Способ получения пенообразователя для тушения пожаров Советский патент 1985 года по МПК C07C141/02 A62D1/02 

СО СО Is9

Од f Изобретении относится к способу получения нового пенообразователя, который может Рыть использован для тушения пожаров. Известен способ получения пенообразователя, заключающийся в том, что первичные жирные спирты фракции - подвергают сульфатированию избытком хлорсульфоновой кислоты (для повышения степени сульфирования) при температуре 35-45 С с последующей нейтрализацией сульфомассы растворам каустической соды «при температуре 55-65 0 Cl3. Однако известный пенообразователь характеризуется низкой огнету. шащей эффективностью. Цель изобретения - разработка способа получения нового пенообразо вателя , который бы имел высокую огнетзппащую эффективность. Поставленная цель достигается за счет того, что высшие жирные спи ты фракции - С пбдвер гают сульфатированию избытком хпорсульфоново кислоты (обычно используют 5%-ный избыток, при котором устанавливаетс соотношение спиртгхлорсульфоновая кислота, равном 1:1,05) при темпера туре 35-50 0 с последующей нейтрали зацией сульфомассы водным раствором триэтаноламина до рН 6,5-8 при 40 45°С и содержания триэтаноламина в. целеврм продукте 1-5%. Температурный режим нейтрализаг(и установлен на основании экспериментальных данных: сульфомасса после сульфатирования имеет температуру 4 и низкую вязкость (до 30 сСт). Хорошая подвижность и легкость пере мешивания массы являются необходимы условиями процесса нейтрализации.Пр температуре выше 50°G происходит ги ролиз алкилсульфатов, что нежелател но.Поэтому верхней предел температу ры . Реакция нейтрализации сульфомассы экзотермична, поэтому процесс ведут с охлаждением. Однако, как было экспериментально установле но, при 30 с резко повьш1ается вязкость сульфомассы (100-150 сСт), чт приводит к комкованию продукта. Оптимальной является температура 40 . Нейтрализацию проводят с обеспечением в готовом продукте избытка 1-5% триэтаноламина, который исполь зуют преимущественно в виде 30-35%4ного водного раствора как в чистом виде, так и технический. Пенообразо ватель при этом имеет огнетушащую эффективность на 30% выше известного. Интервал избытка триэтаноламина (1-5%) обеспечивает реакцию среды пенообразователя рН 6,5-8,0, необходимую для его длительного хранения и применения в пожарной технике. При содержании триэтаноламина менее 1% и более 5% пенообразователь имеет реакцию среды (соответственно рН i 6 и рН 9), выходящую за пределы требований технических условий на пенообразователи этого типа. Поэтому выбранный интервал рН является не только важным технологическим параметром проведения процесса нейтрализации, но и необходимым условием применения и эксплуатации пенообразователя в пожарной охране. Пример 1. Проведение процесса сульфатирования. Высшие жирные спирты в количестве 1200 кг повергают сульфатированию хлорсульфоновой кислотой в реакторе периодического действия с охлаждением, оборудованного механической мешалкой. Температуру в реакторе во время cyльфaтиpoвaниk поддерживают в пределах 40-45°С. Подача хлорсульфоновой киcлoты в реактор осуществляется небольшими порциями до достижения кислотного числа в реакционной массе 180 мг NaOH.Ha грамм сульфоэфиров. Общая загрузка хлорсульфоновой кислоты, идущей на сульфатирование, составляет 950 г. Для лучшего удале газообразного хлористого водороД (побочного продукта реакции сульфатирования) аппарат во время сульфатирования находится под разряжением мм вод.ст. Для сульфатирования используют .высшие жирные спирты технической фракции следующего хроматографического состава, %: С 0,2; Cg 1,5; Сэ 5,14; С,о34,5; С,, 22,5; С,2 18,9; 11,3; С,1,7; 0,0,5. Получено 1900 кг сульфомассы. По завершению стадии сульфатирования сульфомасса разделена перед нейтрализацией на четьфе равные части. Сульфомасса представляет собой смесь кисдых сульфоэфиров жирных спиртов, отвечающих хроматографическому составу используемых высших жирных спиртов, Она содержит также примеси продуктов побочных реакций, не вступивших в реакцию жирных спиртов, так как глу бина сульфатирования не превышает 97% и сульфирующий агент, которьй берется с избытком в 5% по сравнению с теоретическим расходом. Проведение процесса нейтрализаци В реактор периодического действи оборудованный механической мешалкой и рубашкой для охлаждения, загружаю первую партию сульфомассы (475 кг), полученной ранее и при 40-45°С осуществляют ее нейтрализацию 30%-ным водным раствором триэтаноламина до рН 7,5. Полученный продукт представ ляет собой готовый пенообразователь Выход готового продукта - 1708,5 кг Полученный пенообразователь хара теризуется данными химического анализа (при рН 7,5), %: Содержание ПАВ 25,5 Содержание несульфатированных соединений Избыток триэтаноламина 3 В реакторе периодического действия проводят нейтрализацию второй парти сульфомассы (475 кг) при 40-45С 35%-ным водным раствором триэтанол,амина до рН 6,-5.После нейтрализации и охлаждений получают 1420 кг пенообразователя. Полученный пенообразователь характеризуется данными химического анализа (при рН 6,5), %: Содержание ПАВ 27,0 Содержание несульфатированных соединений1,43 Избыток триэтаноламина1В реакторе периодического действия проводят нейтрализацию третьей партии сульфомассы (475 кг) 30%-ным водным раствором триэтаноламина до рН 8,0 при 40-45С, выход пенооб разователя - 1785 кг. Полученный пенообразователь хара теризуется даннь1ми химического анализа (при рН 8,0), %: Содержание ПАВ 22,0 Содержание несульфатированных соединений1,2 Избыток триэтаноламина5Партии 1-3 характеризуют предлагаемый способ получения пенообразователя, который представляет собой 44 концентрированней водный раствор смеси триэтаноламиновых солей сульфоэфиров жирных спиртов, свободного триэтаноламина и продуктов побочных реакций сульфатирования и нейтрализации и не вступивших в реакцию жирньрс спиртов (несульфатированные соединения) . Для получения огнетушащих пен с использованием стандартной аппаратуры (пеногенераторы типа ГПС и др.) применяются 6%-ные водные растворы исходного концентрата. Пример 2 (по известному способу). В реактор периодического действия с охлаждением, оборудованньм механической мешалкой, загружают четвертую партию сульфомассы (475 кг) и при 55-65С проводят нейтрализацию водным 13,8%-ным раствором щелочи (NaOH) до рН 8,0. Выход пенообразователя - 1180 кг. Полученный пенообразователь характеризуется химическими анализами (при рН 8,0), %: Содержание ПАВ 38 Содержание несуль,фатированных соединений2,8 Содержание сульфата натрия 5,5 В соответствии с методикой определения огнетушащей эффективности воздушно-механической пены проводят огневые испытания полученных пенообразователей по предлагаемому и известному способам при тушении бензина марки А-72 пеной из растворов пенообразователей. В качестве рабочих растворов применяют 6%-ные водные растворы пенообразователей. Испытания проводят на пожарном полигоне. Огнетушащую эффективность пенообразователей определяют на модели резервуара площадью 10 м при тушении бензина марки А-72. Для каждого пенообразователя определена критическая интенсивность подачи раствора в соответствии с известной методикой. В результате испытаний установлено, что критическаяоинтенсивность подачи раствора пенообразователей партий 1-3 составляет 0,031 , а пенообразователя полученного по известному способу (.партия 4) 0,041 кг/м-с, причем концентрация рабочего раствора для предлагаемого и известного способов составляет 6%.

j1133264 , 6

Полученный данные показьгоают, чтообразователя, его коррозионная акогнетушащая эффективность пенообра-тивность к стали марки ст.З составзователя, полученного по Предлагаемо-ляет 0,, что обычно

му способу, на 30% выше, чем у из-достигается при введении специальных

вестного биологически мягкого пено- 5ингибиторов коррозии. Низкая коррообразователя.зИонная активность нового пенообраКак показывают проведенные зксп-зователя является существенньм прелуатационные испытания нового пено-имуществом предлагаемого изобретения.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ, о т л ич а ю п и и с я тем, что высшие жирные спирты фракции иог вкргают сульфатированию избытком Хлорсульфоновой кислото при 35-50 С с последующей нейтрализацией сульфомассы нодньм раствором триэтаноламина до рН 6,5-8 при 40-45°С и содержания триэтаноламииа в целевом продукте 1-5%.