CN101239228A

CN101239228A - 磷酸铵盐超细干粉灭火剂及其制备方法

Info

Publication number: CN101239228A
Application number: CNA2008100581771A
Authority: CN
Inventors: 林向芳
Original assignee: KUNMING TAIKANG GROUP CO Ltd
Current assignee: KUNMING TAIKANG GROUP CO Ltd
Priority date: 2008-03-12
Filing date: 2008-03-12
Publication date: 2008-08-13

Abstract

本发明是一种磷酸铵盐超细干粉灭火剂及其制备方法。原料的重量配比为：普通磷酸铵盐干粉灭火剂500～900千克、活性白土15～80千克、硅化的白炭黑40～100千克、云母25～100千克、碳酸钙10～300千克、硅油8～15千克；或者：湿法磷酸一铵700～900千克、活性白土15～80千克、硅化的白炭黑40～100千克、云母25～100千克、碳酸钙10～300千克、硅油8～15千克；产品的粒度为小于20微米。本发明灭火效果好、范围广；在封闭和半封闭状态下可扑灭A类固体物质火灾、B类液体物质火灾、C类气体物质火灾和E类电器火灾，由于灭火剂粒径小、比表面成倍提高，加上经过硅化处理后、微粒之间不会聚团，流动好、提高了干粉的喷射性能，扩散快、加之湿法磷酸一铵本身边含有硫和铵、受烧热后产生N、大大提高了灭火效果，是普通干粉灭火剂的6－10倍。而且节能减排，成本低。

Description

磷酸铵盐超细干粉灭火剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及消防灭火技术领域，具体地说是磷酸铵盐超细干粉灭火剂(简称ABC超细干粉灭火剂)的制备方法。

背景技术

Halon灭火剂以其成本低、灭火效能高在消防业中一直占有重要地位。但其主要成分是卤代烷，使用后会对大气臭氧层造成严重破坏，故即将限期停止使用。研究开发绿色环保型的Halon灭火剂的替代品显得尤为迫切，磷酸铵盐干粉灭火剂以其灭火效能高，对环境友好成为Halon灭火剂的最理想替代品之一。国内外为了进一步提高灭火效能进行了大量研究，其方向是优化磷酸铵盐干粉灭火剂的配方和磷酸铵盐干粉超细化，而超细化对提高灭火效能贡献相对较大。

超细磷酸铵盐干粉灭火剂的相关文献、成果和专利发明的报道：

“安全与环境学报”登载的“超细磷酸铵盐微粒灭火剂与B类火作用的有效性研究”中，为研究超细微粒灭火剂的灭火能力，对NH4H2PO4质量分数为90％的ABC干粉进行超细化和表面改性，制得具有良好流散性的平均粒度在2～10μm的微粒灭火剂，然后将不同量的微粒灭火剂和一定压力的氮气一起充装于1L的贮压式灭火器中，然后在1m3灭火室内进行全淹没条件下的B类油火灭火试验。结果表明，粒度在4.11μm以下的微粒灭火剂能在空中滞留15min以上，并且其灭火质量浓度随着灭火剂的体积平均直径的减小而减少；微粒灭火剂的体积平均粒径为2.48μm时，其灭火质量浓度仅为59～64g/m^3，平均灭火时间小于6s。超细微粒灭火剂具有良好的空间流动扩散能力，可用于全淹没火灾保护，作用于B类油火时，灭火质量浓度低且灭火时间短，灭火效率很高。

不足；不拥有用湿法磷酸一铵生产磷酸铵盐超细干粉灭火剂的技术、应用范围小和使用的原料系热法磷酸一铵，其原料成本高、耗能高、污染大。

“四川化工”登载的“磷酸铵盐干粉灭火剂的超微细化及表面处理”中，采用超音速气流粉碎方式并添加少量粉碎助剂对磷酸铵盐干粉进行超微细化，制得了超细磷酸铵盐干粉；再添加甲基含氢硅油对其表面改性，制得了粒子表面形态规整、平均粒径5μm、比表面积2.2m^2/cm63的超细磷酸铵盐系列干粉灭火剂。所制得干粉灭火剂的流动性和疏水性好，抗结块性强，其流动性为6.5s，疏水保持率达98％，吸湿率为1.71％，抗结块性(以针入度表示)为30.1mm。灭火效果对比实验表明，磷酸铵盐干粉灭火剂经超微细化后，有效灭火时间由原来的4s缩短到1s，有效灭火次数由原来的2次增加到7次，灭火效能约为普通型磷酸铵盐干粉灭火剂的4.6倍。

四川化工是对磷酸铵盐干粉灭火剂的超微细化及表面处理，不拥有用湿法磷酸一铵生产磷酸铵盐超细干粉灭火剂的技术。对磷酸铵盐干粉灭火剂的超微细化及表面处理后对型号有一定影响，因此、灭火效果不够好。

专利CN1597024“一种抗复燃超细磷酸铵盐干粉灭火剂”，在超细磷酸铵盐干粉基料表面依次包覆上硅油膜和氟碳物膜而成，超细磷酸铵盐干粉基料的配方为：磷酸铵盐50～90份、硫酸铵2～20份、滑石粉2～10份、云母粉1～5份、白碳黑1～10份、碳酸钙1～10份，上述组分中，磷酸铵盐、硫酸铵的平均粒度≤5μm。制备方法的工艺流程为：配料、气流粉碎与混合；包覆硅油膜；包覆氟碳物膜。该发明所述抗复燃超细磷酸铵盐干粉灭火剂既疏水又疏油，能扑救A、B、C类火灾，尤其适用于扑救油类火灾，其灭火效能约为普通型磷酸铵盐干粉灭火剂的5倍。

在超细磷酸铵盐干粉基料表面依次包覆上硅油膜和氟碳物膜制成抗复燃超细磷酸铵盐干粉灭火剂与昆明泰康公司直接用湿法磷酸一铵生产成有上例功能的超细磷酸铵盐干粉灭火剂相比、后者工艺简单、成本低、灭火效果好。

昆明泰康集团有限公司发明(CN1686587)的“一种磷酸铵盐干粉灭火剂的制备方法”。用湿法磷酸一铵300-900、碳酸钙30-450、活性白土10-100、硅化的白炭黑10-40、云母10-30、硅油3-20；将上述配料混合，热气流80-140℃恒温脱水至水分0.3％以下，恒温粉碎至规定的粒度。本发明的磷酸铵盐干粉灭火剂具有生产成本低，吸湿率低，产品存储期长等优点。

现有的普通磷酸铵盐干粉灭火剂粒度大、一般粒度在40μm、适宜在室外灭火。

超细化磷酸铵盐干粉和普通干粉相比，粒径变小、比表面成倍提高，经过硅化处理后、微粒之间不会聚团，流动好、提高了干粉的喷射性能，扩散快、从而提高了干粉灭火剂的灭火效果。

虽然超细磷酸铵盐干粉灭火剂的研发已有相关文献、成果和专利的报道。但采用化肥湿法磷酸一铵生产的磷酸铵盐超细干粉灭火剂产品，尚未见公开文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种节能、环保，生产成本低、灭火效果好、应用范围广的磷酸铵盐超细干粉灭火剂及其备制方法。

本发明是这样实现的：用普通磷酸铵盐干粉或P₂O₅(五氧化二磷)含量达41％以上的湿法磷酸一铵为主要原料生产磷酸铵盐超细干粉灭火剂、并粉碎至10微米以下，细微的颗粒在一定时间内悬浮在空间，在燃烧火焰中吸热分解出氨和磷酸，随后生成聚磷酸。每一步反应均是吸热反应，有较好的冷却作用；分解产生的游离氨能与火焰燃烧反应中产生的OH自由基反应，减少并终止燃烧反应产生自由基，降低了燃烧反应速率。当火焰中游离氨浓度足够高，与火焰接触面积足够大，自由基中止速率大于燃烧反应生成的速率，链式燃烧反应被终止，导致火焰熄灭，稍大一点的颗粒在高温下分解反应，在固体物质表面生成一层玻璃状薄膜残留覆盖于燃烧物表面，降温后形成脆性覆盖物使燃烧表面与空气隔绝，当覆盖物达到一定厚度时能够阻止复燃，阻止燃烧进行。

原料的重量配比为：

普通磷酸铵盐干粉灭火剂500～900千克、活性白土15～80千克、硅化的白炭黑40～100千克、云母25～100千克、碳酸钙10～300千克、硅油30～100千克。

或者：湿法磷酸一铵700～900千克、活性白土15～80千克、硅化的白炭黑40～100千克、云母25～100千克、碳酸钙10～300千克、硅油35～100千克。

制取步骤：

1)取普通磷酸铵盐干粉灭火剂500～900千克、活性白土15～80千克、硅化的白炭黑40～100千克、云母25～100千克、碳酸钙10～300千克、硅油30～100千克；

或者：取湿法磷酸一铵700～900千克、活性白土15～80千克、硅化的白炭黑40～100千克、云母25～100千克、碳酸钙10～300千克、硅油35～100千克；

2)将上述配料混合，热气流90～130℃恒温脱水至含水份0.2％以下

3)粉碎至10微米以下。

本发明的磷酸铵盐超细干粉灭火剂与现有技术相比具有以下优点：

1、节能减排：用湿法磷酸一铵生产一吨磷酸铵盐超细干粉灭火剂需要电能仅400度；用工业级热法磷酸一铵生产一吨磷酸铵盐超细干粉灭火剂需要用电高达4500度。排放少：用湿法磷酸一铵生产一吨磷酸铵盐超细干粉灭火剂二氧化硫排放仅为260g。业内共知、热法磷酸一铵是用黄磷生产而得、每生产一吨黄磷需用15000度电、15000度电需要烧7.5吨煤、煤的二氧化硫8kg/吨，一吨黄磷生产3吨热法磷酸一铵、因此、用工业级热法磷酸一铵生产一吨磷酸铵盐超细干粉灭火剂的二氧化硫排放高达23kg。

2、成本低：用湿法磷酸一铵生产一吨磷酸铵盐超细干粉灭火剂需要电能仅400度；用工业级热法磷酸一铵生产一吨磷酸铵盐超细干粉灭火剂需要用电高达4500度。用湿法磷酸一铵生产一吨磷酸铵盐超细干粉灭火剂是用工业级热法磷酸一铵生产一吨磷酸铵盐超细干粉灭火剂的10分之一。附加值高：磷酸铵盐超细干粉灭火剂目前售价在8万元左右，每吨磷矿资源创造的附加值高达7万元人民币。

3、灭火效果好、范围广；在封闭和半封闭状态下可扑灭A类固体物质火灾、B类液体物质火灾、C类气体物质火灾和E类电器火灾。由于磷酸铵盐超细干粉灭火剂粒径变小、比表面成倍提高，加上经过硅化处理后、微粒之间不会聚团，流动好、提高了干粉的喷射性能，扩散快、加之湿法磷酸一铵本身边含有硫和铵、受烧热后产生N、大大提高了灭火效果、是普通干粉灭火剂的6-10倍。

具体实施方式

实施例1：

按以下原料重量配比和步骤制取磷酸铵盐超细干粉灭火剂：

1)取普通磷酸铵盐干粉灭火剂500千克、活性白土80千克、硅化的白炭黑50千克、云母80千克、碳酸钙290千克、硅油9千克；

2)将上述配料混合，用热气流90～130℃恒温脱水至水份0.15％以下；

3)粉碎至10微米以下。

实施例2：

按以下原料重量配比和步骤制取磷酸铵盐超细干粉灭火剂：

1)取普通磷酸铵盐干粉灭火剂900千克、活性白土15千克、硅化的白炭黑50千克、云母25千克、碳酸钙10千克、硅油9千克；

2)、3)步骤与实施例1相同。

实施例3：

按以下原料重量配比和步骤制取磷酸铵盐超细干粉灭火剂：

1)取湿法磷酸一铵700千克、活性白土80千克、云母100千克、硅化的白炭黑80千克、碳酸钙40千克、硅油9千克。

2)、3)步骤与实施例1相同。

实施例4：

按以下原料重量配比和步骤制取磷酸铵盐超细干粉灭火剂：

1)取湿法磷酸一铵900千克、活性白土15千克、硅化的白炭黑50千克、云母25千克、碳酸钙10千克、硅油9千克；

2)、3)步骤与实施例1相同。

实施例5：

1)取普通磷酸铵盐干粉灭火剂900千克、活性白土30千克、硅化的白炭黑50千克、云母20千克、硅油9千克；

2)、3)步骤与实施例1相同。

实施例6：

1)取湿法磷酸一铵800千克、活性白土是30千克、硅化的白炭黑50千克、云母30千克、碳酸钙90千克、硅油8千克；

2)、3)步骤与实施例1相同。

本发明除主原料、粒度、生产工艺不宜改变外，其它辅料可根据应用环境实施调整配方。

Claims

1、一种磷酸铵盐超细干粉灭火剂，其特征在于原料的重量配比为：普通磷酸铵盐干粉灭火剂500～900千克、活性白土15～80千克、硅化的白炭黑40～100千克、云母25～100千克、碳酸钙10～300千克、硅油8～15千克；或者：湿法磷酸一铵700～900千克、活性白土15～80千克、硅化的白炭黑40～100千克、云母25～100千克、碳酸钙10～300千克、硅油8～15千克；产品的粒度为小于20微米。

2、权利要求1所述的磷酸铵盐超细干粉灭火剂的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：

1)取普通磷酸铵盐干粉灭火剂500～900千克、活性白土15～80千克、硅化的白炭黑40～100千克、云母25～100千克、碳酸钙10～300千克、硅油30～100千克；或者：取湿法磷酸一铵700～900千克、活性白土15～80千克、硅化的白炭黑40～100千克、云母25～100千克、碳酸钙10～300千克、硅油8～15千克；

2)将上述配料混合，热气流90～130℃恒温脱水至含水份0.15％以下，

3)粉碎至10微米以下。