[发明专利]一种低碳混合气体水合物抑爆剂的制备方法

说明书

本发明涉及低碳混合气体水合物抑爆剂的制备方法，可有效解决高效环保抑爆材料的生产问题，方法是，将无机盐加入到溶剂中，使无机盐的质量含量为0.001‑0.1mol/L，成水合剂；体积比：二氧化碳5‑15%、氮气和氩气的混合气85‑95%混合一起构成惰性混合气体；将惰性混合气体充入到水合剂中，使压力达到4‑10MPa，在‑10～8℃下，反应100‑300min生成混合气体水合物，将反应生成的混合气体水合物在‑10℃以下粉碎成粒径小于1.0mm的水合物粉末，即成。本发明原料丰富，制备方法简单，易合成制备，使用方便，成本低、清洁环保、抑爆效果好，是抑爆剂上的创新，能有效减弱爆炸压力波传播所需能量阻碍爆炸波传播，经济和社会效益巨大。

技术领域

本发明涉及化工，特别是涉及高效环保的一种低碳混合气体水合物抑爆剂的制备方法。

背景技术

在工业生产和运输使用过程中涉及易燃易爆气体和粉尘的过程，易发生火灾燃烧和爆炸事故，甚至会引发二次爆炸，往往造成重大的财产损失和人员伤亡。抑爆剂可以有效减弱和控制爆炸灾害，减少财产损失和人员伤亡。因此，各国相继研发抑爆产品，提高易燃易爆液气体在生产运输过程中的安全性问题。常用的水系由于流动性较强，抑爆效果有限；复杂结构的粉体抑爆则存在制备复杂、降温较慢的缺陷，而且粉体，特别是某些纳米粉体的可吸入性对人体的危害还有待研究。

气体水合物是由气体与水在低温高压条件下生成的一种非化学计量的包络状笼型化合物，气体分子被包裹在水分子形成的笼型晶格中。单位体积的水合物可以储存160~180体积标准状况下的气体。考虑到气体水合物分解时大量吸热并释放出水分，现提出利用添加有抑爆剂成分的惰性气体水合物达到多重抑爆效果。

二氧化碳/氮气/氩气水合物的分解过程是一个剧烈吸热的过程，同时释放出水、低碳惰性混合气体和无机盐。水能抑爆的机理主要在于水在爆炸产生的激波作用下会发生运动、压缩和蒸发，吸收大量的爆炸能从而有效减少激波。低碳抑爆剂抑爆的机理主要在于抑爆剂中的气体能够稀释爆炸物周围的空气，使氧气浓度降至爆炸极限以下，从而不能继续支持爆炸反应进行；低碳惰性气体抑爆剂的全球变暖潜能值接近0，相比于纯二氧化碳抑爆剂更加清洁环保。制作水合物时作为气体水合物促进剂的无机盐同时具有抑爆的能力，其抑爆的机理主要在于所选无机盐可以增加气体水合物中单位体积水的储气量，发生爆炸时能够释放更多的低碳混合气体，同时释放的卤素阴离子和磷酸根可以与爆炸过程中产生的自由基反应从而中断链式反应，释放的二氧化硅可以吸收爆炸产生的热量并覆盖在爆炸物表面，达到抑爆的目的。

低碳惰性气体抑爆剂只能从稀释、降低氧浓度等方面达到抑爆的目的，水系抑爆剂流动性强导致抑爆效果不佳，纯二氧化碳抑爆剂温室效应强。添加无机盐的低碳惰性混合气体水合物抑爆剂分解具有较强的吸热降温作用，并且可以释放水、低碳惰性气体和有抑爆作用的无机盐，可以作为一种新型抑爆材料，但至今未见有该防爆材料的公开报导。

发明内容：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提出一种低碳混合气体水合物抑爆剂的制备方法，可有效解决高效环保抑爆材料的生产问题。

本发明解决的技术方案是，一种低碳混合气体水合物抑爆剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）、制备水合剂：

将无机盐加入到溶剂中，使无机盐的质量含量为0.001-0.1mol/L；

所述的溶剂为水或干水；所述的无机盐为二氧化硅、磷酸钾或金属卤化物AB_n，其为A为Na、Mg、K或Ca的一种，B为F、Cl、Br或I的一种，n=1、2；

（2）、制备惰性混合气体：

惰性混合气体是由体积比：二氧化碳5-15%、氮气和氩气的混合气85-95%混合一起构成，氮气与氩气为任意体积比；

（3）、混合反应：