CN102698401A - 一种硝酸戊酯的臭氧处理方法 - Google Patents

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史忠科
王杏歌
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Abstract

本发明公开了一种硝酸戊酯的臭氧处理方法，其技术方案要点是，利用臭氧溶于水产生氧化性更强的羟基自由基，在pH=4~11的条件下羟基自由基与硝酸戊酯进行反应，根据化学反应方程式确定完全处理硝酸戊酯所需要的臭氧量，并针对所检测的沥青路面柴油油污的大小确定使用的臭氧水溶液量和冲洗次数，采用臭氧处理沥青路面漏油中硝酸戊酯的方法，在不破坏原有沥青路面的基础上，使硝酸戊酯完全分解，最终生成不能腐蚀沥青路面的二氧化碳、水以及硝酸基盐类，达到维护道路和保证行车安全中的目的。

Description

一种硝酸戊酯的臭氧处理方法
技术领域
本发明涉及一种利用臭氧处理沥青路面漏油中硝酸戊酯的方法，属于交通环境保护技术领域。
背景技术
沥青路面的表面经常会被机动车辆漏出的柴油所污染，特别是油罐车在运输过程中发生泄漏，或发生交通事故损坏的车辆都会有大量的柴油流出；柴油的主要改进剂为硝酸戊酯，会对沥青路面造成腐蚀，使沥青路面出现松散、坑洞等现象，影响车辆的快速行驶，甚至造成新的交通事故；因而及时对沥青路面油污进行处理，防止车辆漏油腐蚀沥青路面在维护道路和保证行车安全中显得尤其重要。
在处理沥青路面漏油污染物方面，国内外的研究主要从改善沥青的抗油蚀特性，车辆状况，道路渠化的合理性以及规章制度方面入手；文献“王菁，王晓鹏，郑鸿翔，李九苏. 车辆漏油对沥青路面的影响及对策研究[J]. 企业技术开发，2010,29（15）：87-89”确定了车辆漏油对沥青路面的主要影响因素，并初步探讨了其影响规律，提出了针对车辆漏油的沥青路面养护对策、沥青混合料设计技术，但这种技术方案设计的沥青混合材料抗油蚀性能在使用过程中不断下降，而且不能及时处理漏油对沥青路面造成的腐蚀。
发明内容
为了克服现有技术不能及时处理漏油对沥青路面造成腐蚀的缺陷，本发明提出了一种利用臭氧处理沥青路面漏油中硝酸戊酯的方法，利用臭氧水溶液中羟基自由基的强氧化性，在不破坏原有沥青路面的基础上，对沥青路面漏油的污染物硝酸戊酯进行氧化处理，最终完全分解为不能腐蚀沥青路面的二氧化碳、水以及硝酸基盐类；
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种硝酸戊酯的臭氧处理方法，其特点主要包括以下步骤：
1、根据羟基自由基与沥青路面漏油中硝酸戊酯的反应式
Figure 2012100252408100002DEST_PATH_IMAGE001
式中：C5H11NO3：硝酸戊酯，结构式为；
硝酸戊酯与羟基自由基在pH=4~11的条件下生成不会对沥青路面造成腐蚀的CO2、H2O以及硝酸基盐类；
2、根据硝酸戊酯与羟基自由基完全反应的化学方程式：
确定泄露单位体积柴油时，硝酸戊酯完全反应所消耗的羟自由基基的量；
然后根据反应式：
Figure 2012100252408100002DEST_PATH_IMAGE004
式中：HO2：超氧化氢；
确定产生1mol羟基自由基所需要2mol的臭氧量；
3、根据化学反应原理，配置pH为4~11、浓度为500mg/L的臭氧水溶液，把所检测的沥青路面油污面积大小分成五个等级，随等级的变化确定用水量及清洗次数，使硝酸戊酯能与羟基自由基完全反应，达到清洗干净的效果。
本发明的有益效果是：采用臭氧处理沥青路面油污中硝酸戊酯，可以使硝酸戊酯最终完全分解为不能腐蚀沥青路面的CO2、H2O以及硝酸基盐类，对沥青路面不会造成损害，没有环境污染。
下面结合实施例对本发明作详细说明。
具体实施方式
1、根据羟基自由基与沥青路面漏油中硝酸戊酯的反应式
Figure 353298DEST_PATH_IMAGE001
式中：C5H11NO3：硝酸戊酯，结构式为；
硝酸戊酯与羟基自由基在pH=4~11的条件下生成不会对沥青路面造成腐蚀的CO2、H2O以及硝酸基盐类；
2、根据硝酸戊酯与羟基自由基完全反应的化学方程式：
Figure 670415DEST_PATH_IMAGE003
柴油的密度为0.810g/mL~0.855g/mL，柴油油污中硝酸戊酯的比例为1％~5％，1mL柴油油污中硝酸戊酯的质量为8.1mg~42.75mg；根据化学方程式，硝酸戊酯的分子量为133，羟基自由基的分子量为17；8.1mg~42.75mg硝酸戊酯所消耗的羟基自由基量为：
Figure 2012100252408100002DEST_PATH_IMAGE005
Figure 2012100252408100002DEST_PATH_IMAGE006
然后根据反应式：
Figure 754040DEST_PATH_IMAGE004
式中：HO2：超氧化氢；    
确定臭氧与羟基自由基的关系：
臭氧的分子量为48，生成31.060mg~163.93mg羟基自由基需要的臭氧量为：
Figure 2012100252408100002DEST_PATH_IMAGE007
Figure 2012100252408100002DEST_PATH_IMAGE008
即处理10cm2~20cm2的沥青路面油污，需要0.175g~0.926g的臭氧；
3、把所检测的油污面积大小分成五个等级，如下表所示：
等级 一 二 三 四 五
油污面积(cm2) (0,20] (20,50] (50,100] (100,500] （500,5000]
对沥青路面上形成的10cm2~20cm2的柴油油污用pH为4~11、浓度为500mg/L的臭氧水溶液进行试验：先把污染路面加热使其保持到100℃，用0.5L溶液喷洒一次，间隔5分钟，再用0.5L的溶液喷洒，间隔5分钟；每增加一个等级，需用的臭氧水溶液体积增加一次、反应时间不变、清洗次数增加一次；结果表明：沥青路面的油污被完全清洗干净；对于大于等级五的面积的柴油油污，要先进行吸附处理，再用臭氧水溶液进行清洗。

Claims (1)

1.一种硝酸戊酯的臭氧处理方法，其特点主要包括以下步骤：
(1) 根据羟基自由基与沥青路面漏油中硝酸戊酯的反应式
式中：C5H11NO3：硝酸戊酯，结构式为
Figure 468975DEST_PATH_IMAGE002
；
硝酸戊酯与羟基自由基在pH=4~11的条件下生成不会对沥青路面造成腐蚀的CO2、H2O以及硝酸基盐类；
(2) 根据硝酸戊酯与羟基自由基完全反应的化学方程式：
Figure 2012100252408100001DEST_PATH_IMAGE003
确定泄露单位体积柴油时，硝酸戊酯完全反应所消耗的羟自由基基的量；
然后根据反应式：
Figure 286889DEST_PATH_IMAGE004
式中：HO2：超氧化氢；
确定产生1mol羟基自由基所需要2mol的臭氧量；
(3根据化学反应原理，配置pH为4~11、浓度为500mg/L的臭氧水溶液，把所检测的沥青路面油污面积大小分成五个等级，随等级的变化确定用水量及清洗次数，使硝酸戊酯能与羟基自由基完全反应，达到清洗干净的效果。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030133832A1 (en) * 2001-12-31 2003-07-17 D'ottone Luca Sterilization and detoxification of confined spaces
CN101590403A (zh) * 2009-06-11 2009-12-02 上海交通大学 多功能耦合催化剂及其制备方法

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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
金彪 等: "臭氧氧化含油地下水实验研究", 《上海环境科学》, vol. 19, no. 4, 30 April 2000 (2000-04-30) *

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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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