[发明专利]一种利用驱蚊酯生产中产生的废醋酸制备的环保型融冰剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于环境技术领域，具体涉及一种环保型融冰剂及其制备工艺。 

背景技术

融冰剂主要用于冬季机场、公路、广场、停车场、铁路、城市街道等受冰雪覆盖区域，使用后起到融冰化雪及防冻作用。常见的融冰剂是以“氯盐”为主要成分的无机融冰剂，如氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化钾等，通称作“化冰盐”，用的最多的是氯化钠，其优点是价格便宜，但它对大型公共基础设施的腐蚀是很严重的。目前国内外的融冰剂开发及使用趋势呈现出两种方向：氯盐改良型融冰剂和非氯盐型融冰剂。氯盐改良型产品虽然对钢筋混凝土的腐蚀大为减轻，但大量氯离子的存在难免对使用区域的土壤、植被、水生生态系统造成破坏。醋酸钙镁盐（CMA）是美国于20世纪80年代初为替代高速公路除冰剂（氯化钠）而开发的一种新的环保产品，具有水溶性好，融冰速度较快，可生物降解的特点，对环境几乎没有危害，是非氯盐型融冰剂的代表。 

但是目前环保型醋酸盐融冰剂在制备及应用上还是存在以下几方面的问题： 

（1）原料成本高，生产工艺长。目前醋酸盐融冰剂的生产成本较高是限制其大规模使用的主要因素，有机融雪剂的价格是氯盐型融雪剂的6到10倍，而在生产成本中主要是原料醋酸的费用所占比例较大。 

（2）冰点较高，融冰能力有限。冰点越低表明产品可以在更低的环境温度下使用，目前醋酸钙镁盐冰点在-10℃以上，在0至-5℃间有较快的融冰速度，但温度在-5℃以下时融冰能力较差。 

（3）对碳钢及钢筋混凝土仍有一定腐蚀。醋酸盐型融冰剂容易生物降解，降解物对环境无危害，但其在降解前对碳钢及钢筋混凝土结构仍有一定的腐蚀作用。 

（4）使用效率有待提高。融冰剂的使用量跟气温、冰层厚度、施用场所及融冰剂配比、浓度等因素有关，目前醋酸盐型融冰剂以固体形式为主，包括粉末和颗粒产品。粉末型产品在使用过程中容易产生扬析，产品随风飘散未作用于冰层而造成浪费；颗粒型产品在抛洒施用过程中则容易滑落滚动，造成施用不均。 

国内生物医药行业产生大量的废醋酸，对设备腐蚀及环境影响较大，提纯回收困难，大部分以生化降解或焚烧处理，仅有少量以成盐的形式加以回收，但也存在工艺复杂，成本高的问题。例如：驱蚊酯生产中产生大量的废醋酸，醋酸含量65-70%，杂质成分主要为丙烯酸乙酯、正丁胺及其它有机杂质，由于这几种成分的沸点比较接近，蒸馏处理难以见效，且杂质成分气味极重，残余痕量级的丙烯酸乙酯即能嗅出，回收处理困难很大，如果能够开发出一种操作简便、高效的工艺利用这种废醋酸是有积极意义的。 

发明内容

本发明的目的在于针对醋酸盐型环保融冰剂在制备及使用上存在的问题，提供一种合适的制备工艺以及得到的环保融冰剂产品。 

一种利用驱蚊酯生产中产生的废醋酸制备环保型融冰剂的方法，包括以下步骤： 

1）驱蚊酯生产中产生的废醋酸包含醋酸、丙烯酸乙酯、正丁胺；醋酸含量65-70wt%；将驱蚊酯生产中产生的废醋酸滴加到碱液中，反应温度控在60-110℃，让醋酸与碱发生中和反应，丙烯酸乙酯发生水解和皂化反应后，控制反应液pH＞9； 

2）在步骤1）反应后的体系中加入活性炭以去除包括正丁胺在内的有机杂质，搅拌反应，过滤； 

3）步骤2）得到的滤液加入缓蚀剂； 

4）最后调pH值6-10。 

步骤1）所述的碱液包括氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种。 

活性碳用量为反应体系质量分数的0.1-3%。 

加入的缓蚀剂为无机盐磷酸二氢钠、偏硅酸钠、酒石酸钠的组合物。 

缓蚀剂添加量在滤液中的质量百分比为磷酸二氢钠0.05-1%，偏硅酸钠0.05-1%，酒石酸钠0.01-0.5%。 

所述的环保型融冰剂还可以加入易降解的天然色素或合成色素，添加量在环保型融冰剂中的质量百分比为0.001-0.5%。如叶绿素铜钠、亮蓝色素等，加入的形式可为粉体、液体或膏体。 

最终得到的环保型融冰剂中醋酸盐总质量百分含量10-40%。 

步骤4）中pH调节剂选不含Cl^-、SO₄^2-的有机酸或无机酸。如醋酸、磷酸、柠檬酸、酒石酸等。 

一种环保型融冰剂，是由所述的方法制备而成的融冰剂。 

本发明以驱蚊酯生产中产生的废醋酸为酸源，采用强碱皂化工艺，在强碱性条件下，醋酸先成盐，化学反应式如下：