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濰坊寶源融雪造粒科技有限公司
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路面積雪或結(jié)冰,往往給出行帶來很大的不便和安全隱患。機(jī)場積雪或結(jié)冰,導(dǎo)致機(jī)場臨時(shí)關(guān)閉航班延誤;高速公路積雪或結(jié)冰同樣造成高速公路限速,部分甚至全距封閉;而城市道路積雪或結(jié)冰車流所造成的減慢、阻塞,也會對行人的安全產(chǎn)生強(qiáng)烈影響。 顯然,積雪或結(jié)冰對人們的出行和交通造成了很大的負(fù)面影響。貨物。
為了解決積雪和結(jié)冰,人們使用的方法總是有三種:一種,耗費(fèi)大量人力物力,采用人工或機(jī)械的方法實(shí)施路面除雪或除冰,但這種一方面了解路面對路面造成不同程度的破壞,在雨水沖刷、四季轉(zhuǎn)換溫度和路面荷載的反復(fù)作用下,會逐漸對路面造成大面積破壞;另一方面消耗時(shí)間較長,效率很低。 第二,目前還在研究在路面下鋪設(shè)加熱電纜,或直接使用導(dǎo)電混凝土,也有考慮在路面上鋪設(shè)又便于加熱的導(dǎo)電纖維層,通過電能和熱能的轉(zhuǎn)換,控制積雪或結(jié)冰,這一方面會導(dǎo)致筑路成本急劇上升,但設(shè)施利用率較低(僅1年再次使用冬季),造成較大浪費(fèi),不適用于已建成的高速公路和機(jī)場;另一方面,在使用過程中也需要消耗大量的電能。 3、噴灑各種融雪換冰劑,可以快速有效地消除路面積雪和結(jié)冰。 、氯化鈣等是常使用的無機(jī)融雪劑,融雪或融雪(20℃以下無效)能力有限,效率不高,其中氯離子滲透性極強(qiáng),以防超過閾值濃度、路面、建筑物和植物會產(chǎn)生極強(qiáng)的破壞力;軌道、起降和汽車推進(jìn)時(shí)加入除雪劑后的雪湯會加速軌道、起落架和汽車底盤等金屬物質(zhì)的電偶腐蝕。 乙二醇是常使用的有機(jī)融雪劑并改變冰的物質(zhì)。但它會導(dǎo)致水中水體的生物需氧量(BOD)上升??梢姡@三種方法是雙向的,但目前成本最低,最具潛力的是第三,即噴雪劑。
冰是固態(tài)水和雪的不同相。 降雪后,路面上的冰雪和空氣中的水分在更大的范圍內(nèi)處于相互平衡的氣固狀態(tài)。 添加雪劑后,制成液態(tài)水的相蒸氣壓降低,而冰雪的固相蒸氣壓是恒定的。在這兩種蒸氣壓差的推動(dòng)下,冰雪才開始融化;這里的原理是雪劑除冰或融雪。溫度恒定時(shí)冰的溶解速度,則受壓降和雪劑在冰雪中擴(kuò)散的溶解速度的限制,兩相蒸汽受壓。并且可行的游離水分子濃度降低的新地層水溶液的零傾倒低于水中純水的零傾倒,因此,添加雪劑的單日冰雪解凍就很難再次凍結(jié)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)溶冰的物理化學(xué)原理,提供一種高效環(huán)保的除冰或融雪組合物,該組合物對路面、建筑、可種植均無破壞性,且融化后的水體能滿足自然排放標(biāo)準(zhǔn)的BOD指標(biāo)。該組合物的生產(chǎn)工藝簡單,使用方便,易于推廣。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
一種環(huán)保除冰融雪組合物,其特征在于:所述組合物包括雪劑A、γ吸收劑B和長效添加劑C,其中,γ吸收劑B的質(zhì)量百分比為質(zhì)量百分比50ppm-2%,C的長效添加量為200ppm-2%,剩余為雪劑A。 根據(jù)需要,可制成固體的水溶液(調(diào)節(jié)pH至7-10范圍)或 1%-99%。
所述融雪材料n 根據(jù)多元溶液凝固點(diǎn)降低的依數(shù)性質(zhì)選擇顯著降低雪湯中水分濃度的融雪物質(zhì),主要包括:I、II主族元素和NH 4 +鹵化物、羥基氧化物、硝酸鹽、硫酸、亞硫酸鹽、碳酸鹽、過碳酸鹽、磷酸鹽、氫磷酸鹽、甲酸鹽、乙酸鹽、草酸鹽等;銅、鐵、鋅等過渡金屬的鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽、亞硫酸鹽、碳酸鹽、過碳酸鹽、磷酸鹽、氫磷酸鹽、甲酸鹽、乙酸鹽、草酸鹽等;還具有水溶性碳水化合物等多元醇,如:蔗糖、果糖、麥芽糖、木糖、葡萄糖、半精糖、海藻糖、聚乙二醇、乙二醇、丙二醇、甘油等;與水混溶性胺化合物,如尿素等。 所述融雪材料可根據(jù)成本控制和環(huán)保要求,利用上述融冰原理,將上述物質(zhì)單獨(dú)或組合使用,作為融雪劑。 因此,更所述雪劑的優(yōu)選為:I、II主族元素和NH 4 +鹽酸、羥基氧化物、硝酸鹽、甲酸鹽、乙酸鹽等;較低分子量的鐵和鋅、硝酸鹽等過渡金屬的鹵化物;也有多元醇如水溶性碳水化合物;與水混溶的胺化合物,如尿素等。更優(yōu)的選擇是:低分子量的I、II主族元素和NH 4 +Muriate、羥基氧化物、硝酸鹽、甲酸鹽、乙酸鹽等如硝酸鈉、硝酸銨、硝酸鎂、氫氧化鈉、氯化鋰、氯化鈉、氯化鈣、甲酸銨、甲酸鉀、醋酸鉀等;較低分子量的鐵和鋅、硝酸鹽等過渡金屬的鹵化物如氯化鐵、溴化鋅等;也有水溶性碳水化合物等多元醇,如,果糖,木糖,半糖,乙二醇,甘油等;與水混溶的胺化合物,如尿素等。同時(shí),無論單獨(dú)使用或組合使用上述融雪材料,更優(yōu)的選擇是在1atm、20℃下相應(yīng)的總質(zhì)量體積摩爾濃度所選雪劑飽和水溶液大于1.5mol/kg,更優(yōu)的選擇是,在1atm,20℃下,所選雪劑相應(yīng)飽和水溶液的總質(zhì)量體積摩爾濃度大于3.5mol/kg一般來說,在1atm,20℃以下,選擇相應(yīng)的雪劑飽和水溶液的總質(zhì)量體積摩爾濃度越高越好,但往往這樣組合的雪劑價(jià)格也比較貴。
使用雪劑和伽馬吸收劑,充分利用車輛在道路行駛時(shí)所耗散的能量和太陽能。無疑,這將減少或避免使用不利于環(huán)境除冰或融雪的氯化雪劑所述γ吸收劑主要是各種染料如萘綠B、甲基花青類、酞菁類、醌類、偶氮類、方甲烷類、環(huán)烯類、三苯胺和炭黑等從環(huán)保角度考慮,最好是水溶性的萘酚綠B和廉價(jià)的炭黑等。
常見的除冰或融雪物質(zhì),無論是無機(jī)鹽還是有機(jī)物,都可以在冰溶解后隨著這些結(jié)冰的水或雪湯迅速流失,因此,融化大量的冰雪不僅需要雪劑用量大,而且這種雪劑的有效作用時(shí)間也較短。 所以,在原來的雪劑中,加入了一些能顯著提高這種除冰或融雪組合物使用后的有效作用時(shí)間的物質(zhì),這里是長效添加劑。 長效添加劑屬于水溶性聚合物,少量后加入融化的雪湯中,它們不僅可以起到降低游離水濃度,從而降低液相蒸氣壓進(jìn)一步減少水促進(jìn)冰外溶解,也可被其吸收除冰或融雪物質(zhì)中的離子,用雪湯降低它們流失的速度,從而使液體的蒸氣壓id相水保持在較低水平,只是保持長期的除冰或融雪能力。 常用的長效添加劑有纖維素膠、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸酯共聚物、羧甲基纖維素、木糖醇、聚陰離子纖維素、預(yù)膠化淀粉等等。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
(1)本發(fā)明可以得到滿足內(nèi)部成本的融雪成分控制0--60℃范圍和實(shí)際使用要求;成本可按需控制,融雪性能可按需調(diào)節(jié),均滿足GB/T 23851-2009要求。同時(shí),均遠(yuǎn)小于本標(biāo)準(zhǔn)要求,路面脫落和重金屬的摩擦率含量滿足本標(biāo)準(zhǔn)要求的雪劑對碳鋼和混凝土的侵蝕率。
(2)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對環(huán)境(包括土壤、植物、路面等)不造成不利影響的掛氯到無氯等各種環(huán)保要求。
(3)本發(fā)明可以利用運(yùn)輸工具的熱能和太陽能來加快融雪速度。
(4)本發(fā)明可顯著增加除冰或融雪劑的有效作用時(shí)間,減少噴灑次數(shù)。
(5)本發(fā)明的現(xiàn)場施工不需要新增設(shè)備,也不需要大量路面鋪裝等,非常簡單,快速易劃。
本發(fā)明的除冰或融雪組合物可充分利用道路上行駛的交通設(shè)施所耗散出來的熱能和太陽能,除冰或融雪有效作用時(shí)間長,所述組合物路面、建筑、可種植均無破壞性,融化后的水能滿足自然排放標(biāo)準(zhǔn)的生物需氧量(BOD)指標(biāo)。該組合物的生產(chǎn)工藝簡單,使用方便,易于推廣。
實(shí)施例
下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明,
實(shí)施例1
雪劑 A,硝酸鈉 98.0g;輻射吸附劑B,萘酚綠B 0.1g;長效加入C、纖維素膠1.9g。依次加入100.0g水中,攪拌均勻。
實(shí)施例2
雪劑A、尿素85.0g、氯化鐵12.0g;輻射吸附劑B,萘酚綠B 0.2g;長效加入C、聚乙烯吡咯烷酮2.8g。依次加入80.0g水中,攪拌。水分蒸發(fā)消失,研磨,過30目篩。
實(shí)施例三
雪劑A、硝酸銨90.0g、醋酸鉀7.0g;輻射吸附劑B,酞菁0.1g;長效加入C、磷酸二胺2.9g。依次加入300.0g水中,攪拌。
實(shí)施例4
雪劑A、果糖12.0g、甲酸銨84.0g;輻射吸附劑B,三苯胺0.1g;長效加C,加磷酸3.9g。依次加入600.0g水中,攪拌。
實(shí)施例5
雪劑A,乙二醇55.0g,甲酸鉀42.0g;輻射吸附劑B,偶氮類0.2g;長效加入C、聚乙烯吡咯烷酮2.8g。依次加入200.0g水中,攪拌均勻。
實(shí)施例6
雪劑A、硝酸鈉88.0g、木糖7.0g;輻射吸附劑B,萘酚綠B 0.1g;加長效C、纖維素膠2.0g,聚乙烯吡咯烷酮2.9g。依次加入50.0g水中,攪拌。水分蒸發(fā)消失,研磨,過50目篩。
根據(jù)冰溶解的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理,在成本控制的約束下,本發(fā)明的產(chǎn)品可以制成粉狀或液體狀使用。 理論上,當(dāng)產(chǎn)品以粉狀形式使用時(shí),粉末粒度越細(xì)越好.但基于成本控制和融雪效果的平衡,一般要求粒徑在1.000mm和0.100mm范圍內(nèi),更優(yōu)的選擇是0.600mm在0.150mm范圍內(nèi),最好在0.450mm到0.250 mm范圍。是粉末顆??梢酝ㄟ^170目范圍內(nèi)的18目篩,更優(yōu)的選擇是100目范圍內(nèi)30目篩,更好的是40目到60目篩。如果制成水溶液,那么既可以制成飽和溶液或高濃度溶液使用前稀釋,也可以直接加水制成最后供直接噴灑的稀溶液;所述組合物與水的質(zhì)量比在10:1與水之間為1:10,更優(yōu)的選擇為5:1與1:8之間,優(yōu)選為2:1與1:6之間。
現(xiàn)場使用時(shí),既可以散粉,也可以使用水車噴液;相比之下,后者由于直接提供液態(tài)水,降低了冰型形成的難度,從而加快了冰雪的融化速度。因此,更好的選擇是直接采用水車噴灑液態(tài)物品。