Способ получения огнетушащего порошкового состава

 

Изобретение относится к получению огнетушащих порошковых составов на основе хлорида калия. Хлорид калия сушат, просеивают, измельчают и вновь сушат. Затем проводят гидрофобизацию хлорида калия алкилгалоидсиланами в паровой фазе при 80-100°С с предварительной подачей воздуха с абсолютным влагосодержанием 60-70 г/м³. Гидрофобизированный порошок прокаливают в среде аэросила при 80-155°С в течение 2,5-4,5 ч. Затем порошок вновь просеивают. В результате получают порошок, в котором фракция менее 50 мкм составляет не менее 70%. Порошок обладает высокими показателями гидрофобности и эффективности тушения пожаров. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к способам получения огнетушащих порошковых составов на основе хлорида калия, применяемых для тушения легковоспламеняющихся жидкостей, сжиженных газов и других горючих материалов.

Сырьем для получения эффективных порошковых составов является хлорид калия. Однако он крайне гигроскопичен и во многом его огнетушащая эффективность зависит от степени дисперсности частиц соли.

Высокая гигроскопичность порошкового состава приводит к тому, что он комкуется, слеживается, теряет текучесть. Вследствие этого гарантийный срок хранения огнетушащего порошкового состава значительно уменьшается.

Анализ литературных источников (а.с. N 1238766, 1181672) показал, что для придания активному компоненту водоотталкивающих свойств, повышения текучести используют антислеживающие добавки, вводимые на стадии изготовления, например графит, аэросил и др.

Для придания активному компоненту водоотталкивающих свойств к нему добавляют гидрофобизированный аэросил.

Огнетушащий порошковый состав получают по следующей технологии: смешение активного компонента с раствором силикона в органическом растворителе; размол в мельнице до необходимого размера частиц; сушка и удаление растворителя в смесителе с помощью пропускаемого воздуха; смешение гидрофобного активного компонента с добавками.

Однако порошковый состав, полученный таким способом, не позволяет достичь значения слеживаемости, отвечающего требованиям стандарта.

Известен также состав и способ его получения по патенту N 2071798, Россия, МКП A 62 D 1/00, 1997 "Огнетушащий порошковый состав".

Состав содержит хлорид калия и кремнийсодержащую добавку - алкилгалоидсилановую жидкость, которая служит для гидрофобизации и улучшения текучести.

Получают этот состав следующим образом. Измельченный хлорид калия поступает в аппарат, где производится гидрофобизация его парами метилтрихлорсилана. Гидрофобизация осуществляется через подачу в аппарат увлажненного воздуха, после чего подаются пары метилтрихлорсилана и проводится обработка хлорида калия.

Однако порошковый состав, получаемый таким образом, обладает достаточно высокой слеживаемостью и низкой эффективностью пожаротушения.

Известен также "Способ получения гидрофобного огнетушащего порошкового состава" по патенту N 2050876, Россия, A 62 D 1/00, 1995 г., где в качестве сырья используется предварительно измельченный хлорид калия. Данный способ принят авторами за прототип.

Состав получают обработкой измельченного хлорида калия алкилгалоидсиланами в паровой фазе при 80-100^oC с предварительной подачей воздуха с абсолютным влагосодержанием 60-70 г/м³. Гидрофобизированный хлорид калия выдерживают при 110-120^oC в течение 20-30 мин.

Отметим, что получаемый по данной технологии порошковый состав обладает сравнимыми с другими огнетушащими порошками эффективностью тушения и показателем слеживаемости. Однако данные показатели недостаточны.

Следовательно, необходим способ получения огнетушащего порошкового состава, показатели эффективности тушения и гидрофобности которого были бы значительно выше средних.

Задачей изобретения является получение огнетушащего порошкового состава с гранулометрическим составом содержания фракций,%: 50-100 мкм - 30 Менее 50 мкм - 70 обладающего высокими показателями гидрофобности и эффективности тушения пожаров.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном способе получения огнетушащего порошкового состава, включающем просеивание, измельчение и гидрофобизацию, хлорид калия прокаливают в среде аэросила при 80-155^oC в течение 2,5-4,5 ч с дополнительным просеиванием после стадии прокаливания.

Известно, что чем мельче частицы порошкового состава, тем больше их поверхность и тем выше их эффективность. Механизм огнетушащего действия порошкового состава заключается в ингибировании горения в результате связывания активных центров цепных реакций, протекающих в пламени. Происходит либо гетерогенная рекомбинация этих центров на поверхности порошкового состава, либо гомогенное взаимодействие газообразных продуктов возгонки порошкового состава с активными центрами. Известно, что вероятность обрыва цепей на поверхности диспергированного в объеме реагирующего газа твердого тела обратно пропорциональна квадрату среднего размера твердых частиц порошкового состава. Оптимальный размер частиц порошковых составов общего назначения составляет 40-80 мкм.

Для устранения гигроскопичности в технологии изготовления порошковых составов используют стадию прокалки. После прокалки порошковый состав покрывается антигигроскопичной микропленкой, которая препятствует проникновению влаги и как следствие слеживанию и комкованию порошкового состава. Сложность в осуществлении прокалки заключается в том, что необходимы такие режимы термообработки, при которых получаемая микропленка обладала оптимальными свойствами как по толщине, так и по плотности.

Проведенными исследованиями были определены оптимальные режимы прокалки огнетушащего порошкового состава. Режимы термообработки: температура 80-155^oC, время выдержки 2,5-4,5 ч, гранулометрический состав порошкового состава,%: 50-100 мкм - 30 Менее 50 мкм - 70 Наработка огнетушащего порошкового состава проводилась на базе производственных мощностей Пермского завода им. С.М. Кирова. Использовался влажный хлорид калия по ТУ 113-13-27-87 и аэросил по ГОСТ 14922-77. Сырье поступает в приемный бункер исходного сырья 2, далее в контейнер КНВ-400 (3). Из контейнера 3 хлорид калия и аэросил предварительно подвергаются сушке в сушильных шкафах 1 при 60-95^oC. Хлорид калия сушат 4 ч, аэросил - 5-7 ч. Высушенный хлорид калия загружается перед измельчением в разгрузитель 4 через сито 1 х 1. Измельчение и дальнейшая сушка хлорида калия проводится в аппарате СК-3 (8). Время измельчения каждой партии хлорида калия практически одинаково и составляет около 8,1 ч. Гидрофобизация хлорида калия производится в двух аппаратах КС-4А (15), т.е. когда в одном - гидрофобизация, во втором - наработка. Гидрофобизация хлорида калия производится алкилгалоидсиланами (метилхлорсилан) в паровой фазе при 80-100^oC с предварительной подачей воздуха с абсолютным влагосодержанием 60-70 г/м³. Затем гидрофобизированный хлорид калия выдерживают при 110-120^oC в течение 20-30 мин. После получения в первом КС-4А удовлетворительных результатов по показателям сыпучести и гидрофобности производится выгрузка порошкового состава. Включается второй КС-4А, подается воздух с температурой 50-82^oC, опускается сопло вниз и порошок транспортируется в разгрузитель. Из разгрузителя порошок поступает на сепаратор С-900 (18) для просейки. Просеянный порошок загружается в тару и перевозится на участок прокалки. Прокалка в среде аэросила производится в вакуум-шкафу 19 при температуре 80-155^oC в течение 2,5-4,5 ч. Затем порошок просеивается через сито N 11 на аппарате ВС-700 (20). Далее следует фасовка в мешки (см. чертеж).

Экспериментальные результаты отработки огнетушащего порошкового состава приведены в таблице.

Из таблицы видно, что использование предлагаемого способа получения огнетушащего порошкового состава обеспечивает по сравнению с существующими способами ряд преимуществ. В результате получен огнетушащий порошковый состав с высоким показателем гидрофобности, что в значительной степени привело к увеличению гарантийного срока хранения и хорошей сыпучести и рассеиванию при использовании. Это положительно отразилось на возможности заправки огнетушителей различных модификаций. Увеличилось количество моделей огнетушителей, которые можно заправлять таким огнетушащим порошковым составом. Достигнутый гранулометрический состав, где фракция менее 50 мкм составляет не менее 70%, позволил получить среднюю удельную поверхность 0,6-0,7 м²/г, что положительно отразилось на повышении огнетушащей эффективности порошкового состава.

Формула изобретения

Способ получения огнетушащего порошкового состава, включающий просеивание, измельчение и гидрофобизацию хлорида калия, отличающийся тем, что после гидрофобизации хлорид калия прокаливают в среде аэросила при 80-155^oC в течение 2,5-4,5 ч с дополнительным просеиванием после стадии прокаливания.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2