本发明涉及一种捕消硫化氢和氯气的捕消剂及其制备方法。
背景技术：
硫化氢是一种剧毒、无色(透明)，比空气重的气体。低浓度硫化氢具有一种类似臭鸡蛋的气味。高含量时嗅觉神经很快被麻痹，无气味，难发觉，吸入少量高浓度硫化氢可短时间致命。一旦发生硫化氢泄漏将严重危及装置生产安全和人员的生命安全，并且会严重污染附近空气，破坏生态环境。氯气是一种有毒的危险化学品，其毒性强、对人体和环境危害程度高，在生产、使用、贮存或运输过程中，一旦发生泄漏事故，会对人员和生态环境造成重大危害。
在我国石化行业天然气净化和石油炼制的过程中，多伴生着高浓度的硫化氢。因硫化氢气体泄漏导致的中毒事故在石油化工领域频繁发生。发生硫化氢泄漏事故时，需要对生产装置进行关断，并需要操作人员在现场进行紧急处理。但是由于事故现场仍存在大量硫化氢气体，严重威胁操作人员的生命安全。
氯气作为一种基本的化工原料，被广泛应用在水处理、制药、纺织印染、造纸和氯碱化工等各个行业。我国也多次发生氯气泄漏事故，造成巨大的财产损失和人员伤亡。当氯气发生泄漏时，必须对泄漏出来的氯气进行处理，将其危害降至最低。
因许多化工企业同时存在硫化氢和氯气两种剧毒气体，为应对可能发生的泄漏问题，企业需要配备硫化氢捕消剂和氯气捕消剂。由于目前市场上只有针对硫化氢气体或氯气的单一捕消剂，给企业的选择和使用带来不便。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中捕消剂功能单一的问题，提供一种新的捕消硫化氢和氯气的捕消剂，该捕消剂具有既可以捕消硫化氢，又可以氯气的捕消剂的优点。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决的技术问题之一相对应的捕消硫化氢和氯气的捕消剂的制备方法。
为解决上述问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种捕消硫化氢和氯气的捕消剂，包括吸附反应剂、防潮剂和添加剂，各组分的质量百分比依次为：吸附反应剂75％～99％、防潮剂0.5％～10％、添加剂0.5％～15％，吸附反应剂为钠、铝、硅、镁、锌、炭、钙、铁的单质、化合物和/或混合物，添加剂为聚乙二醇二甲醚、n-甲基毗咯烷酮、碳酸丙烯酯、磷酸三丁酯、n-甲基-ε-己内酸胺、甲醇、烷基醇胺、环丁砜、膨润土、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、硅酸钠中的至少一种，防潮剂为疏水性硅油、超高分子量吸水树脂、分子筛、活性氧化铝或吸水硅胶。
上述技术方案中，优选地，各组分质量百分比为：吸附反应剂85％～99％、防潮剂0.5％～5％、添加剂0.5％～10％。
上述技术方案中，优选地，吸附反应剂为钙、钾、钠、镁、铝、铁及锌的氢氧化物和/或氧化物。
上述技术方案中，优选地，防潮剂为含氢硅油、分子筛和/或吸水硅胶。
上述技术方案中，优选地，添加剂为羧甲基纤维素钠、硅酸钠。
为解决上述问题之二，本发明采用的技术方案如下：一种同时捕消硫化氢和氯气的捕消剂的制备方法，在混合反应釜中加入捕消剂总重量5％～50％的水，依次将吸附反应剂、防潮剂和添加剂加入混合反应釜中，搅拌0.5h～2h，通过烘干到含水率小于0.1％～1％后，送入研磨机进行研磨筛分，得到所述捕消剂。
上述技术方案中，优选地，混合反应釜为搅拌釜。
上述技术方案中，优选地，得到所述捕消剂的粒径为5μm～50μm，比表面大于30m2/g。
上述技术方案中，优选地，混合反应釜的操作条件为：温度为30至90℃，压力：常压
本发明所述的吸附反应剂的作用是对硫化氢或氯气进行吸附和反应，生成无机化合物，消除硫化氢或氯气的剧毒危害。本发明所述防潮剂的作用是疏水或吸湿性能，保障粉剂不吸潮结块。本发明所述添加剂的作用一是制备过程中促进原料在水中的溶解；二是贮存过程中有利于粉剂本身分散、防止结块；三是使用过程中吸附或与毒性气体反应。
本发明所述毒性气体捕消剂适合用手提式、推车式、固定式或车载式应急处置装置，喷洒所用驱动气体可以是干燥空气、氮气、氦气、氩气等，优选氮气。
本发明提供了一种处置毒性气体的捕消剂及其生产方法，捕消剂由反应剂、防潮剂和添加剂3种组分按一定配比经特定方法生产得到。生产原料易得，生产方法简便，制出的粉剂粒径为5μm～50μm，比表面大于10m2/g，生产出的粉剂喷洒后对泄漏气体的覆盖、混合性能良好。能有效处置泄漏的毒性气体，处置过程快速，适用于各种地形条件。本发明用于毒性气体(硫化氢和氯气)的泄漏处置，捕消剂本身不易结块，捕消作业后易于清理，对环境影响小，能够同时捕消硫化氢和氯气，捕消效果好，取得了较好的技术效果。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
实施例1
将原料按照比例、顺序加入一定量的水中在一定的温度下混合搅拌，反应至成糊状，经烘干粉碎制得。
1、加入100kg，30℃的水于混合釜中。
2、向混合釜中加入吸附反应剂(碳酸锌)85kg，搅拌15分钟。
3、向混合釜中加入防潮剂(含氢硅油)6kg，搅拌30分钟。
4、将添加剂(羧甲基纤维素钠)9kg缓慢加入混合釜中，混合釜保持在50℃，搅拌混合反应2小时后出料。
5、在110℃下烘干。
6、将烘干物料研磨。
将制备的毒性气体捕消剂用于硫化氢的吸收，采用1.0m3的毒气实验箱充入硫化氢后检测其浓度为1000ppm，将100g毒性气体捕消剂喷入实验箱中，10分钟后进行检测，检测结果为80ppm，计算得吸收效率为92％。
将制备的毒性气体捕消剂用于氯气的吸收，采用1.0m3的毒气实验箱充入硫化氢后检测其浓度为1000ppm，将100g毒性气体捕消剂喷入实验箱中，10分钟后进行检测，检测结果为50ppm，计算得吸收效率为95％。
实施例2
1、加入100kg，50℃的水于混合釜中。
2、向混合釜中加入吸附反应剂(碳酸锌)85kg，搅拌30分钟。
3、向混合釜中加入防潮剂(分子筛)6kg，搅拌30分钟。
4、将添加剂(硅酸钠)9kg缓慢加入混合釜中，混合釜保持在70℃，混合反应1.5小时后出料。
5、在130℃下烘干。
6、将烘干物料研磨并过400目筛。
将制备的毒性气体捕消剂用于硫化氢的吸收，采用1.0m3的毒气实验箱充入硫化氢后检测其浓度为1000ppm，将100g毒性气体捕消剂喷入实验箱中，10分钟后进行检测，检测结果为50ppm，计算得吸收效率为95％。
将制备的毒性气体捕消剂用于氯气的吸收，采用1.0m3的毒气实验箱充入硫化氢后检测其浓度为1000ppm，将100g毒性气体捕消剂喷入实验箱中，10分钟后进行检测，检测结果为10ppm，计算得吸收效率为99％。
实施例3
1、加入100kg，90℃的水于混合釜中。
2、向混合釜中加入碳酸锌80kg、氢氧化钾5kg，搅拌15分钟。
3、向混合釜中加入含氢硅油3kg，搅拌30分钟。
4、将硅酸钠2kg，缓慢加入混合釜中，混合釜保持在70℃，混合反应2小时后出料。
5、在120℃下烘干4小时。
6、将烘干物料研磨并过400目筛。
将制备的毒性气体捕消剂用于硫化氢的吸收，采用1.0m3的毒气实验箱充入硫化氢后检测其浓度为1000ppm，将100g毒性气体捕消剂喷入实验箱中，10分钟后进行检测，检测结果为50ppm，计算得吸收效率为95％。
将制备的毒性气体捕消剂用于氯气的吸收，采用1.0m3的毒气实验箱充入氯气后检测其浓度为1000ppm，将100g毒性气体捕消剂喷入实验箱中，10分钟后进行检测，检测结果为10ppm，计算得吸收效率为99％。
实施例4
1、加入100kg，30℃的水于混合釜中。
2、依次加入吸附反应剂92kg(碱式碳酸锌43kg、氢氧化钙43kg、氢氧化钠3kg、氢氧化钾3kg)。
3、加入添加剂羧甲基纤维素钠2kg，
4、加入防潮剂硅油6kg。搅拌1.5h。
5、烘干至含水率小于1％后，研磨。
将制备的毒性气体捕消剂用于硫化氢的吸收，采用1.0m3的毒气实验箱充入硫化氢后检测其浓度为1000ppm，将100g毒性气体捕消剂喷入实验箱中，10分钟后进行检测，检测结果为50ppm，计算得吸收效率为95％。
将制备的毒性气体捕消剂用于氯气的吸收，采用1.0m3的毒气实验箱充入氯气后检测其浓度为1000ppm，将100g毒性气体捕消剂喷入实验箱中，10分钟后进行检测，检测结果为5ppm，计算得吸收效率为99.5％。
实施例5
1、加入150kg，30℃的水于混合釜中。
2、依次加入吸附反应剂82kg(碳酸锌43kg、氢氧化锌23kg，氢氧化钙20kg、氢氧化钠3kg、氢氧化钾3kg)，防潮剂吸水硅胶1kg、含氢硅油2kg，添加剂羧甲基纤维素1kg、硅酸钠4kg，搅拌2h。
3、烘干至含水率小于1％后，研磨。
将制备的毒性气体捕消剂用于硫化氢的吸收，采用1.0m3的毒气实验箱充入硫化氢后检测其浓度为1000ppm，将100g毒性气体捕消剂喷入实验箱中，10分钟后进行检测，检测结果为10ppm，计算得吸收效率为99％。
将制备的毒性气体捕消剂用于氯气的吸收，采用1.0m3的毒气实验箱充入氯气后检测其浓度为1000ppm，将100g毒性气体捕消剂喷入实验箱中，10分钟后进行检测，检测结果为5ppm，计算得吸收效率为99.5％。
实施例6
1、加入150kg，50℃的水于混合釜中。
2、依次加入吸附反应剂91kg(碳酸锌50kg、氢氧化锌25kg，氢氧化钙10kg、氢氧化钠3kg、氢氧化钾3kg)，硅酸钠4kg、含氢硅油4kg、分子筛1kg，搅拌2h。
3、烘干至含水率小于0.5％后，研磨。
将制备的毒性气体捕消剂用于硫化氢的吸收，采用1.0m3的毒气实验箱充入硫化氢后检测其浓度为1000ppm，将50g毒性气体捕消剂喷入实验箱中，10分钟后进行检测，检测结果为20ppm，计算得吸收效率为98％。
将制备的毒性气体捕消剂用于氯气的吸收，采用1.0m3的毒气实验箱充入氯气后检测其浓度为1000ppm，将50g毒性气体捕消剂喷入实验箱中，10分钟后进行检测，检测结果为5ppm，计算得吸收效率为99.5％。
实施例7
1、加入150kg，50℃的水于混合釜中。
2、依次加入吸附反应剂碳酸锌70kg、氢氧化锌20kg，含氢硅油2kg、氢氧化钠3kg、氢氧化钾2kg、硅酸钠3kg，搅拌2h。
3、烘干至含水率小于0.5％后，研磨。
将制备的毒性气体捕消剂用于硫化氢的吸收，采用1.0m3的毒气实验箱充入硫化氢后检测其浓度为1000ppm，将50g毒性气体捕消剂喷入实验箱中，10分钟后进行检测，检测结果为7ppm，计算得吸收效率为99.3％。
将制备的毒性气体捕消剂用于氯气的吸收，采用1.0m3的毒气实验箱充入氯气后检测其浓度为1000ppm，将50g毒性气体捕消剂喷入实验箱中，10分钟后进行检测，检测结果为5ppm，计算得吸收效率为99.5％。
比较例
取10kg氢氧化钙、0.1kg十二烷基磺酸钠、1.5kg由重量比为2：1的乙基含氢硅油(h/乙基为0.90)和羟基含氢硅油(h％为8.5％)组合的混合硅油、1.9kg丙酮和0.5kg硅酸钠；
向反应釜中加入3l水，然后加入硅酸钠，搅拌50分钟使其完全溶解，再向其中加入氢氧化钙，搅拌30分钟，然后再加入十二烷基磺酸钠、硅油和丙酮，搅拌1小时，静置2小时，甩干，烘干24小时，风选，收集粒径低于5μm的颗粒，得到氯气捕消剂。
将制备的毒性气体捕消剂用于硫化氢的吸收，采用1.0m3的毒气实验箱充入硫化氢后检测其浓度为1000ppm，将50g毒性气体捕消剂喷入实验箱中，10分钟后进行检测，检测结果为700ppm，计算得吸收效率为30％。
将制备的毒性气体捕消剂用于氯气的吸收，采用1.0m3的毒气实验箱充入氯气后检测其浓度为1000ppm，将150g毒性气体捕消剂喷入实验箱中，10分钟后进行检测，检测结果为20ppm，计算得吸收效率为98％。
本发明的具体实例，已经对本发明的毒性气体捕消剂的制备方法和使用效果进行了图示和描述，但在本发明基础上，技术人员应该明白，其所做的修改和改进，如不偏离本发明权利要求书所限定的精神，均属于本发明要求保护的范围。