路面积雪或结冰,往往给出行带来很大的不便和安全隐患。机场积雪或结冰,导致机场临时关闭航班延误;高速公路积雪或结冰同样造成高速公路限速,部分甚至全距封闭;而城市道路积雪或结冰车流所造成的减慢、阻塞,也会对行人的安全产生强烈影响。 显然,积雪或结冰对人们的出行和交通造成了很大的负面影响。货物。
为了解决积雪和结冰,人们使用的方法总是有三种:一种,耗费大量人力物力,采用人工或机械的方法实施路面除雪或除冰,但这种一方面了解路面对路面造成不同程度的破坏,在雨水冲刷、四季转换温度和路面荷载的反复作用下,会逐渐对路面造成大面积破坏;另一方面消耗时间较长,效率很低。 第二,目前还在研究在路面下铺设加热电缆,或直接使用导电混凝土,也有考虑在路面上铺设又便于加热的导电纤维层,通过电能和热能的转换,控制积雪或结冰,这一方面会导致筑路成本急剧上升,但设施利用率较低(仅1年再次使用冬季),造成较大浪费,不适用于已建成的高速公路和机场;另一方面,在使用过程中也需要消耗大量的电能。 3、喷洒各种融雪换冰剂,可以快速有效地消除路面积雪和结冰。 、氯化钙等是常使用的无机融雪剂,融雪或融雪(20℃以下无效)能力有限,效率不高,其中氯离子渗透性极强,以防超过阈值浓度、路面、建筑物和植物会产生极强的破坏力;轨道、起降和汽车推进时加入除雪剂后的雪汤会加速轨道、起落架和汽车底盘等金属物质的电偶腐蚀。 乙二醇是常使用的有机融雪剂并改变冰的物质。但它会导致水中水体的生物需氧量(BOD)上升。可见,这三种方法是双向的,但目前成本最低,最具潜力的是第三,即喷雪剂。
冰是固态水和雪的不同相。 降雪后,路面上的冰雪和空气中的水分在更大的范围内处于相互平衡的气固状态。 添加雪剂后,制成液态水的相蒸气压降低,而冰雪的固相蒸气压是恒定的。在这两种蒸气压差的推动下,冰雪才开始融化;这里的原理是雪剂除冰或融雪。温度恒定时冰的溶解速度,则受压降和雪剂在冰雪中扩散的溶解速度的限制,两相蒸汽受压。并且可行的游离水分子浓度降低的新地层水溶液的零倾倒低于水中纯水的零倾倒,因此,添加雪剂的单日冰雪解冻就很难再次冻结。
发明内容
本发明的目的是根据溶冰的物理化学原理,提供一种高效环保的除冰或融雪组合物,该组合物对路面、建筑、可种植均无破坏性,且融化后的水体能满足自然排放标准的BOD指标。该组合物的生产工艺简单,使用方便,易于推广。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种环保除冰融雪组合物,其特征在于:所述组合物包括雪剂A、γ吸收剂B和长效添加剂C,其中,γ吸收剂B的质量百分比为质量百分比50ppm-2%,C的长效添加量为200ppm-2%,剩余为雪剂A。 根据需要,可制成固体的水溶液(调节pH至7-10范围)或 1%-99%。
所述融雪材料n 根据多元溶液凝固点降低的依数性质选择显着降低雪汤中水分浓度的融雪物质,主要包括:I、II主族元素和NH 4 +卤化物、羟基氧化物、硝酸盐、硫酸、亚硫酸盐、碳酸盐、过碳酸盐、磷酸盐、氢磷酸盐、甲酸盐、乙酸盐、草酸盐等;铜、铁、锌等过渡金属的卤化物、硝酸盐、硫酸盐、亚硫酸盐、碳酸盐、过碳酸盐、磷酸盐、氢磷酸盐、甲酸盐、乙酸盐、草酸盐等;还具有水溶性碳水化合物等多元醇,如:蔗糖、果糖、麦芽糖、木糖、葡萄糖、半精糖、海藻糖、聚乙二醇、乙二醇、丙二醇、甘油等;与水混溶性胺化合物,如尿素等。 所述融雪材料可根据成本控制和环保要求,利用上述融冰原理,将上述物质单独或组合使用,作为融雪剂。 因此,更所述雪剂的优选为:I、II主族元素和NH 4 +盐酸、羟基氧化物、硝酸盐、甲酸盐、乙酸盐等;较低分子量的铁和锌、硝酸盐等过渡金属的卤化物;也有多元醇如水溶性碳水化合物;与水混溶的胺化合物,如尿素等。更优的选择是:低分子量的I、II主族元素和NH 4 +Muriate、羟基氧化物、硝酸盐、甲酸盐、乙酸盐等如硝酸钠、硝酸铵、硝酸镁、氢氧化钠、氯化锂、氯化钠、氯化钙、甲酸铵、甲酸钾、醋酸钾等;较低分子量的铁和锌、硝酸盐等过渡金属的卤化物如氯化铁、溴化锌等;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;与水混溶的胺化合物,如尿素等。同时,无论单独使用或组合使用上述融雪材料,更优的选择是在1atm、20℃下相应的总质量体积摩尔浓度所选雪剂饱和水溶液大于1.5mol/kg,更优的选择是,在1atm,20℃下,所选雪剂相应饱和水溶液的总质量体积摩尔浓度大于3.5mol/kg一般来说,在1atm,20℃以下,选择相应的雪剂饱和水溶液的总质量体积摩尔浓度越高越好,但往往这样组合的雪剂价格也比较贵。
使用雪剂和伽马吸收剂,充分利用车辆在道路行驶时所耗散的能量和太阳能。无疑,这将减少或避免使用不利于环境除冰或融雪的氯化雪剂所述γ吸收剂主要是各种染料如萘绿B、甲基花青类、酞菁类、醌类、偶氮类、方甲烷类、环烯类、三苯胺和炭黑等从环保角度考虑,最好是水溶性的萘酚绿B和廉价的炭黑等。
常见的除冰或融雪物质,无论是无机盐还是有机物,都可以在冰溶解后随着这些结冰的水或雪汤迅速流失,因此,融化大量的冰雪不仅需要雪剂用量大,而且这种雪剂的有效作用时间也较短。 所以,在原来的雪剂中,加入了一些能显着提高这种除冰或融雪组合物使用后的有效作用时间的物质,这里是长效添加剂。 长效添加剂属于水溶性聚合物,少量后加入融化的雪汤中,它们不仅可以起到降低游离水浓度,从而降低液相蒸气压进一步减少水促进冰外溶解,也可被其吸收除冰或融雪物质中的离子,用雪汤降低它们流失的速度,从而使液体的蒸气压id相水保持在较低水平,只是保持长期的除冰或融雪能力。 常用的长效添加剂有纤维素胶、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸酯共聚物、羧甲基纤维素、木糖醇、聚阴离子纤维素、预胶化淀粉等等。
本发明相对于现有技术具有以下优点和有益效果:
(1)本发明可以得到满足内部成本的融雪成分控制0--60℃范围和实际使用要求;成本可按需控制,融雪性能可按需调节,均满足GB/T 23851-2009要求。同时,均远小于本标准要求,路面脱落和重金属的摩擦率含量满足本标准要求的雪剂对碳钢和混凝土的侵蚀率。
(2)本发明可以实现对环境(包括土壤、植物、路面等)不造成不利影响的挂氯到无氯等各种环保要求。
(3)本发明可以利用运输工具的热能和太阳能来加快融雪速度。
(4)本发明可显着增加除冰或融雪剂的有效作用时间,减少喷洒次数。
(5)本发明的现场施工不需要新增设备,也不需要大量路面铺装等,非常简单,快速易划。
本发明的除冰或融雪组合物可充分利用道路上行驶的交通设施所耗散出来的热能和太阳能,除冰或融雪有效作用时间长,所述组合物路面、建筑、可种植均无破坏性,融化后的水能满足自然排放标准的生物需氧量(BOD)指标。该组合物的生产工艺简单,使用方便,易于推广。
实施例
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明,
实施例1
雪剂 A,硝酸钠 98.0g;辐射吸附剂B,萘酚绿B 0.1g;长效加入C、纤维素胶1.9g。依次加入100.0g水中,搅拌均匀。
实施例2
雪剂A、尿素85.0g、氯化铁12.0g;辐射吸附剂B,萘酚绿B 0.2g;长效加入C、聚乙烯吡咯烷酮2.8g。依次加入80.0g水中,搅拌。水分蒸发消失,研磨,过30目筛。
实施例三
雪剂A、硝酸铵90.0g、醋酸钾7.0g;辐射吸附剂B,酞菁0.1g;长效加入C、磷酸二胺2.9g。依次加入300.0g水中,搅拌。
实施例4
雪剂A、果糖12.0g、甲酸铵84.0g;辐射吸附剂B,三苯胺0.1g;长效加C,加磷酸3.9g。依次加入600.0g水中,搅拌。
实施例5
雪剂A,乙二醇55.0g,甲酸钾42.0g;辐射吸附剂B,偶氮类0.2g;长效加入C、聚乙烯吡咯烷酮2.8g。依次加入200.0g水中,搅拌均匀。
实施例6
雪剂A、硝酸钠88.0g、木糖7.0g;辐射吸附剂B,萘酚绿B 0.1g;加长效C、纤维素胶2.0g,聚乙烯吡咯烷酮2.9g。依次加入50.0g水中,搅拌。水分蒸发消失,研磨,过50目筛。
根据冰溶解的热力学和动力学原理,在成本控制的约束下,本发明的产品可以制成粉状或液体状使用。 理论上,当产品以粉状形式使用时,粉末粒度越细越好.但基于成本控制和融雪效果的平衡,一般要求粒径在1.000mm和0.100mm范围内,更优的选择是0.600mm在0.150mm范围内,最好在0.450mm到0.250 mm范围。是粉末颗粒可以通过170目范围内的18目筛,更优的选择是100目范围内30目筛,更好的是40目到60目筛。如果制成水溶液,那么既可以制成饱和溶液或高浓度溶液使用前稀释,也可以直接加水制成最后供直接喷洒的稀溶液;所述组合物与水的质量比在10:1与水之间为1:10,更优的选择为5:1与1:8之间,优选为2:1与1:6之间。
现场使用时,既可以散粉,也可以使用水车喷液;相比之下,后者由于直接提供液态水,降低了冰型形成的难度,从而加快了冰雪的融化速度。因此,更好的选择是直接采用水车喷洒液态物品。