CN113193310A - 一种适用于核电站用铅酸蓄电池的吸酸枕 - Google Patents
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Abstract
一种适用于核电站用铅酸蓄电池的吸酸枕，包括隔绝袋和填充在隔绝袋内的吸收剂，所述的吸收剂由以下重量份数的组分组成：碳酸钠50‑70份、氢氧化钙15‑30份、分子筛15‑25份和酸碱指示剂0.01‑0.1份；本发明的吸酸枕制备工艺简单，添加了两种吸酸介质碳酸钠和氢氧化钙，充分吸收外泄酸液，主要针对核电站内铅酸蓄电池的电解液外泄应用，氢氧化钙与外泄酸液反应生成的微溶硫酸钙附着于吸收剂表面，起到缓和中和反应程度的目的，降低气泡和热量大量产生，提升吸酸枕应用于核电站的安全性，而且在配方中加入分子筛，可以起到起到缓和中和反应程度和吸附的作用，吸附电解液中的杂质，以便更好地发挥吸酸枕的吸酸效能。
Description
技术领域
本发明涉及核电附属设备技术领域，更具体的是涉及一种适用于核电站用铅酸蓄电池的吸酸枕。
背景技术
大容量铅酸蓄电池是电力领域中常用的应急供电设备，目前，核电站中使用的大容量铅酸蓄电池是应对供配电线路故障的主要技术手段之一；但铅酸蓄电池具有一定的缺陷，如遇暴力或使用不当，会发生蓄电池的破裂、爆炸进而导致酸液外露，酸液外露不仅会对核电站中的工作人员造成人身安全危害，而且会腐蚀核电站的基础设施，给安全带来较多隐患，因此一种可以快速吸收核电站外露酸液的产品。
发明内容
本发明目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种适用于核电站用铅酸蓄电池的吸酸枕，包括隔绝袋和填充在隔绝袋内的吸收剂，所述的吸收剂由以下重量份数的组分组成：碳酸钠50-70份、氢氧化钙15-30份、分子筛15-25份和酸碱指示剂0.01-0.1份。
优选地，所述吸收剂由以下重量份数的组分组成：碳酸钠60份、氢氧化钙20份、分子筛20份和酸碱指示剂0.05份。
优选地，所述碳酸钠、氢氧化钙和分子筛尺寸为80-120目，细化吸收剂的粒径，增强吸收剂的吸收以及吸附能力，大大增强吸收剂保持吸酸后的继续反应能力。
优选地，所述酸碱指示剂为酚酞或甲基橙。
优选地，所述隔绝袋采用高透水性复合材料制备，一旦有外溢电解酸液，可以保证较快地渗透入隔绝袋中，与吸收剂快速发生被动中和反应，相比于人为地喷洒粉末状吸收剂，不仅大幅度保障了作业人员的人身安全，而且保证了快速高效的作业，自动化程度较高。
优选地，所述的高透水性复合材料由以下重量份数的组分组成：聚丙烯切片40-60份、粘胶纤维30-40份、改性聚酯纤维25-40份、改性棉杆纤维35-55份、氨纶10-15份。
上述改性聚酯纤维基料的制备包括如下步骤：(a)将对苯二甲酸、山梨醇和乙二醇加入反应釜内，打浆后进行加压酯化，加压酯化的压力为0.3-0.5MPa，反应温度220-240℃，反应时间2.5-4h直至出水量达到85-90％；其中，对苯二甲酸、山梨醇和乙二醇的摩尔比为1:(0.3-0.8):(0.5-1.2)；(b)在反应釜内加入间苯二甲酸磺酸盐和聚乙二醇，常压酯化，当出水量为95-97％时结束反应进行缩聚反应，缩聚时间为1.5-2.5h，缩聚温度为240-260℃，真空度低于-0.01MPa，干燥后得到改性聚酯纤维基料，其中，对苯二甲酸、间苯二甲酸磺酸盐和聚乙二醇的摩尔比为1:(0.6-0.8):(1.2-1.8)；(c)将改性聚酯纤维基料加热至充分熔融，调节真空度为-50～-60KPa，保温搅拌10-15min后熔融纺丝，线密度为1.25-1.30tex，得到所述改性聚酯纤维。
上述改性棉杆纤维的制备包括如下步骤：将干燥的棉杆纤维分散在丙酮中，加入适量的马来酸酐和吡啶，60-80℃回流条件下反应4-6h，洗涤后得到改性棉杆纤维，其中，棉杆纤维和马来酸酐的摩尔比为1:(0.2-0.5)。
上述高透水性复合材料的制备包括如下步骤：(1)将聚丙烯切片、粘胶纤维、改性聚酯纤维、改性棉杆纤维和氨纶纤维置于混合机中搅拌，然后喂入螺杆挤出机，同时对物料加热熔融，过滤掉熔体中的杂质；(2)将计量后的熔体采用熔喷设备得到复合纤维，然后沉积得到初生复合材料，干燥后得到高透水性复合材料。
有益效果：
(1)本发明的吸酸枕制备工艺简单，添加了两种吸酸介质碳酸钠和氢氧化钙，充分吸收外泄酸液，主要针对核电站内铅酸蓄电池的电解液外泄应用，而且氢氧化钙与外泄酸液反应生成的微溶硫酸钙附着于吸收剂表面，起到缓和中和反应程度的目的，降低气泡和热量大量产生，提升吸酸枕应用于核电站的安全性。
(2)配方中加入分子筛，不仅可以起到吸附作用，吸附电解液中的杂质，以便更好地发挥吸酸枕的吸酸效能，而且分子筛占据吸收剂相当的比例，降低反应物的浓度，起到缓和中和反应程度的目的，同样起到降低气泡和热量大量产生的目的。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种适用于核电站用铅酸蓄电池的吸酸枕，包括隔绝袋和填充在隔绝袋内的吸收剂，所述的吸收剂由以下重量份数的组分组成：碳酸钠60份、氢氧化钙20份、分子筛20份和酸碱指示剂0.05份；
在上述技术方案中，所述碳酸钠、氢氧化钙和分子筛尺寸为80目。
在上述技术方案中，所述酸碱指示剂为酚酞或甲基橙。
在上述技术方案中，所述隔绝袋采用高透水性复合材料制备。
上述高透水性复合材料由以下重量份数的组分组成：聚丙烯切片45份、粘胶纤维33份、改性聚酯纤维30份、改性棉杆纤维42份、氨纶纤维12份。
上述适用于吸酸枕的高透水性复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)改性聚酯纤维基料的制备：(a)将对苯二甲酸、山梨醇和乙二醇加入反应釜内，打浆后进行加压酯化，压力为0.5MPa，反应温度220-240℃，反应时间3h直至出水量达到85-90％；其中，对苯二甲酸、山梨醇和乙二醇的摩尔比为1:0.5:0.8；(b)在反应釜内加入间苯二甲酸磺酸盐和聚乙二醇，常压酯化，当出水量为95-97％时结束反应进行缩聚反应，缩聚时间为2.5h，缩聚温度为240-260℃，真空度低于-0.01MPa，干燥后得到改性聚酯纤维基料，其中，对苯二甲酸、间苯二甲酸磺酸盐和聚乙二醇的摩尔比为1:0.7:1.3；(c)将改性聚酯纤维基料加热至充分熔融，调节真空度为-50～-60KPa，保温搅拌10min后熔融纺丝，线密度为1.25-1.30tex，得到所述改性聚酯纤维；
(2)将干燥的棉杆纤维分散在丙酮中，加入适量的马来酸酐和吡啶，60-80℃回流条件下反应5h，洗涤后得到改性棉杆纤维；其中，棉杆纤维和马来酸酐的摩尔比为1:0.3；
(3)将聚丙烯切片、粘胶纤维、改性聚酯纤维、改性棉杆纤维和氨纶纤维置于混合机中搅拌，然后喂入螺杆挤出机，同时对物料加热熔融，过滤掉熔体中的杂质；
(4)将计量后的熔体采用熔喷设备得到复合纤维，然后沉积得到初生复合材料，干燥后得到高透水性复合材料。
实施例2
一种适用于核电站用铅酸蓄电池的吸酸枕，包括隔绝袋和填充在隔绝袋内的吸收剂，所述的吸收剂由以下重量份数的组分组成：碳酸钠55份、氢氧化钙18份、分子筛22份和酸碱指示剂0.03份。
在上述技术方案中，所述碳酸钠、氢氧化钙和分子筛尺寸为120目。
在上述技术方案中，所述酸碱指示剂为酚酞或甲基橙。
在上述技术方案中，所述隔绝袋采用高透水性复合材料制备。
上述高透水性复合材料由以下重量份数的组分组成：聚丙烯切片50份、粘胶纤维35份、改性聚酯纤维35份、改性棉杆纤维35份、氨纶纤维10份。
上述适用于吸酸枕的高透水性复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)改性聚酯纤维基料的制备：(a)将对苯二甲酸、山梨醇和乙二醇加入反应釜内，打浆后进行加压酯化，压力为0.3MPa，反应温度220-240℃，反应时间2.5h直至出水量达到85-90％；其中，对苯二甲酸、山梨醇和乙二醇的摩尔比为1:0.3:0.8；(b)在反应釜内加入间苯二甲酸磺酸盐和聚乙二醇，常压酯化，当出水量为95-97％时结束反应进行缩聚反应，缩聚时间为2.0h，缩聚温度为240-260℃，真空度低于-0.01MPa，干燥后得到改性聚酯纤维基料，其中，对苯二甲酸、间苯二甲酸磺酸盐和聚乙二醇的摩尔比为1:0.6:1.3；(c)将改性聚酯纤维基料加热至充分熔融，调节真空度为-50～-60KPa，保温搅拌13min后熔融纺丝，线密度为1.25-1.30tex，得到所述改性聚酯纤维；
(2)将干燥的棉杆纤维分散在丙酮中，加入适量的马来酸酐和吡啶，60-80℃回流条件下反应4h，洗涤后得到改性棉杆纤维；其中，棉杆纤维和马来酸酐的摩尔比为1:0.5；
(3)将聚丙烯切片、粘胶纤维、改性聚酯纤维、改性棉杆纤维和氨纶纤维置于混合机中搅拌，然后喂入螺杆挤出机，同时对物料加热熔融，过滤掉熔体中的杂质；
(4)将计量后的熔体采用熔喷设备得到复合纤维，然后沉积得到初生复合材料，干燥后得到高透水性复合材料。
实施例3
一种适用于核电站用铅酸蓄电池的吸酸枕，包括隔绝袋和填充在隔绝袋内的吸收剂，所述的吸收剂由以下重量份数的组分组成：碳酸钠60份、氢氧化钙22份、分子筛23份和酸碱指示剂0.06份。
在上述技术方案中，所述碳酸钠、氢氧化钙和分子筛尺寸为100目。
在上述技术方案中，所述酸碱指示剂为酚酞或甲基橙。
在上述技术方案中，所述隔绝袋采用高透水性复合材料制备。
上述高透水性复合材料由以下重量份数的组分组成：聚丙烯切片55份、粘胶纤维32份、改性聚酯纤维28份、改性棉杆纤维40份、氨纶纤维13份。
上述适用于吸酸枕的高透水性复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)改性聚酯纤维基料的制备：(a)将对苯二甲酸、山梨醇和乙二醇加入反应釜内，打浆后进行加压酯化，压力为0.5MPa，反应温度220-240℃，反应时间4h直至出水量达到85-90％；其中，对苯二甲酸、山梨醇和乙二醇的摩尔比为1:0.8:1.0；(b)在反应釜内加入间苯二甲酸磺酸盐和聚乙二醇，常压酯化，当出水量为95-97％时结束反应进行缩聚反应，缩聚时间为1.8h，缩聚温度为240-260℃，真空度低于-0.01MPa，干燥后得到改性聚酯纤维基料，其中，对苯二甲酸、间苯二甲酸磺酸盐和聚乙二醇的摩尔比为1:0.6:1.5；(c)将改性聚酯纤维基料加热至充分熔融，调节真空度为-50～-60KPa，保温搅拌10min后熔融纺丝，线密度为1.25-1.30tex，得到所述改性聚酯纤维；
(2)将干燥的棉杆纤维分散在丙酮中，加入适量的马来酸酐和吡啶，60-80℃回流条件下反应5.5h，洗涤后得到改性棉杆纤维；其中，棉杆纤维和马来酸酐的摩尔比为1:0.4；
(3)将聚丙烯切片、粘胶纤维、改性聚酯纤维、改性棉杆纤维和氨纶纤维置于混合机中搅拌，然后喂入螺杆挤出机，同时对物料加热熔融，过滤掉熔体中的杂质；
(4)将计量后的熔体采用熔喷设备得到复合纤维，然后沉积得到初生复合材料，干燥后得到高透水性复合材料。
实施例4
一种适用于核电站用铅酸蓄电池的吸酸枕，包括隔绝袋和填充在隔绝袋内的吸收剂，所述的吸收剂由以下重量份数的组分组成：碳酸钠70份、氢氧化钙28份、分子筛16份和酸碱指示剂0.08份。
在上述技术方案中，所述碳酸钠、氢氧化钙和分子筛尺寸为120目。
在上述技术方案中，所述酸碱指示剂为酚酞或甲基橙。
在上述技术方案中，所述隔绝袋采用高透水性复合材料制备。
上述高透水性复合材料由以下重量份数的组分组成：聚丙烯切片60份、粘胶纤维31份、改性聚酯纤维32、改性棉杆纤维52份、氨纶纤维12份。
上述适用于吸酸枕的高透水性复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)改性聚酯纤维基料的制备：(a)将对苯二甲酸、山梨醇和乙二醇加入反应釜内，打浆后进行加压酯化，压力为0.3MPa，反应温度220-240℃，反应时间3.5h直至出水量达到85-90％；其中，对苯二甲酸、山梨醇和乙二醇的摩尔比为1:0.6:1.1；(b)在反应釜内加入间苯二甲酸磺酸盐和聚乙二醇，常压酯化，当出水量为95-97％时结束反应进行缩聚反应，缩聚时间为2.5h，缩聚温度为240-260℃，真空度低于-0.01MPa，干燥后得到改性聚酯纤维基料，其中，对苯二甲酸、间苯二甲酸磺酸盐和聚乙二醇的摩尔比为1:0.6:1.5；(c)将改性聚酯纤维基料加热至充分熔融，调节真空度为-50～-60KPa，保温搅拌15min后熔融纺丝，线密度为1.25-1.30tex，得到所述改性聚酯纤维；
(2)将干燥的棉杆纤维分散在丙酮中，加入适量的马来酸酐和吡啶，60-80℃回流条件下反应4.5h，洗涤后得到改性棉杆纤维；其中，棉杆纤维和马来酸酐的摩尔比为1:0.5；
(3)将聚丙烯切片、粘胶纤维、改性聚酯纤维、改性棉杆纤维和氨纶纤维置于混合机中搅拌，然后喂入螺杆挤出机，同时对物料加热熔融，过滤掉熔体中的杂质；
(4)将计量后的熔体采用熔喷设备得到复合纤维，然后沉积得到初生复合材料，干燥后得到高透水性复合材料。
将实施例1-4得到的高透水复合材料制成高透水复合材料袋，内部分别填充有实施例1-4得到的碱性吸收剂制成吸酸枕，观察到吸收剂均未有明显的溶出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种适用于核电站用铅酸蓄电池的吸酸枕，其特征在于，包括隔绝袋和填充在隔绝袋内的吸收剂，所述的吸收剂由以下重量份数的组分组成：碳酸钠50-70份、氢氧化钙15-30份、分子筛15-25份和酸碱指示剂0.01-0.1份。
2.根据权利要求1所述的一种适用于核电站用铅酸蓄电池的吸酸枕，其特征在于，所述吸收剂由以下重量份数的组分组成：碳酸钠60份、氢氧化钙20份、分子筛20份和酸碱指示剂0.05份。
3.根据权利要求1所述的一种适用于核电站用铅酸蓄电池的吸酸枕，其特征在于，所述碳酸钠、氢氧化钙和分子筛尺寸为80-120目。
4.根据权利要求1所述的一种适用于核电站用铅酸蓄电池的吸酸枕，其特征在于，所述酸碱指示剂为酚酞或甲基橙。
5.根据权利要求1所述的一种适用于核电站用铅酸蓄电池的吸酸枕，其特征在于，所述隔绝袋采用高透水性复合材料制备。
6.根据权利要求5所述的一种适用于核电站用铅酸蓄电池的吸酸枕，其特征在于，所述的高透水性复合材料由以下重量份数的组分组成：聚丙烯切片40-60份、粘胶纤维30-40份、改性聚酯纤维25-40份、改性棉杆纤维35-55份、氨纶10-15份。
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