[發明專利]一種二氧化碳水合物滅火劑及其應用

有效

• 申請號: 201210256160.3
• 申請日: 2012-07-24
• 公開（公告）號: CN102772878A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 樊栓獅;楊亮;郎雪梅;王燕鴻;陳立宇;陳哲韓;孫麗妃
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: A62D1/06
• 分類號: A62D1/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及一種滅火劑的制備方法，具體涉及一種水合物滅火劑及其應用。

背景技術

二氧化碳水合物是由二氧化碳氣體與水在高壓低溫條件下生成的一種非化學計量的包絡狀籠型化合物，氣體分子被包裹在水分子形成的籠型晶格中。單位體積的水合物可以儲存160~180體積標準狀況下的氣體。作為一種環境友好型的新型固化技術，二氧化碳水合物生成技術在海水淡化、污水處理、二氧化碳捕獲以及置換開采天然氣水合物等工業領域有著廣泛的應用前景。

二氧化碳水合物生成的逆過程是一個劇烈吸熱的分解過程，其分解焓約為500?kJ/kg，比冰的融化焓（333?kJ/kg）還大，同時水合物分解后釋放出水和二氧化碳，二者都是傳統的滅火材料。水能滅火的機理主要在于水的冷卻作用，把燃燒物及其周圍環境的溫度降低至其著火點以下而熄滅火焰，但水的流動性很強，大部分水未發揮作用就流失了，隔絕燃燒物周圍空氣的作用不明顯。傳統的水系滅火劑是在水中加入吸水性顆粒、表面活性劑、增稠劑等添加劑以提高水的滅火性能，但其成本大大增加。二氧化碳滅火的機理主要在于二氧化碳能稀釋可燃物周圍的空氣，產生窒息作用而熄滅火焰。傳統的二氧化碳滅火劑使用的液態二氧化碳，被噴出時液體迅速氣化吸熱，除了起稀釋空氣的作用外，還可以降低燃燒物周圍溫度，但冷卻起次要作用。二氧化碳滅火劑容易凍傷人或凍住把手，而且造價高，對設備要求嚴格。

水系滅火劑流動性強導致滅火效率將低，而加入添加劑后又造成成本增加；二氧化碳滅火劑雖然滅火效率高，但對滅火設備要求嚴格，而且造價高。考慮到二氧化碳水合物分解吸熱降溫且釋放二氧化碳和水的特點，現將其作為一種新型環保滅火材料予以提出。

發明內容

本發明的目的在于克服現有滅火劑效率低、成本高的缺點，提出一種新型環保滅火劑——二氧化碳水合物滅火劑，由二氧化碳氣體與水在高壓低溫條件下生成，并在低溫環境中研磨、篩分成一定粒徑的結晶水合物粉末，其中二氧化碳分子被包裹在水分子構成的籠型晶格中。所述水合物滅火劑在滅火時，水合物粉末覆蓋在可燃物表面，可減少可燃物與空氣的接觸，分解吸熱可降低燃燒區溫度，釋放的二氧化碳稀釋可燃物周圍空氣，釋放的水也可以冷卻并覆蓋可燃物，從而達到滅火的目的。

本發明的技術原理：

二氧化碳水合物滅火劑是由二氧化碳氣體與水在高壓低溫條件下生成，并在低溫環境中研磨、篩分成一定粒徑的結晶水合物粉末，其中二氧化碳分子被包裹在水分子構成的籠型晶格中。該水合物滅火劑可由二氧化碳與水在高壓攪拌反應釜中快速生成，也可由二氧化碳與干水或添加劑溶液在高壓靜態反應釜中快速生成。

所述水合物滅火劑在滅火時，水合物粉末覆蓋在可燃物表面，可減少可燃物與空氣的接觸，分解吸熱可降低燃燒區溫度，釋放的二氧化碳稀釋可燃物周圍空氣，釋放的水也可以冷卻并覆蓋可燃物，從而達到滅火的目的。本滅火劑兼有水系滅火劑和二氧化碳滅火劑的優點，同時有二者所不具備的特點。與水系滅火劑相比，二氧化碳水合物滅火劑粉末先是覆蓋在可燃物表面，然后融化分解成水，延緩了水在可燃物表面的流失，同時在可燃物表面形成一個水層，一定程度上隔絕可燃物與空氣的接觸；與二氧化碳滅火劑相比，滅火劑在可燃物表面分解釋放二氧化碳，在可燃物表面形成一個二氧化碳氣體層，成為可燃物與空氣接觸的一道屏障，同時稀釋了可燃物周圍空氣。該水合物滅火劑的生產原料僅僅是二氧化碳和水或者干水，保證其無毒、無污染。

本發明目的通過以下技術方案來實現：

一種二氧化碳水合物滅火劑，是由二氧化碳氣體與水或干水在0.5~5?MPa，-10~15?℃下反應生成二氧化碳水合物，并在-10?℃以下研磨、篩分成粒徑小于1.0?mm的二氧化碳水合物粉末。

優選地，一種二氧化碳水合物滅火劑，是由二氧化碳氣體與水或干水在2.5~4?MPa，1~5?℃下反應生成二氧化碳水合物，并在-10?℃以下研磨、篩分成粒徑小于0.5mm的二氧化碳水合物粉末。

本發明所述的滅火劑在可燃物滅火中的應用，水合物粉末覆蓋在可燃物表面，可減少可燃物與空氣的接觸，分解吸熱可降低燃燒區溫度，釋放的二氧化碳稀釋可燃物周圍空氣，釋放的水也可以冷卻并覆蓋可燃物，從而達到滅火的目的。本滅火劑兼有水系滅火劑和二氧化碳滅火劑的優點。

本發明相對于現有技術所具有的優點及有益效果：