CN106893556A - 一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂 - Google Patents

一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂，清洗剂由纳米贝壳粉25~80重量份和去离子水5~20重量份组成。清洗剂制备方法如下：1）材料处理:将贝壳用清污液清洗2~3次，晾干；2）酸化处理：将晾干的贝壳置入酸化液中浸泡，烘干待用；3）煅烧：将烘干的贝壳纳米粉碎，过筛，高温煅烧，得纳米贝壳粉；4）混合：按重量份取纳米贝壳粉和去离子水，搅拌均匀，得海面油污清洗剂。本发明原料易得，成本低，生产工艺简单，除油污能力强，绿色环保，对人体和环境无害。

Description

一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂
技术领域
本发明属于海面油污清洗剂领域，具体涉及一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂。
背景技术
石油及其炼制品(汽油、煤油、柴油等)在开采、炼制、贮运和使用过程中进入海洋环境而造成的污染。是目前一种世界性的严重的海洋污染。
海面和海水中的石油会溶解卤代烃等污染物中的亲油组分，降低其界面间迁移转化速率。石油污染会破坏海滨风景区和海滨浴场。并且油膜减弱了太阳辐射透入海水的能量，会影响海洋植物的光合作用。石油在海面形成的油膜能阻碍大气与海水之间的气体交换，影响了海面对电磁辐射的吸收、传递和反射。长期覆盖在极地冰面的油膜，会增强冰块吸热能力，加速冰层融化，对全球海平面变化和长期气候变化造成潜在影响。
现有技术提供了多种油污清洗剂，例如，中国发明授权专利文献，授权公告号CN103525583B一种油污清洗剂该发明涉及一种硅酸盐制品的清洗剂，特别涉及一种油污清洗剂。所述各组分的重量配比为：次氯酸钠30％～40％、碳酸钙5％～10％、正溴丙烷5％～10％、丙酮5％～15％、醋酸乙酯5％、表面活性剂15％，余量为去离子水。该清洗剂加入了具有去污、漂白功能的次氯酸钠和具有去污去油渗透、润滑功能的正溴丙烷、碳酸钙、丙酮、醋酸乙酯、表面活性剂等，增强了污物与氯原子的结合，可有效清洗硅酸盐产品的水迹、油污，洗涤效果非常好；同时本发明清洗剂去污能力强、造价低，且为液体制剂，使用简单方便，是一种石材专用的油污清洗剂。但该油污清洗剂的清污效果还具有提升空间、成分复杂，不利于微生物降解。
发明内容
本发明针对上述技术问题提供一种原料易得，成本低，生产工艺简单，除油污能力强，反应表面积大，绿色环保，对人体和环境无害的一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂。
本发明针对上述技术问题所采取的方案为：一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂，由纳米贝壳粉25~80重量份和去离子水5~20重量份组成。
一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂的制备方法，制备方法如下：
1）材料处理:将贝壳用清污液清洗2~3次，晾干；
2）酸化处理：将晾干的贝壳置入酸化液中浸泡，烘干待用；
3）煅烧：将烘干的贝壳纳米粉碎，过筛，高温煅烧，得纳米贝壳粉；
4）混合：按重量份取纳米贝壳粉和去离子水，搅拌均匀，得海面油污清洗剂。
贝壳为贻贝、白玉贝、珍珠贝、牡蛎的一种或多种，利用一种或多种贝壳粉的清污特性协同清污来达到优异的清污效果。
步骤2中将晾干的贝壳置入酸化液中浸泡30~50min，贝壳材料表面较光滑，需要预先进行酸化处理以增大其比表面积，提高清洗剂的负载量。
步骤2中烘干温度为100~110℃，充分将贝壳粉中的水分及酸化液烘干，保证贝壳粉的吸污清污效果及避免多余水分对后续纳米粉碎效果的影响。
步骤3中将烘干的贝壳粉碎，用150~300目筛网过筛，直径较大的贝壳粉的清污效果不太理想，通过过筛得的贝壳粉清污效果优异，利于快速清污。
步骤3中过筛后的贝壳粉在800~900℃条件下煅烧8~9h，充分将贝壳粉中的可燃物质及水分去除，提升清污剂的吸污清污能力。
步骤1中的清污液由以下成分及重量份组成：次氯酸钠30~40份、碳酸钙5~10份、正溴丙烷5~10份、硅酸镁铝0.1~0.5份、亚磷酸酯0.02~0.2份、丙酮5~15份、醋酸乙酯4~6份、表面活性剂10~18份、去离子水25~40份。可有效去除原材料贝壳表面的杂质，油污，去污能力强，稳定性好，绿色环保，对病毒、细菌具有吸附及杀菌作用，通过清污液清洗的贝壳表面无杂质、油污、细菌，可制备高纯度的贝壳粉。
步骤2中的酸化液由以下成分及重量份组成：DH5~7份、氟硼酸2~5份、十二烷基三甲基氯化铵2~4份、HCl3~6份、尿囊素0.1~0.3份、缓蚀剂0.2~2份、防膨剂1~2份、二氢杨梅素0.02~0.08份、破乳剂0.1~2份、水70~90份。贝壳材料表面较光滑，需要预先进行酸化处理以增大其比表面积，提高清洗剂的负载量，酸化液对贝壳的伤害性低，具有深穿透性，可有效的增大贝壳粉表面积，还具有一定的杀菌作用，可渗透到贝壳内部杀灭细菌，酸化液的抗氧化性良好，易保存，有效期长。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明制备的清洗剂采用绿色原料，使用方便、原料易得，生产工艺过程中使用的清污液和酸化液提升获得的贝壳粉质量，清污液可有效去除原材料贝壳表面的杂质，油污，去污能力强，稳定性好，绿色环保，对病毒、细菌具有吸附及杀菌作用，酸化液可预先对贝壳进行酸化处理以增大其比表面积，提高清洗剂的负载量，酸化液对贝壳的伤害性低，具有深穿透性，可有效的增大贝壳粉表面积，还具有一定的杀菌作用，可渗透到贝壳内部杀灭细菌，酸化液的抗氧化性良好，易保存，有效期长。本发明原料易得，成本低，生产工艺简单，除油污能力强，绿色环保，对人体和环境无害。
具体实施方式
以下结合实施例作进一步详细描述：
实施例1：
一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂，由纳米贝壳粉25~80重量份和去离子水5~20重量份组成。
一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂的制备方法，制备方法如下：
1）材料处理:将贝壳用清污液清洗2~3次，晾干；
2）酸化处理：将晾干的贝壳置入酸化液中浸泡，烘干待用；
3）煅烧：将烘干的贝壳纳米粉碎，过筛，高温煅烧，得纳米贝壳粉；
4）混合：按重量份取纳米贝壳粉和去离子水，搅拌均匀，得海面油污清洗剂。
贝壳为贻贝、白玉贝、珍珠贝、牡蛎等的一种或多种，利用一种或多种贝壳粉的清污特性协同清污来达到优异的清污效果。
步骤2中将晾干的贝壳置入酸化液中浸泡30~50min，贝壳材料表面较光滑，需要预先进行酸化处理以增大其比表面积，提高清洗剂的负载量。
步骤2中烘干温度为100~110℃，充分将贝壳粉中的水分及酸化液烘干，保证贝壳粉的吸污清污效果及避免多余水分对后续纳米粉碎效果的影响。
步骤3中将烘干的贝壳粉碎，用150~300目筛网过筛，直径较大的贝壳粉的清污效果不太理想，通过过筛得的贝壳粉清污效果优异，利于快速清污。
步骤3中过筛后的贝壳粉在800~900℃条件下煅烧8~9h，充分将贝壳粉中的可燃物质及水分去除，提升清污剂的吸污清污能力。
步骤1中的清污液由以下成分及重量份组成：次氯酸钠30~40份、碳酸钙5~10份、正溴丙烷5~10份、硅酸镁铝0.1~0.5份、亚磷酸酯0.02~0.2份、丙酮5~15份、醋酸乙酯4~6份、表面活性剂10~18份、去离子水25~40份。可有效去除原材料贝壳表面的杂质，油污，去污能力强，稳定性好，绿色环保，对病毒、细菌具有吸附及杀菌作用，通过清污液清洗的贝壳表面无杂质、油污、细菌，可制备高纯度的贝壳粉。
步骤2中的酸化液由以下成分及重量份组成：DH5~7份、氟硼酸2~5份、十二烷基三甲基氯化铵2~4份、HCl3~6份、尿囊素0.1~0.3份、缓蚀剂0.2~2份、防膨剂1~2份、二氢杨梅素0.02~0.08份、破乳剂0.1~2份、水70~90份。贝壳材料表面较光滑，需要预先进行酸化处理以增大其比表面积，提高清洗剂的负载量，含有二氢杨梅素和尿囊素的酸化液对贝壳的伤害性低，且具有深穿透性，可有效的增大贝壳粉表面积，还具有一定的杀菌作用，可渗透到贝壳内部杀灭细菌，酸化液的抗氧化性良好，易保存，有效期长。
实施例2：
一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂，由优选的纳米贝壳粉65重量份和优选的去离子水18重量份组成。
一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂的制备方法，制备方法如下：
1）材料处理:将贝壳用清污液优选清洗2次，置于阳光下晾干；
2）酸化处理：将晾干的贝壳置入酸化液中浸泡，浸泡时间优选为40min，浸泡结束后放入烘箱中烘干，烘干温度为100~110℃，待用；
3）煅烧：将烘干的贝壳用纳米粉碎机进行粉碎，过筛，优选过筛网为200目，将过筛得的贝壳粉放入坩埚中后放入马弗炉中煅烧，在800~900℃条件下煅烧8~9h，得纳米贝壳粉；
4）混合：按重量份取优选的纳米贝壳粉65份和优选的去离子水18份，在30~45℃下，搅拌均匀，静置1~2h，得海面油污清洗剂。
步骤1~4中的常规步骤为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。
贝壳为生活在水边软体动物的外套膜中的一种或多种，利用一种或多种贝壳粉的清污特性协同清污来达到优异的清污效果。
清污液由以下成分及优选的重量份组成：次氯酸钠35份、碳酸钙7份、正溴丙烷6份、硅酸镁铝0.4份、亚磷酸酯0.1份、丙酮11份、醋酸乙酯5份、表面活性剂12份、去离子水38份。可有效去除原材料贝壳表面的杂质，油污，去污能力强，稳定性好，绿色环保，对病毒、细菌具有吸附及杀菌作用，通过清污液清洗的贝壳表面无杂质、油污、细菌，可制备高纯度的贝壳粉。
表面活性剂为两性表面活性剂和/或单宁类表面活性剂；两性表面活性剂为甜菜碱和/或咪唑啉。
酸化液由以下成分及优选的重量份组成：DH6份、氟硼酸4份、十二烷基三甲基氯化铵3份、HCl5份、尿囊素0.2份、缓蚀剂1份、防膨剂1.2份、二氢杨梅素0.06份、破乳剂1份、水88份。贝壳材料表面较光滑，需要预先进行酸化处理以增大其比表面积，提高清洗剂的负载量，酸化液对贝壳的伤害性低，具有深穿透性，可有效的增大贝壳粉表面积，还具有一定的杀菌作用，可渗透到贝壳内部杀灭细菌，酸化液的抗氧化性良好，易保存，有效期长。
DH由乙二酸、苯磺酸和氨基磺酸按照摩尔比为2:1:1的比例复配而成；
缓蚀剂，是一种喹啉季铵盐类缓蚀剂，其制备方法是：
a）将1摩尔的喹啉加入装有搅拌器、回流冷凝管和温度计的四口烧瓶中，开始加热升温；
b）在温度升高到90℃时，向烧瓶中滴加1摩尔的氯化苄，滴加完成后继续升温至130℃，恒温反应3h；
c）恒温反应3h后，冷却30min至90℃，所得产物在常温下与127.5g的OP-10及255g的乙醇进行复配，得到缓蚀剂；
防膨剂，其制备方法为：
（1）阳离子聚合物的制备：
（a）在反应釜中加入28~35g环氧氯丙烷，开启循环水冷却系统，保持溶液温度在10℃以下，开启搅拌器；
（b）连续搅拌下，加入68~75g三甲胺水溶液，该三甲胺水溶液的质量百分比浓度为33%；
（c）然后加入0.2~0.5g火碱，停止循环水冷却；
（d）开启加热，并使反应釜内温度升高至60℃，连续搅拌反应1小时；
（e）再分别升温至65℃、70℃及75℃，并分别连续搅拌1小时；
（f）温度提高到85℃，停止搅拌，保持恒温2小时，获得产物，即阳离子聚合物；
（2）、将阳离子聚合物20wt%、氯化钾8wt%、氯化铵5wt%、碳酰胺2wt%及水65wt%，在常温下复配，获得防膨剂；
破乳剂，其制备方法为：
1）将10g四乙烯五胺与4gKOH投入带有搅拌器的压力反应釜中，开动搅拌器，同时升温至120~135℃之间；
2）将640.9g环氧丙烷加入到反应釜中，控制反应釜的压力在0.25MPa，保持反应温度在120~135℃之间，待反应釜压力下降后，继续反应30min；
3）将345.1g环氧乙烷加入到反应釜中，继续控制反应釜的压力在0.25MPa；
4）待反应釜压力下降后，保持温度不变，继续反应30min，待反应釜降温后打开反应釜，在得到的产物中先加入500g甲醇，再加入1000g水，得破乳剂。
采用本发明制备的基于贝壳粉的海面油污清洗剂与常规油污清洗剂和空白对照组对海面油污清洗，取海面油污和海水均匀放入三个同样的容器中模拟海面环境，效果如表1：
表1海面油污清洗效果
项目 本发明制备的基于贝壳粉的海面油污清洗剂 常规油污清洗剂 空白对照
清洗效果 水面无油污 水面还存在少许油污 水面存在大量油污
是否可降解 可被微生物降解 微生物降解效果差 无法被微生物降解
应当理解，这些实施案例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂，其特征在于:所述清洗剂由纳米贝壳粉25~80重量份和去离子水5~20重量份组成。
2.一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂的制备方法，其特征在于：所述清洗剂制备方法如下：
1）材料处理:将贝壳用清污液清洗2~3次，晾干；
2）酸化处理：将晾干的贝壳置入酸化液中浸泡，烘干待用；
3）煅烧：将烘干的贝壳纳米粉碎，过筛，高温煅烧，得纳米贝壳粉；
4）混合：按重量份取纳米贝壳粉和去离子水，搅拌均匀，得海面油污清洗剂。
3.根据权利要求2所述的一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂的制备方法，其特征在于：所述贝壳为贻贝、白玉贝、珍珠贝、牡蛎的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2中将晾干的贝壳置入酸化液中浸泡30~50min。
5.根据权利要求2所述的一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2中烘干温度为100~110℃。
6.根据权利要求2所述的一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3中将烘干的贝壳粉碎，用150~300目筛网过筛。
7.根据权利要求2所述的一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3中过筛后的贝壳粉在800~900℃条件下煅烧8~9h。
8.根据权利要求2所述的一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的清污液由以下成分及重量份组成：次氯酸钠30~40份、碳酸钙5~10份、正溴丙烷5~10份、硅酸镁铝0.1~0.5份、亚磷酸酯0.02~0.2份、丙酮5~15份、醋酸乙酯4~6份、表面活性剂10~18份、去离子水25~40份。
9.根据权利要求2所述的一种基于贝壳粉的海面油污清洗剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2中的酸化液由以下成分及重量份组成：DH5~7份、氟硼酸2~5份、十二烷基三甲基氯化铵2~4份、HCl3~6份、缓蚀剂0.2~2份、防膨剂1~2份、破乳剂0.1~2份、水70~90份。
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