:l:lmol比，对应的质量为2700g: 100g:97g，在35°C，反应60min，制得无色CMA液体融雪剂液体。
[0041]固体融雪剂的制取实例:
[0042]实例1:将实施例1所得CMA液体，经喷雾干燥得84g CMA白色固体融雪剂。
[0043]实例2:将实施例2所得CMA液体，经喷雾干燥得83.37g CMA白色固体融雪剂.[0044]实例3:将实施例3所得CMA液体，经喷雾干燥得84.60g CMA白色固体融雪剂.[0045]实例4:将实施例4所得CMA液体，经喷雾干燥得83.90g CMA白色固体融雪剂.[0046]实例5:将实施例5所得CMA液体，经喷雾干燥得83.25g CMA白色固体融雪剂.[0047]实例6:将实施例6所得CMA液体，经喷雾干燥得83.05g CMA白色固体融雪剂.[0048]实例7:将实施例7所得CMA液体，经喷雾干燥得84.0lg CMA白色固体融雪剂.[0049]融雪剂的应用实例:
[0050]实施例1:取2L无色CMA液体融雪剂与自来水依体积比1:1稀释后，取1.5L稀释液均匀撒在Im2积雪被压实后的路面上，经Ih后积雪有明显融化效果，24h后路面积雪全部融化。实施例2:取2L无色CMA液体融雪剂与自来水依体积比1:2稀释后，取1.5L稀释液均匀撒在1.5m2积雪被压实后的路面上，经Ih后积雪有明显融化效果，24h后路面积雪全部融化。
[0051]实施例3:取无色CMA液体融雪剂与自来水依体积比1:3稀释后，取2.0L稀释液均匀撒在1.5m2积雪被压实后的路面上，经Ih后积雪有明显融化效果，24h后路面积雪全部融化。实施例4:将实施例2的白色固体粉末CMA融雪剂约5g均匀撒在面积约为0.05m2、积雪厚度约为2cm的地面上，经30min后积雪完全融化，且在之后的落雪过程中该试验区域
无积雪。
[0052]实施例5:将白色固体粉末CMA融雪剂约7.5g均匀撒在面积约为0.09m2、积雪厚度约为2cm的地面上，经30min后积雪完全融化，且在之后的落雪过程中该试验区域无积雪。
[0053]实施例6:将白色固体粉末CMA融雪剂约IOg均匀撒在面积约为0.12m2、积雪厚度约为2cm的地面上，经30min后积雪完全融化，且在之后的落雪过程中该试验区域无积雪。
[0054]需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种由木醋液制备的白色融雪剂的方法，其特征是步骤如下: 1)将木醋原液于0.01±0.005MPa、68±2°C下精馏，得到无色木醋液； 2)取精馏木醋液，与碳酸钙、碱式碳酸镁按物质的量，单位为mol，以4~6:1:1之比于30~35°C，反应50~60min，制得无色CMA液体融雪剂液体。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的无色CMA液体融雪剂液体经喷雾干燥得CMA白色固体融雪剂。
3.权利要求1所述的融雪剂的应用，其特征是将液体CMA融雪剂与自来水依体积1:1~1:2倍稀释后，在I~2.5m2积雪被压实后的路面上，均匀喷洒稀释液1.5~2.0L,经Ih后积雪有明显融化效果，24h后路面积雪全部融化。
4.权利要求2所述的融雪剂的应用，其特征是将固体粉末CMA融雪剂5~10g，均匀撒在面积约为0.05~0.12m2、积雪厚度约为2~3cm的地面上，经30min后积雪完全融化，且在之后的落雪过程 中该试验区域无积雪。
【文档编号】C09K3/18GK103788928SQ201410033297
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】李建颖, 赵彦巧, 王静, 张晓洁, 郑谭, 韩富豪, 郭仕婕, 樊一 申请人:天津商业大学