环保型融雪剂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及融雪剂及其制备方法，具体涉及一种环保型融雪剂及其制备方法，属于环保技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，我国使用的融雪剂主要有两类，非含氯型融雪剂和含氯型融雪剂。非含氯型融雪剂的主要成分是醋酸钾，含氯型融雪剂又分为氯盐型和混合型两种，氯盐型融雪剂包括氯化钠(食盐)、氯化钙、氯化镁、氯化钾等。混合型融雪剂即氯盐和非氯盐的混合物，其中有些还添加有阻锈剂和缓蚀剂。
[0003]非含氯型融雪剂的价格非常昂贵，所以，除机场外，我国目前大部分地区使用的仍是价格低廉的氯盐。但氯盐不仅对路桥的钢筋、混凝土腐蚀严重，缩短道路使用寿命，而且是绿化带和草地的“绿色杀手”。
[0004]在专利“环保型融雪剂及其制备方法(CN200510054964.5)”中，以木醋液为原料，与钙镁氧化物、氢氧化物或者碳酸盐反应制得一种低碳羧酸钙镁盐融雪剂，此发明专利的融雪剂产品，根据北京市DB11/T161-2012《融雪剂》标准进行检测，相对融雪化冰能力较强，对碳钢腐蚀率也较小，但植物种子相对受害率较大，不符合融雪剂标准的要求。
[0005]在专利“一种木醋液制备环保融雪剂的方法(CN201210198760.9)”中，将木醋液与造纸白泥反应得到的滤液进行浓缩蒸发，得到一种融雪剂产品，此发明专利，有效利用了木醋液与造纸白泥的特性，生产成本低廉，废弃物综合利用率高，但是造纸白泥中含有铝、铁、镁等多种成分，作为融雪剂产品使用之后，会对环境造成二次污染。
[0006]在专利“由木醋液制备的白色融雪剂的方法及应用(CN201410033297.1)”中，将无色木醋液、碳酸钙、碱式碳酸镁按一定的比例混合、干燥，得到一种白色固体融雪剂，该融雪剂化冰能力较好，对道路设施无氯害的影响，但是此发明专利制取无色木醋液的过程中用到了蒸馏的方法，对设备要求较高，并且能耗较大。
【发明内容】
[0007]为了克服上述存在的问题，本发明提供了一种环保型融雪剂制备方法。该环保型融雪剂利用园林垃圾碳化过程中烟气的冷凝物一木醋液与轻烧白云石粉中的氧化钙、氧化镁反应生成醋酸钙镁盐;与无水碳酸钠反应生成醋酸钠，然后将重量比为30%_50%的醋酸钙镁盐和50%_70%的醋酸钠混匀即为环保型融雪剂。环保型融雪剂的最佳重量比为40%的醋酸钙镁盐和60%的醋酸钠。生产过程简单可行，具有变废为宝、环保节能的优点。
[0008]木醋液中含有醋酸、甲酸和丙酸等有机酸，由于醋酸含量较高，其他酸含量极微，所以业内一般以醋酸表示木醋液的有效成分。
[0009]为了完成本申请的发明目的，本申请采用以下技术方案:
本发明的一种环保型融雪剂的制备方法，该环保型融雪剂包括:30%?50%重量比的醋酸钙镁盐和50%?70%重量比的醋酸钠，它由以下步骤制成: (一)、用收集来的园林垃圾制备木醋液；
(二)、用步骤(一)得到的木醋液和市售的轻烧白云石粉反应制备醋酸钙镁盐，其反应式为:
2CH3C00H +CaO/MgO =( CH3COO )2Ca/Mg +2H20CH3COOH代表木醋液，CaO/MgO代表轻烧白云石粉
(三)、用步骤(一)得到的木醋液和市售的工业级的无水碳酸钠混合反应制备醋酸钠，反应式为:
2CH3C00H +Na2CO3 =2CH3C00Na +CO2 +H2OCH3COOH代表木醋液，
(四)、将步骤(二)制得的醋酸钙镁盐和步骤(三)中制得的醋酸钠，以30%?50%重量比的醋酸钙镁盐和以50%?70%醋酸钠的重量比加入混合器中，搅拌15分钟，混合均匀，即得到环保型融雪剂。
[0010]本发明的一种环保型融雪剂的制备方法，其中:步骤(一)木醋液的制备包括以下步骤:
(a)将收集的园林垃圾送到存放场进行风干，当园林垃圾的含水率降到20%以下后，用电锯将较大的树枝分解成500mm的短枝，然后送入粉碎机中进行粉碎，得到粉碎料，粉碎料为长条状，长度小于1mm，直径小于3mm ；
(b)将步骤(a)得到的粉碎料装入炭化炉中进行炭化，炭化炉是密闭的，内部呈厌氧状态，当炭化炉的温度达到600°C后，继续碳化35min，得到碳化产物是商品生物碳;在炭化炉的顶部设有碳化烟气冷凝收集系统，当碳化过程中产生的烟气的温度达到85°C时，打开冷凝系统的收集阀门和冷却水阀门，利用冷却水将碳化烟气冷凝为液体，此液体称为粗木醋液:，当烟气的温度达到160°C时，关闭收集阀门和冷却水阀门，停止收集；
将步骤(b)中得到的粗木醋液i放到容器中，静置20天后，粗木醋液i将分为3层，上层为烟灰漂浮物和水，下层为木焦油，中间层为粗木醋液2，用步骤(b)中的商品生物碳对中间层的粗木醋液2进行第一道过滤，再用市售的活性炭对中间层的粗木醋液2进行第二道过滤后，得到的液体为木醋液，该木醋液为澄清的淡红棕色液体，其中，醋酸的重量比含量为8%以上。
[0011 ]本发明的一种环保型融雪剂的制备方法，其中:在步骤(二)中醋酸钙镁盐的制备包括以下步骤:
(I)醋酸钙镁盐粗溶液的制备
在反应釜中先加入4-5重量份的自来水，在搅拌条件下，再加入I重量份的轻烧白云石粉，继续搅拌1min，制备成混悬液;然后往混悬液中缓缓加入21-28重量份的木醋液，木醋液加完后，继续搅拌50min，使混悬液和木醋液完全反应，形成醋酸钙镁盐粗溶液，搅拌机的转速为200r/min，
(2 )醋酸钙镁盐溶液的固液分离
通过反应釜与板框压滤机连接的管道上的离心栗和阀门，将步骤(I)醋酸钙镁盐粗溶液送进板框压滤机进行固液分离，分离后的液体为醋酸钙镁盐溶液；
(3)醋酸钙镁盐的喷雾干燥
通过高压栗和管道将步骤(2)醋酸钙镁盐溶液送进喷雾干燥塔顶端内部的料液雾化器中，料液雾化器的压力为4MPa，料液雾化器将醋酸钙镁盐溶液雾化分散为30—60μπι的雾滴，雾滴与从喷雾干燥塔上部侧壁送进来的经过加热的热空气接触后并流下行，进塔热空气的温度为300°C，在并流下行的过程中，热空气迅速的将雾滴加热干燥形成非球形的固体醋酸钙镁盐，固体醋酸钙镁盐落到干燥室的椎体壁上并滑行至锥底，通过阀门排出，少量细粉随空气进入旋风分离器中进一步分离，随后将这两部分固体醋酸钙镁盐汇合装袋备用，制备的醋酸钙镁盐的重量比含量为97%，含水率为1.2%。
[0012]本发明的一种环保型融雪剂的制备方法，其中:在步骤(三)中醋酸钠的制备包括以下步骤:
(i)醋酸钠溶液的制备
在反应釜中加入3重量份的自来水或下述步骤(iii)分离出来的母液，当母液不足时用自来水补充，在搅拌条件下加入I重量份的工业级无水碳酸钠，继续搅拌10分钟，使其溶解成为碳酸钠溶液，然后往反应釜中缓缓加入13-14重量份的木醋液，木醋液加完后，继续搅拌30min，使碳酸钠和木醋液完全反应，成为醋酸钠溶液，搅拌机的转速为200r/min;
(ii)醋酸钠溶液的蒸发、冷却和结晶
上述步骤(i)的醋酸钠溶液通过离心栗和管道送入悬框式蒸发器中，对醋酸钠溶液进行蒸发浓缩，蒸发浓缩的热源为锅炉送来的水蒸汽，水蒸汽走管间，醋酸钠溶液走管内，浓缩至醋酸钠溶液的密度为1.24g/cm3时，