CN103215141B - 可完全消泡的放射性核素生物质泡沫去污剂及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可完全消泡的放射性核素生物质泡沫去污剂及其使用方法，将月桂酰肌氨酸钠、防腐剂、增溶剂、稳泡剂、水分别按0.2%～1%、0.1%～0.5%、0.5%～7%、0.01%～1%及90.5%～99.3%的质量比混合，高速搅拌得到泡沫去污剂。本发明中以泡沫形式去除固体表面的污染物，节约人力，去污时间快，仅1-5min，还可去除不易接触的死角的污垢。相对于传统的去污大大的减少了废液量，废液量为酸洗的10%。该发明工艺简单，成本低廉，核素污染物去除率达80%-90%。
Description
技术领域
本发明属于清洗去污领域的核素处理，具体涉及一种可完全消泡的放射性核素生物质泡沫去污剂及其使用方法，利用月桂酰肌氨酸钠表面活性剂与多种助剂复配研制出可永久消泡的高去除率的泡沫去污剂。特别适用于固体表面的Sr2+，Th4+等核素的去污等。
背景技术
传统的固体表面去污方法主要有化学去污，机械去污以及化学机械去污相结合的方法。以上去污方法虽能有效的去除固体表面的污垢，但会产生大量的废液，不仅增加后续处理成本还会造成二次污染。泡沫去污的方法可大大减小废液量，避免传统去污法大量使用水对精密仪器造成的短路，腐蚀等危害。
现有的泡沫去污剂去污效率偏低,去污后难以消泡或者是泡沫消除后经过一定的搅拌和鼓气又会产生大量的泡沫，致使后续的蒸发、离子交换等核素的废液处理难以进行，因此一种可完全消泡的对核素有高去污率的生物质泡沫去污剂的研发意义重大。所谓可完全消泡即通过一定的方法使泡沫消失后，再将溶液进行搅拌、鼓泡等发泡手段溶液不再有泡沫产生。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种可完全消泡的放射性核素生物质泡沫去污剂的制备方法。实现以生物质材料肌氨酸作为原料，解决现有泡沫去污剂在去污后泡沫难以消除、废液难以处理的问题。
本发明的内容是：一种可完全消泡的放射性核素生物质泡沫去污剂：将月桂酰肌氨酸钠、防腐剂、增溶剂、稳泡剂、水分别按0.2%～1%、0.1%～0.5%、0.5%～7%、0.01%～1%及90.5%～99.3%的质量比混合，高速搅拌得到泡沫去污剂。
所述防腐剂可以是碳酸钠、有机胺类、酰胺、苯甲酸钠之一。
所述增溶剂可以是乙醇、甲苯、二甲苯磺酸盐之一。
所述稳泡剂可以是羧甲基纤维素钠或魔芋葡甘露聚糖。
所述去污剂的使用方法：将泡沫去污剂喷施于被放射性核素污染表面，静置1～5min,用鼓风装置将泡沫去污剂除去，收集于废液桶中。将0.1～0.3mol/l的盐酸喷洒于废液桶里的泡沫去污剂中，在常温下静置10-60s待泡沫消失。所述的盐酸可以换作硫酸、硝酸。
与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：
（1）本发明中，阴离子表面活性剂月桂酰肌氨酸钠作为发泡剂，在一定pH条件下出现沉淀，即月桂酰肌氨酸钠被酸化生成不溶于水的月桂酰肌氨酸。解决泡沫去污后大量泡沫存在下后续的废液蒸发浓缩或其他处理工艺难以进行的问题。具有较大的实用价值和广阔的应用前景；
（2）本发明中，月桂酰肌氨酸钠、络合剂、防腐剂、增溶剂、稳泡剂、分别为0.2%～1%，0.1%～1%，0.1%～0.5%，0.5%～7%,0.01%～1%，材料用量少，对固体表面无腐蚀。盐酸做为消泡剂，原料易得，操作简单。
（3）本发明中以泡沫形式去除固体表面的污染物，节约人力，去污时间快，仅1-5min，还可去除不易接触的死角的污垢。相对于传统的去污大大的减少了废液量，废液量为酸洗的10%。
（4）本发明中去污剂的实施方法是机械搅拌发泡，喷壶喷涂泡沫，操作方便，避免了与人体直接接触，该配方对多种污染物均有去除效果，然后利用鼓风装置或机械振动将吸附有金属核素的泡沫回收，手动喷洒消泡剂消泡即完成去污消泡过程，该发明工艺简单，成本低廉，核素污染物去除率达80%-90%。
附图说明
图1为本发明中表面活性剂月桂酰肌氨酸钠的红外图谱；
图2为本发明实施例对Sr的去污效果图；
图3为本发明实施例对U的去污效果图；
图4为本发明实施例去污前（a）后（b）的表面对照图；
图5为月桂酰肌氨酸钠被酸化后的透光率；
图6月桂酰肌氨酸钠临界胶束浓度图。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
参考图1、图5、图6，图1为本发明中表面活性剂月桂酰肌氨酸钠的红外图谱：由图可以看出在1706.5cm-1出现了典酰胺C=O伸缩振动；在3321.8cm-1和1539.5cm-1出现了酰胺N—H伸缩、变形振动；在1384.5cm-1出现了C—N伸缩振动；在1645.5cm-1强峰为—COONa伸缩振动。
图5为月桂酰肌氨酸钠被酸化后的透光率；配制质量比为0.2%的月桂酰基肌氨酸钠溶液，调节不同PH测定其透光率的变化。由图5可观察到随着PH的降低其透光率逐渐降低，当PH降到5.05的时候其透过率达降到0，这是因为月桂酰肌氨酸钠与盐酸反应生成不溶于水的月桂酰肌氨酸。从图中可以看出随着PH的继续降低溶液并没有变澄清说明月桂酰肌氨酸钠并没有等电点。但是其可被酸化生成不溶于水的月桂酰肌氨酸生成白色沉淀。
由图6可以看出随着月桂酰肌氨酸钠浓度的增加，表面张力逐渐降低。当浓度增加到0.003mol/l时表面张力降到最低。继续增加浓度时，表面张力反而增加。所以在发泡的过程中不是表面活性剂的浓度越高越好，其最适的浓度应该控制在0.001-0.007mol/l即质量比在0.03%-0.2%的范围内。
实施例1：
表面活性剂月桂酰肌氨酸钠、防腐剂碳酸钠、增溶剂乙醇、稳泡剂羧甲基纤维素钠、水按照0.2:0.5:1:2:98.1的质量比混合均匀得到泡沫去污剂溶液。
将所得到的溶液在高速搅拌下得到稳定的泡沫，用喷壶将泡沫喷涂于被污染表面，静置1～5min,用鼓风吹气装置将泡沫吹入废液桶中待后续处理。
配制0.5mol/l盐酸作为消泡剂喷洒于废液桶中，直到泡沫消失观察废液在高速搅拌下有无泡沫产生。该配方对不同浓度的锶的去除率见图2。
实施例2：
月桂酰肌氨酸钠、碳酸钠、乙醇、魔芋葡甘露聚糖、水按照0.4:0.5:1:0.1:98的质量比混合均匀得到泡沫去污剂溶液。
将所得到的溶液在高速搅拌下得到稳定的泡沫，用喷壶将泡沫喷涂于被污染表面，静置1～5min,用鼓风吹气装置将泡沫吹入废液桶中待后续处理。
配制0.5mol/l的盐酸作为消泡剂喷洒于废液桶中，直到泡沫消失，观察废液在高速搅拌下有无泡沫产生。该配方对不同浓度的铀的去除率见图3。
实施例3：
月桂酰肌氨酸钠、碳酸钠、乙醇、羧甲基纤维素钠、水按照0.6:0.5:1:0.1:97.8的质量比混合均匀得到泡沫去污剂溶液。
将所得到的溶液在高速搅拌下得到稳定的泡沫，用喷壶将泡沫喷涂于被污染表面，静置1～5min,用鼓风吹气装置将泡沫吹入废液桶中待后续处理。
配制0.5mol/l的盐酸作为消泡剂喷洒于废液桶中，直到泡沫消失，观察废液在高速搅拌下有无泡沫产生。
实施例4：
月桂酰肌氨酸钠、碳酸钠、乙醇、魔芋葡甘露聚糖、水按照0.8:0.5:1:0.05:97.65的质量比混合均匀得到泡沫去污剂溶液。
将所得到的溶液在高速搅拌下得到稳定的泡沫，用喷壶将泡沫喷涂于被污染表面，静置1～5min,用鼓风吹气装置将泡沫吹入废液桶中待后续处理。
配制0.3mol/l的盐酸作为消泡剂喷洒于废液桶中，直到泡沫消失，观察废液在高速搅拌下有无泡沫产生。
实施例5：
月桂酰肌氨酸钠、碳酸钠、乙醇、魔芋葡甘露聚糖、EDTA、水按照1:0.5:1:0.05:0.5:96.95的质量比混合均匀得到泡沫去污剂溶液。
将所得到的溶液在高速搅拌下得到稳定的泡沫，用喷壶将泡沫喷涂于被污染表面，静置1～5min,用鼓风吹气装置将泡沫吹入废液桶中待后续处理。
配制1mol/l的盐酸作为消泡剂喷洒于废液桶中，直到泡沫消失，观察废液在高速搅拌下有无泡沫产生。
实施例6：
月桂酰肌氨酸钠、碳酸钠、乙醇、魔芋葡甘露聚糖、EDTA、水按照0.2:0.5:1:0.01:0.1:98.59的质量比混合均匀得到泡沫去污剂溶液。其去污前后对比见图4。
将所得到的溶液在高速搅拌下得到稳定的泡沫，用喷壶将泡沫喷涂于被污染表面，静置1～5min,用鼓风吹气装置将泡沫吹入废液桶中待后续处理。
配制1mol/l的盐酸作为消泡剂喷洒于废液桶中，直到泡沫消失，观察废液在高速搅拌下有无泡沫产生。
实施例7：
月桂酰肌氨酸钠、碳酸钠、乙醇、魔芋葡甘露聚糖、EDTA、水按照0.2:0.1:7:0.01:0.1:92.59的质量比混合均匀得到泡沫去污剂溶液。
将所得到的溶液在高速搅拌下得到稳定的泡沫，用喷壶将泡沫喷涂于被污染表面，静置1～5min,用鼓风吹气装置将泡沫吹入废液桶中待后续处理。
配制3mol/l的盐酸作为消泡剂喷洒于废液桶中，直到泡沫消失，观察废液在高速搅拌下有无泡沫产生。
实施例8：
月桂酰肌氨酸钠、碳酸钠、乙醇、魔芋葡甘露聚糖、EDTA、水按照1:0.5:2:0.05:0.5:95.95的质量比混合均匀得到泡沫去污剂溶液。
将所得到的溶液在高速搅拌下得到稳定的泡沫，用喷壶将泡沫喷涂于被污染表面，静置1～5min,用鼓风吹气装置将泡沫吹入废液桶中待后续处理。
配制2mol/l的盐酸作为消泡剂喷洒于废液桶中，直到泡沫消失，观察废液在高速搅拌下有无泡沫产生。
表1不同实施例消泡后的泡沫高度
实施例1-4未加入络合剂EDTA，可完全消泡。实施例5、8加入的络合剂过多，泡沫未能彻底消除，可见对去污要求较高，允许有微量泡沫的去污条件下是可加入比例在0.1%以下的络合剂EDTA。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种可完全消泡的放射性核素生物质泡沫去污剂，其特征在于，
按照以下任一配方制备得到：
表面活性剂月桂酰肌氨酸钠、防腐剂碳酸钠、增溶剂乙醇、稳泡剂羧甲基纤维素钠、水按照0.2:0.5:1:2:98.1的质量比混合，高速搅拌得到；
月桂酰肌氨酸钠、碳酸钠、乙醇、魔芋葡甘露聚糖、水按照0.4:0.5:1:0.1:98的质量比混合，高速搅拌得到；
月桂酰肌氨酸钠、碳酸钠、乙醇、羧甲基纤维素钠、水按照0.6:0.5:1:0.1:97.8的质量比混合，高速搅拌得到；
月桂酰肌氨酸钠、碳酸钠、乙醇、魔芋葡甘露聚糖、水按照0.8:0.5:1:0.05:97.65的质量比混合，高速搅拌得到。
2.权利要求1所述的泡沫去污剂的使用方法，其特征在于，将泡沫去污剂喷施于被放射性核素污染表面，静置1～5min,用鼓风装置将泡沫去污剂除去，收集于废液桶中；将0.1～0.3mol/l的盐酸喷洒于废液桶里的泡沫去污剂中，在常温下静置10-60s待泡沫消失。
3.权利要求2所述的泡沫去污剂的使用方法，其特征在于，所述的盐酸换作硫酸或硝酸。
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