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详细信息
高效清洁环保灭火液体全氟己酮

自主产品名称

高效清洁环保灭火液体全氟己酮

涉及张家港的行业或企业名称

环保或消防

产品类型

其他

研发人员性质

□团队 □教师

所属部门

环境与化学工程

负责人

蔡星伟

联系方式

13775376386

功能方案 简要说明

(主要从调研角度描述产品研发的意义以及产品的功能)

传统的氯氟烃(哈龙)因为破坏臭氧层以及导致温室效应而逐步被限制在消防和制冷等相关领域使用,目前使用的哈龙替代灭火剂可以概括地分为下列几类: (1)惰性气体,以安素公司开发的烟烙尽(IG541)为代表; (2)氟代烷(HFC),全氟代烷(PFC)等合成化合物,以FM200(七氟丙烷HFC227ea)为代表; (3)其他类:如水喷雾,烟雾灭火剂,二氧化碳等。上述替代物在全球温室效应和影响气候方面仍存在着问题,比如,惰性气体灭火剂灭火浓度高,储存压力大。氟代烷类灭火剂在火场的高温下会产生大量的氟化氢气体,对人体有害,对精密仪器和设备也有侵蚀作用同时这类灭火剂大气存留时间较长,具有一定的温室效应。二氧化碳灭火剂灭火浓度高,存储压力大,温室效应值高。

美国3M公司于2000年研制出一种新型环保灭火液体,该灭火液体商品名为Novec 1230,其化学式为CF3CF2COCF(CF3)2,化学名称全氟-2-甲基-3-戊酮简称全氟己酮。该产品最大特点是对臭氧层没有破坏作用,温室效应值与氟代烷类灭火剂的1300~12000的全球变暖系数相比可以忽略不计,大气寿命仅为5天,随后在大气中降解为小分子羧酸或醇,对气候变化不会产生影响。全氟己酮从根本上解决了以往灭火剂的环境污染问题,是名副其实的绿色环保灭火剂。

作为灭火剂全氟己酮还有以下优点:1.对人体安全。美国环保署已批准全氟己酮在有人存在场合使用。2.无腐蚀性,对橡胶、金属等贮存材料均无腐蚀性。不损害电子器件和线路,实验显示:浸在全氟己酮液体中的笔记本电脑可以正常工作。3.释放后无固体颗粒残留,常温下为液态,无需高压贮存,安全性好,运输方便。4.灭火面广,灭火能力强。全氟己酮可以用于各种场所,用于船舶、森林、航海、建筑、航空、油田、天然气、精密仪器、日常生活等各个领域。5.全氟己酮的灭火浓度为4-6%其灭火能力可以和哈龙1301(灭火浓度为5%)相媲美,而二氧化碳和其他惰性气体灭火浓度在30%-60%,同时贮存压力高,不能应用于有人工作场所,存在极大的环保安全隐患。

表1全氟己酮灭火剂与市场主流灭火剂的性能比较

特    性

全氟己酮

Halon1211

Halon1301

HFC-227ea

HFC-236fa

沸点(℃)

49.2

-4.0

-57.8

-16.4

-1.5

灭火浓度(%,V/V)

4.0-6.0

6.0

5.0

5.8-6.6

5.6-6.5

臭氧损耗潜能值(ODP)

0.0

4.0

12.0

0

0

全球温室效应潜能值(GWP)

1

1300

6900

3500

8000

大气中寿命(ALT年)

5天

11

65

33

240

安全性

NOAEL(%,V/V)

10

0.5

5

9.0

10

LOAEL(%,V/V)

>10

1.0

7.5

10.5

15.0

安全界限(%)

67-150

---

0

3-20

---

价格

参比七氟丙烷

中等

---

---

中等

中等

美国环保局重要新替代物政策(SNAP)(是/否)

已有研究基础

全球只有美国3M公司实现了全氟己酮的工业化生产,本研发团队已经完成全氟己酮的实验室研发工作。自主研发的催化剂性质稳定,重复使用20次,反应的选择性和产品收率未见明显下降。整个工艺为循环进程,三废排放极小,产品经气相色谱、高分辨质谱和核磁共振仪鉴定,纯度超过99%。开发的工艺成本约为3M的二分之一左右,且整个工艺过程无需高温高压,反应条件温和简单易控。目前,团队急需要资金的支持,进行本项目的中试放大工作,以尽快实现该产品的产业化。目前实验室已经制备出约5公斤样品,可随时接受各级部门的检验。可行性报告中附有产品的检测报告。

市场前景说明

本项目产品全氟己酮的目标客户主要集中在欧美等发达国家,目前在欧美的市场量相当于整个消防市场的一半左右,随着其它灭火药剂的逐步淘汰,这一份额还将不断增加。全球目前只有美国3M公司实现了该产品的工业化生产,产品销往美国、日本、韩国、澳大利亚、加拿大、欧洲等地,市场容量超过600亿美元。3M公司已于去年向我国提出申请入市,目前在公安部天津消防所受理,因全氟己酮可以应用于各式火灾现场,同时安全环保,我国市场一旦打开,潜力十分巨大。

目前我们的研发团队已成功突破了3M公司的技术,并且在核心技术水平与产品性能指标上均优于3M公司,工艺成本约为3M公司的二分之一,并且三废排放少,工艺过程安全环保。一旦实现批量生产,可以与3M公司分庭抗礼,在竞争中占据主动。


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