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1、河南理工大学毕业论文本科毕业论文煅烧法工业盐提纯及融雪剂开发的研究CALCINATION METHOD FOR PURIFICATION OF INDUSTRIAL SALT AND THE DEVELOPMENT OF SNOW MELTING AGENT学院（部）： 化 工 学 院 专业班级： 制药工程 学生姓名： 指导教师： 2012 年 06 月 01 日20煅烧法工业盐提纯及融雪剂开发的研究摘要工业生产中，一些生产工艺会得到工业盐。这部分资源我们可以加以利用。本次的实验就是讲工业盐提纯，然后制作成融雪剂。提纯使用的方法是锻烧法。融雪剂主要分为氯盐型、非氯盐型和复合型三大类 。 第一代
2、产品以氯化钠为主,价格低廉 ,来源丰富 ,采用普遍；第二代产品以氯化钙或氯化镁为主。氯化钙与氯化钠相比 ,价格相对较低 ,对环境的不利影响相对较小；第三代产品以非氯盐为主。包括醋酸盐 ,羧酸盐等；第四代产品以有机与无机复合为主。比如柠檬酸盐、乙二醇和蛋白等有机物与无机盐的混合产品；第五代产品以有机物为主。比如醇和水的混合物 ,有时加入一定量的丙酮。有机活性物质可有效抑制无机盐对金属材料及路面的腐蚀。我们制作的是缓蚀型氯化钠融雪剂。 关键词：工业盐，煅烧法，提纯，氯化钠，融雪剂CALCINATION METHOD FOR PURIFICATION OF INDUSTRIAL SALT AND T
3、HE DEVELOPMENT OF SNOW MELTING AGENTAlphaABSTRACTIn industrial production, some of the production process have industrial salt. We can use this part of the resources . This experiment is about the purification of industrial salt, and then making industrial salt into snow melting agent. The purificat
4、ion method is the calcination method. Snow melting agent is divided into three categories ,as chloride type, non-chloride and composite. The first generation product is mainly sodium chloride.It is inexpensive, rich source and widespread. Second generation product is mainly calcium chloride or magne
5、sium chloride. The price of calcium chloride is relatively low, the adverse impact of environment is relatively small. The third generation product is mainly non-chloride. Acetate, carboxylic acid salt. The fourth generation product is mainly organic and inorganic compound. For example, a mixture of
6、 organic and inorganic salts of citrate, ethylene glycol, and protein products. The fifth generation product is mainly organic. For example, a mixture of alcohol and water, sometimes with a certain amount of acetone. The organic active substances can effectively inhibit the inorganic salts on the co
7、rrosion of metallic materials and road. We produced the corrosion and sodium chloride snow melting agent. KEYWORDS: industrial salt，calcination，purification，sodium chloride，snow melting agent目录摘要IABSTRACTII第一章 文献综述11.1融雪剂的用途及应用前景11.2融雪剂的生产概括31.3本设计的意义4第二章 工业盐的提纯62.1概述62.2提纯方法72.3提纯设备72.4提纯结果的分析和讨论72
8、.4.1 含量分析72.4.2煅烧温度和时间对失重率的影响72.4.3 水浴温度和时间对色度的影响122.4.4工业处理方案和主要设备13第三章 融雪剂的制作153.1试验原理153.2试验内容和方法153.3试验设备16结论17主要参考文献18致谢20第一章 文献综述1.1融雪剂的用途及应用前景我国北方寒区及南方冻雨区每年道路积雪结冰现象严重 , 造成了严重的交通拥堵和诱发了一系列交通事故。融雪剂可以消除路面冰雪，大大降低因冰雪造成的交通事故，而且减少了因道路冰雪状况造成的经济损失。但是普通的氯化钠融雪剂有许多副作用。如污染土壤、腐蚀道路、腐蚀金属、破坏植被等。氯盐类融雪剂对植物破坏的机理就
9、是渗透原理。生物细胞具有半透膜性质, 由于这种膜的存在, 植物细胞就会有选择的吸收和渗透水分, 当土壤溶液的浓度低于细胞液的浓度时, 植物细胞吸水; 反之, 植物细胞将失水。但当含有融雪剂的雪被堆放在植物周围, 植物的根系部充满了盐水, 盐水均可解离成相应的离子, 形成电解质溶液, 植物细胞外盐浓度就会迅速提高, 由于细胞膜两侧的溶液浓度不同而产生巨大的渗透压, 为达到渗透平衡, 植物细胞膜内部的水分和养分就会向反方向渗透, 植物将大量失水, 表现为被盐水浸渍而渴死。减少对植物影响的对策有( 1) 最大限度减少氯盐的使用。(2) 随着经济的发展, 时代的进步,政府相关部门应鼓励提倡公路部门环保
10、型除雪剂的研制、开发、使用。( 3) 在严格控制化雪盐的合理用量, 及时消除融化雪水同时, 严禁将带盐的雪堆放到树木根区, 改善行道树土壤的透气性和水分供应, 增施硝态氮、钾、磷、锰和硼等肥料, 以利于淋溶和减少对氯化钠的吸收而减轻危害。也可改进现有路牙结构, 并将路牙缝隙封严, 阻止化雪盐水进入植物根区。( 4) 适地适树。根据不同的土壤类型所提供的植物生存条件, 严格选择适宜和抗逆性强的树种。在紧实土壤或窄分车带上( 带宽小于2m) , 要选择抗逆性强的树种栽植; 在盐碱绿地上( 含盐量大于0.3%或pH 大于8) 要选择耐盐碱树种栽植; 并调节土壤水分, 板结土壤, 浇水应在吸收根分布区
11、内松土筑埂浇水。对水泥混凝土路面的耐久性损坏。氯盐型融雪剂的大量使用，对混凝土路面的耐久性产生了极大的威胁。氯盐渗透到混凝土中，对混凝土有一定程度的破坏作用，如盐结晶腐蚀、加速冻融破坏、刺激碱集料反应等，其中最重要的是对混凝土表面的剥蚀作用，而引起这种剥蚀作用的根本原因就在于盐溶液结冰所产生的冻融破坏。对钢筋混凝土的腐蚀破坏。在路桥建筑中，钢筋混凝土被大量使用。我国常用的钢材为碳素结构钢和结构低合金钢；其化学组成除Fe外，还含有少量其他金属（Mn、V、Ti）和非金属（Si、C、S、P、O、N）元素，并以固熔体、化合物或机械混合物的形态共存于钢结构中；氯离子是一种高效的活化剂，在较低的浓度下即可
12、以有效地破坏钢筋表面的钝化膜，进而在一定的环境条件共同作用下引起混凝土内钢筋锈蚀。由于氯盐的吸湿性，氯离子的存在使混凝土内部保持湿润并减小了混凝土的电阻率，加速了混凝土内钢筋的锈蚀。对水体的污染和土壤结构的破坏。路面上散布的融雪剂在冰雪融化后也溶解在雪水中，与路面排水一起向河流或湖泊水域排放后，污染了水体，使鱼类和水生植物受到影响，并且受污染的雪水浸入地层到达地下水位置后，也在一定程度上污染了地下水源，食用被融雪剂污染的水会对人体健康产生严重危害。对于这些副作用，我们的对策和建议是：1开发新型环保型融雪剂环保型融雪剂是指产品中不含氯化钠，并特别加入专用保护剂等成分，降低对道路及环境的影响和破坏
13、的除冰产品。新产品应该绿色环保，对路面、绿化植物及公共设施基本无伤害，为环境友好型产品，并且融雪速度快，投加剂量小，使用成本低。从源头上解决传统的产品对道路桥梁钢筋的腐蚀问题，最大限度地降低融雪剂对道路及环境的影响和破坏。融雪残留的产物可促进植物生产，实现二次利用，这样才能从根本上杜绝融雪剂的危害。“环保型”融雪剂应由环保部门进行认证。环保部门应对生产环保型融雪剂的厂家进行资格认定，定期对其进料、配方进行严格的审查，及时清理“名不副实”的融雪剂。各地政府应根据当地的天气状况和经济水平确定融雪剂的生产标准和使用方法，使污染降低到最低程度。只有政府加强管理，才能从根本上彻底解决问题，否则，只能是纸
14、上谈兵。2推广机械为主、人工为辅的除雪方法普通化学融雪剂对公路基础设施以及生态环境都有很大的破坏作用，而环保型融雪剂价格相对较高，经济性不好，因此在降雪较多的地区特别是城市市区，应该大力推广机械除雪为主，人工除雪为辅的除雪方法；大力推广专业的大型除雪设备，包括推雪机、旋转式除雪机、犁式清雪机、扫雪机等；另外还有热雪机，包括各种融雪电气设备；并用科学的方法除雪。3不同类型路面采用不同除冰雪措施对于不同的路面应该采用不同的措施来去除冰雪。例如，桥面除雪应该以机械除雪为主，杜绝使用氯盐类融雪剂；对于普通水泥混凝土路面，应该严格控制除冰盐的使用量，尽量使用环保型除冰盐；而沥青路面应该防止除冰盐溶液进入
15、绿化带，堆积的冰雪要及时运走，不能堆积在树木周围或者运入绿化带内。清除路基区间积雪应主要以机械除雪为主，车站和道岔处积雪可采用热雪机和融雪剂除雪。4充分利用自然热力资源对于地热比较丰富的地区，应该积极利用。可以在冰雪多发地段的桥梁、公路等设施下铺设管网，有严重冰雪灾害时，利用设备将温度较高的热水或水蒸气引入管网，可以有效融化冰雪；也可以采用流体除雪，利用温度在10左右的地下水喷溶，达到化雪目的。另外，在一些重要的桥梁路面下可以铺设电热丝等发热装备，有必要时可以用电力发热融化冰雪。冬季道路冰雪状况是影响道路交通安全造成道路交通事故的一个重要因素，探寻高效、环保、安全、经济的道路除雪化冰方法与技术
16、一直是道路交通建设者和管理者追求的目标。虽然在道路冰雪灾害的预防和快速应急处治方面已经取得了很大的进展，但是同高速发展的经济建设对道路交通快速、安全、通畅的需求相比，仍然相对滞后，还需要在道路除雪化冰的技术与方法，尤其是在清洁、环保、节能的道路除雪化冰新技术研究方面进行更加深入的研究与探索。1.2融雪剂的生产概括使用融雪剂是目前各国使用最广的一种融雪化冰方法。 融雪剂主要分为氯盐型、非氯盐型和混合型三大类。目前,我国大量使用的仍为氯盐类融雪剂，大都使用氯化钠 ,近来也使用氯化钙、氯化镁等 。其副作用很大，如破坏公路路面、腐蚀金属且损害植物生长等。研发新型环保型融雪剂是解决这一问题的发展方向。目
17、前的融雪剂种类有：a氯盐型融雪剂（第一、二代产品）目前,我国大量使用的仍为氯盐类融雪剂 （早期），大都使用氯化钠 ,近来也使用氯化钙、氯化镁等 。虽然可以起到防止结冰的作用，然而长期研究观察表明，它所造成的副作用很大。主要表现：对公路路面造成破坏。盐类物质与沥青产生化学反应，造成沥青表面脱落；盐类遇水会发生盐涨现象，造成道路路基破坏；融雪剂和路基上的铁等金属形成原电池，加快水泥混凝土路面破损。对金属的腐蚀。由于工业用氯化钠中含有氯离子，氯离子会在铁制品表面产生原电池作用，生成氢氧化亚铁，进一步被氧化成氢氧化铁而成为铁锈；雪水还会腐蚀各种车辆的金属部件和轮胎，缩短其使用寿命。损害植物生长。植物的
18、生长需要相对平衡的环境，达到其生理代谢所需的基本条件。冬季融雪使得高浓度的氯化钠溶液浸入生态体系，严重破坏这一平衡，导致植物枯萎、死亡。b非氯盐型和复合型融雪剂它是一种新型环保型融雪剂，即第三、四代的主要产品。非含氯型融雪剂的成分可以是一些有机或无机盐 、胺 、醇等。目前国内产品以醋酸钾为主要成分。非氯盐型和复合型融雪剂特点是:从单一成份改进为多组份的复合融雪剂;改变传统的无机融雪剂 ,开发有机融雪剂。非氯盐型融雪剂融雪效果好，腐蚀小，污染少，但其价格昂贵，价格相对较高 ,几乎是氯盐类的2 倍，如今仅限少数国家使用。 研发型环保型融雪剂是解决这一问题的发展方向. 新型环保型融雪剂是添加非氯化物
19、缓释剂来达到融雪 除冰的目的. 郭金禹等确定了磷酸二氢锌2钨酸钠2硫脲2十二烷基苯磺酸钠作为优化的缓蚀剂组方,添加缓蚀剂以后的氯化钙融雪剂融冰速率无明显变化,对碳钢、混凝土的腐蚀性大幅降低,是高效缓蚀型融冰雪产品. 融雪剂的开发经历了单一的食盐型、氯化钙型到现今的非氯化物型、复合防腐蚀型, 其特点是从单一成分改进为多组分的复合融雪剂;改变传统的无机融雪剂, 开发有机融雪剂;在资源上采用制酯、糖工业废水, 纸浆工业废液及城市垃圾等。 徐英梅等选择可生物降解的、低成本的醋酸废液(木醋液) 为原料, 研究了制备低成本的CMA 类融雪剂的工艺方法, 所得产品为低碳混合羧酸钙镁盐, 通过对融雪剂的一系列
20、性能试验表明, 其融雪温度低, 融雪效率高, 对金属、花草等基本无腐蚀和损害, 各方面的性能均优于氯化钠等氯盐融雪剂. 林永波等研究开发显色环保型融雪剂,添加了缓蚀剂和对植物生长有益的植物钙剂,能够减少对金属、路面、植物等的腐蚀,并根据融雪剂颜色的变化,控制融雪剂用量.1.3本设计的意义道路冰雪灾害给全球多个国家每年带来重大损失。 我国北方寒区及南方冻雨区每年道路积雪结冰现象严重 , 造成了严重的交通拥堵和诱发了一系列交通事故。正因为道路积雪结冰的危害严重 , 世界各国都展开了大量的融冰化雪技术研究. 总的来说融冰除雪方法可分为: 清除法和融化法两大类 , 其中清除法分为人工清除法 （人工机械
21、 , 人工撒盐、沙子 ）和机械清除法 （除雪机械） , 融化法分为化学融化法 (融雪剂 , 降低冰点的路面材料 )和热融化法(地热、太阳能、电热、导电混凝土、红外线等 )。经过近 60 年的研究 , 这些技术取得了不错效果 , 但也存在诸如环境污染、成本过高、使用条件限制等问题。环保、高效的融冰除雪技术还在不断的探索中。 我国目前使用的方法仅限在使用融雪剂和机械这两个方面 , 且很多地方也是机械设备配备不足 ,撒融雪剂也是靠人工进行, 冬季养护缺乏系统规划 , 道路冰雪预报严重不足 , 这对冬季保障交通是不利的。 在热力融雪化冰方面 , 我国的研究还处于起步阶段 , 实际应用更是未见报道。 我
22、们对最新的研究成果进行总结分析 , 以期为我国道路冰冻灾害防治提供借鉴。目前,融雪剂存在的主要问题之一就是其对金属、混凝土的腐蚀,所以添加何种缓蚀剂来减少融雪剂的腐 蚀性已成为全世界开发高效环保型融雪剂的主要目标. 而缓蚀剂的发展方向是高效、低毒、无公害、无污染. 从前人的研究结果来看,葡萄糖酸盐既能满足上述条件,又能对中性盐中碳钢腐蚀起到有效的抑制作用. 同时,葡萄糖酸盐做缓蚀剂能和许多缓蚀剂配合呈现协同效应,并具有优异的络合性能和很好的阻垢效果,且价格低廉. 据报道,葡萄糖酸盐与锌盐及磷酸盐在中性水介质中对抑制碳钢的腐蚀具有较为明显的协同效应. 钼酸盐与葡萄糖酸盐对抑制中性水介质中碳钢的腐
23、蚀也具有一定的协同效应. 徐寿昌、郭新民、麦秀芬等认为,钼酸盐、钨酸盐与磷酸盐和锌盐也存在协同效应。另外,考虑到硫脲对作物的营养及硫脲分子中具有两个化原子N 和一个杂化原子S ,它可以与Fe2 + 络合,最终转化为不溶性硫化铁保护膜,故硫脲也适合作缓蚀剂的主要成分。. 硅酸钠也是较常用的一种绿色缓蚀剂。 因此,实验选定葡萄糖酸盐、锌盐、钼酸盐、钨酸盐、磷酸盐、硫脲和硅酸盐为缓蚀剂的主要复配成分。道桥积雪结冰是一个世界性的难题, 各国都在努力进行研究除雪技术, 并将之付诸实践. 我国除了在融雪剂及机械除雪这两个方面与其他国家相差不大外, 其他环保型、高成本型技术都还处于初步研究阶段。目前我国大量
24、使用融雪剂, 给环境造成了很大压力, 个别有条件的城市开始逐渐提高机械除雪的比率, 这是一个发展趋势。在当前技术条件下, 我国应对冰雪灾害天气应该采取如下措施: 1)交通管理部门应提前制定融雪化冰计划, 加强重点路段、桥段的冬季养护; 2) 发展健全道路冰雪灾害气象预警系统; 3) 开展环保、智能融雪防冰技术研究和推广应用. 通过这些措施研究出适合我国北方寒区、南方冻雨区除冰化雪的环保型技术, 给出具体的使用参数, 为实践服务, 以减少我国北方寒区及南方冻雨区的交通拥堵和交通事故。第二章 工业盐的提纯2.1概述二苯甲酰基甲烷(DBM)具有-二酮结构，是一种重要的热塑性塑料用光、热稳定剂，产品无
25、毒无味，广泛应用于PVC塑料和ABS树脂中。DBM与常用品种相比，对紫外线有较宽的吸收性及较低的透射率，紫外线吸收性能优于常用的二苯甲酮类及苯并三唑类紫外线吸收剂，并且具有良好的热稳定性、化学稳定性和光稳定性，无毒无味、不污染制品。DBM还可用于合成高效除草剂1，2二甲基-3，5-二苯基吡唑的硫酸甲基；可作为铀的富集剂；还可用于合成高效稀土有机配合物荧光材料，当光照射材料时，二苯甲酰甲烷吸收光能传递给稀土元素，稀土元素吸收能量而发光。DBM合成的工艺路线为采用苯甲酸甲酯与苯乙酮为原料，以乙醇/乙醇钠为催化剂，以二甲苯为溶剂进行克莱森酮酯缩合法合成制备。随着产量规模的增大，在生产过程中伴生大量氯
26、化钠副产物。由于该反应是在二甲苯溶剂中进行，因此副产物氯化钠固体颗粒表面黏附有一定量的二甲苯和DBM，气味很重。每月副产一百多吨含有二甲苯和DBM的氯化纳副产物不仅影响了环境，也浪费了氯化纳资源，为此，本文研究了二苯甲酰甲烷（DBM）生产过程中副产物氯化钠的提纯过程，该研究成果不仅解决了固体废弃物的污染，而且提纯后的氯化钠也可应用于工业盐原料。废盐水池废盐堆经分析知在固体氯化钠表面约含水26%左右、有机物及杂质14%左右。查手册知在混合二甲苯中：邻二甲苯(o-Xylene)，凝固点-253，沸点1444，燃点500；间二甲苯(m-xy1ene)，凝固点-4787，沸点1391，燃点5278；对
27、二甲苯(p=xy1ene)，凝固点1326，沸点13835。氯化钠的熔点801，沸点1442，比重2.17。DBM熔点76-80，在800条件下灰分0.1%。2.2提纯方法本提纯方法为先把固体氯化钠在小于801条件下煅烧，充分氧化其表面的有机物，使其转变为水的二氧化碳。煅烧后的固体表观呈粉红色，经化验分析主要成分为未燃烧完全的DBM，DBM在酸性条件下为白色，在中性和碱性条件下为红色，并且不溶解于水。为有效提高氯化钠纯度，在本研究中把煅烧后的样品溶解于水，并用水浴加热，使少量未完全燃烧尽的DBM絮凝沉淀，经过滤后上清液经浓缩结晶，过滤干燥后，即可获得高纯度氯化钠固体。2.3提纯设备马弗炉、微波
28、炉、天平、过滤设备、封闭电炉、水浴锅、烘箱、722分光光度计等。2.4提纯结果的分析和讨论2.4.1 含量分析在25Kg样品中不同点随即选取10个样品，每个样品100g，分别在恒温干燥箱中80加热4h，以确保水分充分蒸发，尽量减少二甲苯的蒸发量，再秤取重量，计算得样品的平均含水率为24-25%。恒温80干燥4h样品在25Kg样品中不同点随即选取10个样品，每个样品100g，分别在恒温马拂炉中640加热4h，秤取重量，计算得样品的平均失重率为28%左右，由此可以估算出样品中有机物含量约为3-4%。2.4.2煅烧温度和时间对失重率的影响取样品100g放入马拂炉中，分别在200、250、300、35
29、0、400、450、500、550、600、650、700、750、800温度条件下恒温加热10、20、30、40min，实验测得温度、时间与失重率的关系如表1、表2、图1、图2所示。表1 50g的工业盐煅烧后的重量温度/时间/min1020304020042.437.836.636.325044.237.037.036.930036.736.836.136.135036.336.136.736.440036.436.536.236.045036.336.035.936.550036.236.036.035.955036.136.336.136.160036.135.835.536.16503
30、6.135.835.535.970035.835.635.736.175036.036.336.035.580035.735.735.936.0表2 50g工业盐煅烧后的失重率温度/时间/min1020304020015.224.426.827.425019.626.02626.230026.626.427.827.835027.427.826.627.240027.227.027.628.045027.428.028.227.050027.628.028.028.255027.827.427.827.860027.828.429.027.865027.828.429.028.270028.4
31、28.828.627.875028.027.428.029.080028.628.628.228.0图1 温度与失重率关系曲线从图1可知：随煅烧温度升高，失重率增加，说明在氯化钠表面吸附的水分和有机物脱除率增加。当温度大于450、20min后，烧失量基本平稳，失重率在28%左右，说明表面的有机物基本烧尽。图2 煅烧时间与失重率关系曲线从图2可知，随煅烧时间的增加失重率增大，当煅烧温度大于450后煅烧失重率基本不变。综合图1、图2可见，最佳煅烧温度应在500-550，煅烧时间为20min左右。河南理工大学毕业论文2002503003504004505005506006507007508002.4
32、.3 水浴温度和时间对色度的影响当煅烧温度小于250时，煅烧煅烧后的样品略微带浅绿色，放入水中有部分漂浮在水面上，不能完全溶解。当煅烧温度大于250，小于时450时，煅烧煅烧后的样品略微带棕红色，放入水中能溶解，静止后水面无漂浮物，但是溶液呈棕黄色，静止也不宜沉淀，可能是因为食盐水的密度过大，浮力大，细微的颗粒不容易沉淀，当把该液体放入60-80的热水中后，大约10min开始有红棕色沉淀，经分析知该沉淀为煅烧完全的DBM。大约1h后，溶液呈澄清的透明状，一层棕红色沉淀于容器底部。取上层透明的液体蒸发浓缩，而后降温，在容器中获得食盐晶体，经分析满足食盐的国家标准。当煅烧温度大于450、煅烧时间大
33、于20min后，煅烧产物表面略带灰色，为完全燃烧后有机物产生的炭。2.4.4工业处理方案和主要设备（1）处理工艺 煅烧溶解水解沉淀过滤浓缩结晶离心过滤干燥包装原料装入陶土制备的容器中（最好不要用金属容器，避免在煅烧过程中金属离子进入），在隧道窑中450条件下，煅烧20min，原料从浅绿色变为淡灰色，并有少量碳黑微粒浮于表面。煅烧后的原料溶解在水中，按照氯化钠溶解度35g计算；溶解液用热水加热（或通入蒸汽），保持液体温度在60-80之间，静止1小时，取上清液，分离出下层沉淀物。在降膜式蒸发器中浓缩蒸发，然后降温、结晶结晶固体在食盐干燥机上干燥，至含水量达到食盐国家标准秤重，包装。（2）主要设备（
34、按每月100吨工业盐处理量设计）1、隧道窑；2、陶土缸；3、搅拌溶解釜；4、保温水解槽（也可在搅拌溶解釜中进行）；5、降膜蒸发器；6、离心过滤机；7、食盐干燥机（也可在隧道窑中进行，但必须控制干燥温度和干燥时间）设备主要投资（以年产300吨食盐设计估算）序号名称数量估价(万元)备注1隧道窑10m2.62陶土缸30个0.33搅拌溶解釜2000L32.04降膜蒸发器120m21.65离心过滤机10001.26干燥机6002.3合计10.0 第三章 融雪剂的制作3.1试验原理我的研究内容是用工业用盐生产融雪剂。传统融雪剂即氯化钠在使用过程中存在以下两个方面的问题：对金属以及水泥混凝土的高腐蚀性和在高
35、寒地区（温度在 -15以下）的失效问题。我们需要以氯化钠为基础物质，进一步改性开发环保型高效融雪剂。a、在其中加入铁粉，类似“暖宝宝”的发热原理，可以自然产生热量；同时，铁与氯化钠中的氯离子反应，也可有效减少氯离子对环境的二次污染。b、加入铁的氧化物粉末（氧化铁、氧化亚铁），可以作为变色指示剂，根据红色的深浅变化，可以标示加入融雪剂的数量，对融雪剂的加入量起到指示作用。c、加入凹凸棒石粉末。（1）可以利用凹凸棒石粉末的颗粒起到增大汽车轮胎与地面的摩擦作用，提高防滑效果。 （2）利用凹凸棒石粉末的吸附作用，可有效吸附并储存氯离子，减少对环境的二次污染。 （3）可有效防止氯化钠融雪剂的二次结块，提
36、高其使用和喷洒效率。d、加入表面活性剂，提高其融雪速率。e、加入亚硝酸盐等缓蚀剂，抑制氯离子的腐蚀作用。f、加入少量活性炭或火山灰：防止结块、吸附氯离子、提高融雪速率。3.2试验内容和方法1 溶解速率20条件下，在200g融雪剂固体中加水至1000ml，不断搅拌，直到全部溶解为止，记录全部溶解的时间，在同等条件下作氯化钠对比试验。2 融冰能力制备冰块，在两个100ml的瓷蒸发皿中加入50ml水，放入-10的恒温箱中冷冻12小时，制备成形状相同的两块冰块。取融雪剂溶液6ml，在恒温箱内-10条件下倒入制备的冰块中，30min后计量液体的总体积，减去融雪剂溶液，差值是融出水的体积即融冰能力。在相同
37、条件下与氯化钠作对比试验。3 融雪剂的pH测定称取( 1.00 0.001) g 试样并置于100 mL烧杯中 ,加入5 mL 乙醇湿润后再加入100 mL 无二氧化碳的水, 搅拌溶解后 ,直接移取100 mL 液体试样按化学试剂pH值测定通则( GB/T 97242007)中的规定充分搅拌10 min 后进行测定。3.3试验设备低温恒温箱、低温温度计、10ml量筒、100ml瓷蒸发皿、精密电动搅拌器、酸度计、磁力搅拌器和搅拌子。结论目前，我国使用的融雪剂以氯化钠为主，但是它存在一些负面效应。主要表现在以下2个方面：（1）道桥腐蚀。氯盐融雪剂对路面结构（钢筋、混凝土、沥青等）具有强烈的腐蚀性，
38、通常在10-15年之内就会严重破坏桥梁结构，是目前威胁道桥安全的主因之一。根据粗略统计，每使用1t融雪剂，就会造成615美元道桥腐蚀损失、113美元车辆腐蚀损失和75美元植物腐蚀损失，这在某种程度上可以反映出融雪剂的负面作用。（2）环境污染。氯盐融雪剂对环境的污染主要体现在土壤结构、周围植物、区域水源、大气环境4个方面。融雪剂经雪水稀释后，除极少量蒸发外，绝大多数汇流至周围土壤或城市水道管网中，并且不断被稀释，很难进行处理。土壤中盐分的累积作用很容易造成土质变硬、渗透性差、PH值升高等问题，同时还会影响植物根部吸收氧分和水分，引起营养失调，使生长速度变慢。情况严重时，植物还会出现中毒现象，表现
39、为叶子枯萎脱落，寿命缩短。2006年，北京市市政管委会和园林部门的一项统计显示，北京市城区因融雪剂所致枯死的行道树达9000多株，绿篱85万株，草坪30万m2。因此，我们使用煅烧法将工艺废渣工业盐提纯，并做成融雪剂。这种方法既可以减少污染，又可以将资源再次利用，也可以回报社会，创造经济价值。我将煅烧工业盐的结果进行了具体的分析和研究，得到一系列的工艺参数。采用融雪剂进行融雪具有成本较低,不需要大量的人力、物力且融雪速度快以及交通恢复快等优点, 近年来被广泛地采用。但是经过几年的实践经验, 发现融雪剂有很多严重的危害, 包括对城市基础建设的腐蚀、对植物的破坏、对水体的污染等等, 并且造成了极大的
40、经济损失。面对这些问题,我们要采用“以防为主”的战略方针,积极开发新型的真正环保的融雪剂,调动广大公民的积极性,群策群力,努力使北方的融雪问题从根本上得到解决。主要参考文献1程 刚,杜素军,郑美军.道路融雪剂的研究J.山西交通科技，2006，2（1）.2喻文兵,李双洋,冯文杰,易 鑫.道路融雪除冰技术现状与发展趋势分析J.冰川冻土,2011,8(4).3陶宝霞,符适.Superpave 沥青混合料级配控制分析J.交 通 科技,2011,5(248).4周 密,林永波. 显色型环保除冰融雪剂的性能研究J. 中 国 给 水 排 水,2011,1(1).5郭金禹 ,王树轩. 缓蚀型氯化钙融雪剂的开发
41、J. 盐业与化工,2010,11(6).6王小光,李占灵,贾华丽. 氯盐型融雪剂缓蚀剂的研究J. 周口师范学院学报,2008,9(5).7吴玉辉. 浅谈公路融雪剂技术J. 北 方 交 通,2009(3).8林永波 ,李超 ,魏高亮 ,贺文静 ,张婷婷. 显色环保型融雪剂的研制J. 环境科学与管理,2010,3(3).9曹林涛 ,刘 松 ,韩越峰. 融雪防冰关键技术及发展趋势分析J. 建材世界,2010(5).10代琳琳, 赵晓明. 融雪剂的环境污染与控制对策J. 安 全 与 环 境 工 程,2004,12(4).11常魁和, 高群. 公路沥青路面养护新技术M . 北京: 人民交通出版社, 20
42、01.12傅沛兴. 北京道路冬季融雪问题研究J . 市政技术,2001 (4) : 54259. 13朱新宝. 新型无污染融雪冰剂的合成及应用评价J .化学工业与工程技术, 2002 (1) : 628. 14 黄淑琴. 路面加盐除冰 J . 公路, 1996 (8) : 44 - 46.15 Cody RD, Teal. Alpha methy glucoside Project. Department of Transportation Lowe, 2000, 355.16 王军, 袁军生, 孟兴智, 张林栋. 除雪技术的开发现状 J . 海湖盐与化工, 2005 (2):27 - 32.
43、 17 Sherif Yehia , Christopher Y Tuan. Conductive Concrete Overlay for Bridge Deck Deicing J . ACI Materials Journal, 1999, 96 (3) : 382 - 390. 18 张炳臣, 刘淑敏. 冬季道路除雪方式的探讨 J . 山东交通科技,2004 (1) : 76 - 77. 19 晋跃. 国外道路除雪机械技术发展概况 J . 专用汽车, 2001 (4) :43 - 44.20 骆虹, 罗立斌, 张晶. 融雪剂对环境的影响及对策 J . 中国环境监测, 2004, 20 (1) : 55 - 57.致谢本文是在导师XX教授的悉心指导下完成的，从论文的选题，总体思路的确定以及研究细节的处理，导师都倾注了大量的精力和心血，在此向导师表示真诚的感谢和敬意!从选题到数据收集的顺利进行，从数据计算分析到论文的撰写，每个环节都凝结着X老师的心血和对学生的亲切关怀。X老师师严谨的治学态度、渊博的学识、敏锐的思维、科学的工作方法给我留下了深刻的印象。最后，仅以此文献给所有支持和帮助过我的所有老师、同学和朋友们!
