由木醋液制備的白色融雪劑的方法及應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出的一種由木醋液制備的白色融雪劑及方法，將木醋原液于0.01±0.005MPa、68±2℃下精餾，得到無色木醋液；取精餾木醋液、碳酸鈣、堿式碳酸鎂按4～6:1:1mol比于30～35℃，反應50～60min，制得無色CMA液體融雪劑液體。無色CMA液體融雪劑液體經(jīng)噴霧干燥得CMA白色固體融雪劑。將融雪劑應用與積雪中，效果優(yōu)異。由生物質(zhì)廢液制備CMA類環(huán)保型融雪劑，可為道路除冰化雪提供一種低成本并根除氯害的綠色環(huán)保型融雪劑，同時CMA又是很好的防腐劑，對道路、橋梁設施和混凝土構件等設施起到保護作用。木醋液是來源于干餾熱解生物質(zhì)廢料的副產(chǎn)物之一，是可持續(xù)發(fā)展能源系統(tǒng)的主要能源。
【專利說明】由木醋液制備的白色融雪劑的方法及應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于除雪技術，特別是涉及一種由木醋液制備的白色融雪劑方法及應用?！颈尘凹夹g】
[0002]我國大中城市冬季傳統(tǒng)的化雪除冰方法是使用食鹽水。雖然鹽水對浙青路面無害，但在其他方面存在很多難以克服的缺陷:如對道路、橋梁設施和混凝土構件的腐蝕破壞、對花草樹木乃至農(nóng)作物的“鹽害”、匯入江河湖泊后將污染水體，如果滲入地下水，飲用此水，將會對人體健康造成極大危害等等。
[0003]為保證生態(tài)環(huán)境和道路等設施，美國、加拿大、北歐等積極研究環(huán)保型融雪劑。醋酸鈣鎂鹽(CMA)是二十世紀八十年代美國為替代食鹽而開發(fā)出的一種環(huán)保型融雪化冰化學品，與NaCl相比，CMA具有熔點低、可生物降解、對道路橋梁設施和混凝土構件無腐蝕、對土壤和水源不造成污染等。但制備CMA的原料之一冰醋酸價格較高，使得CMA比NaCl價格高出30倍以上，由此制約了 CMA融雪劑的普遍使用。
[0004]另外，還有研發(fā)、使用醋酸鉀、乙二醇、丙二醇(價格均高于CMA)。
[0005]目前，也有用木醋液制備的融雪劑的，如許英梅等一種低成本環(huán)保型融雪劑的制備與性能研究，遼寧化工，第36卷第I期，2007年I月發(fā)明的文獻中說明:取定量已知酸含量的木醋液，加入過量白云石粉，攪拌，在室溫下反應30~50min ;過濾,得到黑色或深褐色濾液；將濾液用活性炭脫色，過濾得液體CMA類融雪劑。將濾液蒸發(fā)結晶或濃漿噴霧干燥得固體CMA類融雪劑。
[0006]我們經(jīng)實驗驗證得知:由于木醋原液中含有大量有機物,若由木醋原液與白云石粉直接作用，得到的黑色或深褐色溶液，無論加入活性炭吸附或經(jīng)雙氧水、次氯酸漂白液漂白均不能將其脫色，如將其直接應用于融雪劑，將影響道路、橋梁等設施的路面清潔，造成二次污染。且又由于白云石粉中鈣鎂含量很低，達不到廠家提供的鈣鎂含量50%的數(shù)據(jù)，若按其投料反應轉化，成本高于工業(yè)用碳酸鈣加堿式碳酸鎂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)目前存在的問題，我們進行了研究和實驗，提出了先精餾后反應轉化的工藝方法，首先利用生物質(zhì)廢料(麥秸桿、酸棗核、木屑等)干餾熱解制炭及燃料氣過程中產(chǎn)生的黑褐色廢液——木醋液(目前的木醋液指標為:醋酸含量為6~12%，丙酸0.6%，甲酸0.3%，pH=2.5)，作為低成本的醋酸來源，制得了近白色低成本的CMA環(huán)保型融雪劑，方法簡單可行，克服了 CMA類環(huán)保型融雪劑因醋酸價高、有色，使其不能普及使用的缺陷。
[0008]本發(fā)明提出的一種由木醋液制備的白色融雪劑及方法具體技術方案如下；
[0009]一種由木醋液制備的白色融雪劑的方法，步驟如下:
[0010]I)將木醋原液于0.01±0.005MPa、68±2°C下精餾，得到無色木醋液；
[0011]2)取精餾木醋液、碳酸鈣、堿式碳酸鎂按4~6:1:1的mol比于30~35°C，反應50~60min，制得無色CMA液體融雪劑液體。[0012]所述的無色CMA液體融雪劑液體經(jīng)噴霧干燥得CMA白色固體融雪劑。
[0013]將本發(fā)明的融雪劑應用與積雪中，效果優(yōu)異。
[0014]將液體CMA融雪劑與自來水依體積1:1~1:2倍稀釋后，在1~2.5m2積雪被壓實后的路面上，均勻噴灑稀釋液1.5~2.0L，經(jīng)1h后積雪有明顯融化效果，24h后路面積雪全部融化。
[0015]將固體粉末CMA融雪劑5~10g，均勻撒在面積約為0.05~0.12m2、積雪厚度約為2~3cm的地面上，經(jīng)30min后積雪完全融化，且在之后的落雪過程中該試驗區(qū)域無積雪。
[0016]本發(fā)明的技術工藝簡化、單元操作簡單、人員和設備投入較小、能源消耗較低。
[0017]由生物質(zhì)廢液制備CMA類環(huán)保型融雪劑，可為道路除冰化雪提供一種低成本并根除氯害的綠色環(huán)保型融雪劑，同時CMA又是很好的防腐劑，對道路、橋梁設施和混凝土構件等設施起到保護作用。最為重要的是木醋液是來源于干餾熱解生物質(zhì)廢料的副產(chǎn)物之一，將是一種極具發(fā)展前景的低成本醋酸來源，是可持續(xù)發(fā)展能源系統(tǒng)的主要能源。
【具體實施方式】
[0018]首先以X-射線衍射對經(jīng)減壓蒸餾后的精制木醋液與碳酸鈣、堿式碳酸鎂制得的CMA融雪劑結構進行測定，得到醋酸鈣鎂元素鹽的典型結構體征。
[0019]液體融雪劑的制取實例:
[0020]實施例1:
[0021]1)將木醋原液于0.01±0.005MPa、68±2°C下精餾，得到無色木醋液；
[0022]2)取精餾木醋液，與碳酸鈣、堿式碳酸鎂按4:l:lmol比，對應的質(zhì)量為2400g: 100g:97g，在35°C，反應60min，制得無色CMA液體融雪劑液體。
[0023]實施例2:
[0024]1)將木醋原液于0.01±0.005MPa、68±2°C下精餾，得到無色木醋液；
[0025]2)取精餾木醋液，與碳酸鈣、堿式碳酸鎂按5:1:1mol比，對應的質(zhì)量為3000g: 100g:97g，在35°C，反應50min，制得無色CMA液體融雪劑液體。
[0026]實施例3:
[0027]1)將木醋原液于0.01±0.005MPa、68±2°C下精餾，得到無色木醋液；
[0028]2)取精餾木醋液，與碳酸鈣、堿式碳酸鎂按6:l:lmol比，對應的質(zhì)量為3600g: 100g:97g，在33°C，反應50min，制得無色CMA液體融雪劑液體。
[0029]實施例4:
[0030]1)將木醋原液于0.01±0.005MPa、68±2°C下精餾，得到無色木醋液；
[0031]2)取精餾木醋液，與碳酸鈣、堿式碳酸鎂按6:l:lmol比，對應的質(zhì)量為3600g: 100g:97g，在30°C，反應50min，制得無色CMA液體融雪劑液體。
[0032]實施例5:
[0033]1)將木醋原液于0.01±0.005MPa、68±2°C下精餾，得到無色木醋液；
[0034]2)取精餾木醋液，與碳酸鈣、堿式碳酸鎂按5:1:1mol比，對應的質(zhì)量為3000g: 100g:97g，在32°C，反應56min，制得無色CMA液體融雪劑液體。
[0035]實施例6:
[0036]1)將木醋原液于0.01±0.005MPa、68±2°C下精餾，得到無色木醋液；[0037]2)取精餾木醋液，與碳酸鈣、堿式碳酸鎂按5:1:1mol比，對應的質(zhì)量為3000g: 100g:97g，在32°C，反應50min，制得無色CMA液體融雪劑液體。
[0038]實施例7:
[0039]I)將木醋原液于0.01±0.005MPa、68±2°C下精餾，得到無色木醋液；
[0040]2)取精餾木醋液，與碳酸鈣、堿式碳酸鎂按4.5:l:lmol比，對應的質(zhì)量為2700g: 100g:97g，在35°C，反應60min，制得無色CMA液體融雪劑液體。
[0041]固體融雪劑的制取實例:
[0042]實例1:將實施例1所得CMA液體，經(jīng)噴霧干燥得84g CMA白色固體融雪劑。
[0043]實例2:將實施例2所得CMA液體，經(jīng)噴霧干燥得83.37g CMA白色固體融雪劑.[0044]實例3:將實施例3所得CMA液體，經(jīng)噴霧干燥得84.60g CMA白色固體融雪劑.[0045]實例4:將實施例4所得CMA液體，經(jīng)噴霧干燥得83.90g CMA白色固體融雪劑.[0046]實例5:將實施例5所得CMA液體，經(jīng)噴霧干燥得83.25g CMA白色固體融雪劑.[0047]實例6:將實施例6所得CMA液體，經(jīng)噴霧干燥得83.05g CMA白色固體融雪劑.[0048]實例7:將實施例7所得CMA液體，經(jīng)噴霧干燥得84.0lg CMA白色固體融雪劑.[0049]融雪劑的應用實例:
[0050]實施例1:取2L無色CMA液體融雪劑與自來水依體積比1:1稀釋后，取1.5L稀釋液均勻撒在Im2積雪被壓實后的路面上，經(jīng)Ih后積雪有明顯融化效果，24h后路面積雪全部融化。實施例2:取2L無色CMA液體融雪劑與自來水依體積比1:2稀釋后，取1.5L稀釋液均勻撒在1.5m2積雪被壓實后的路面上，經(jīng)Ih后積雪有明顯融化效果，24h后路面積雪全部融化。
[0051]實施例3:取無色CMA液體融雪劑與自來水依體積比1:3稀釋后，取2.0L稀釋液均勻撒在1.5m2積雪被壓實后的路面上，經(jīng)Ih后積雪有明顯融化效果，24h后路面積雪全部融化。實施例4:將實施例2的白色固體粉末CMA融雪劑約5g均勻撒在面積約為0.05m2、積雪厚度約為2cm的地面上，經(jīng)30min后積雪完全融化，且在之后的落雪過程中該試驗區(qū)域
無積雪。
[0052]實施例5:將白色固體粉末CMA融雪劑約7.5g均勻撒在面積約為0.09m2、積雪厚度約為2cm的地面上，經(jīng)30min后積雪完全融化，且在之后的落雪過程中該試驗區(qū)域無積雪。
[0053]實施例6:將白色固體粉末CMA融雪劑約IOg均勻撒在面積約為0.12m2、積雪厚度約為2cm的地面上，經(jīng)30min后積雪完全融化，且在之后的落雪過程中該試驗區(qū)域無積雪。
[0054]需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個具體實施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導出或聯(lián)想到的所有變形，均應認為是本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種由木醋液制備的白色融雪劑的方法，其特征是步驟如下: 1)將木醋原液于0.01±0.005MPa、68±2°C下精餾，得到無色木醋液； 2)取精餾木醋液，與碳酸鈣、堿式碳酸鎂按物質(zhì)的量，單位為mol，以4~6:1:1之比于30~35°C，反應50~60min，制得無色CMA液體融雪劑液體。
2.如權利要求1所述的方法，其特征是所述的無色CMA液體融雪劑液體經(jīng)噴霧干燥得CMA白色固體融雪劑。
3.權利要求1所述的融雪劑的應用，其特征是將液體CMA融雪劑與自來水依體積1:1~1:2倍稀釋后，在I~2.5m2積雪被壓實后的路面上，均勻噴灑稀釋液1.5~2.0L,經(jīng)Ih后積雪有明顯融化效果，24h后路面積雪全部融化。
4.權利要求2所述的融雪劑的應用，其特征是將固體粉末CMA融雪劑5~10g，均勻撒在面積約為0.05~0.12m2、積雪厚度約為2~3cm的地面上，經(jīng)30min后積雪完全融化，且在之后的落雪過程 中該試驗區(qū)域無積雪。
【文檔編號】C09K3/18GK103788928SQ201410033297
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月23日 優(yōu)先權日:2014年1月23日
【發(fā)明者】李建穎, 趙彥巧, 王靜, 張曉潔, 鄭譚, 韓富豪, 郭仕婕, 樊一 申請人:天津商業(yè)大學