一种灭火剂及其应用技术领域
本发明涉及灭火领域，具体地，涉及一种灭火剂及其应用。
背景技术
受限空间国内的AQ和美国OSHA对受限空间均做出了定义和解释，国内的解释即给
出了很多例子，如容器、储罐、塔釜、阴井、筒、沟渠等，均属于受限空间，其定义并非从量化
的角度进行，都是从特征上予以描述，如存在一定的危险性，有毒有害性气体、缺氧环境、照
明不足、通风不畅的密闭场所等。而OSHA美国职业健康安全标准中从物理空间和状态上对
受限空间给出了定义，即：a通道受限——人员进出时收到一定的限制，不能自由进出的空
间。b空间足够大，足以容纳人员进行作业——这就从空间体积上保证了受限空间是人员可
以完全进入的空间，一些虽然通道受限且存在危险的环境，但是人的身体无法完全进入，则
并非受限空间(但并不表示风险就很低)。c非设计人员持续逗留或停留的空间，这就决定了
空间的性质是储存或其它作用，其设计本质并非给人员停留。在美国职业健康安全标准中
还提到了上部开口空间的高度在1.2米以上的也属于受限空间，前提也要和受限空间的特
征结合起来理解，即可能存在危险的环境或能量释放的危害。
受限空间的一个具体实例为精馏塔，精馏塔在化工行业中，常用来分离挥发性具
有差异的不同有机组分，这些组分大多具有易燃、易爆的特性，当生产停下，进行精馏塔检
修过程中，由于气体泄露或别的人为原因，可能产生精馏塔内部着火。当精馏塔着火时，目
前行业中大多采用蒸汽或氮气灭火。然而在灭火过程中，精馏塔温度降不下来，灭火持续时
间长，效率低。
因此，亟需开发一种能够特别适用于精馏塔等受限空间的快速高效灭火的灭火
剂。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术灭火持续时间长、效率低的缺陷，提供一种能
够快速高效灭火的灭火剂及其应用。
为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种灭火剂，所述灭火剂含有组分1、组
分2和组分3；其中，
组分1含有灰菜根提取物、碳酰二胺、磷酸氢二铵和/或磷酸二氢铵、硫酸铵、尿素、
柠檬酸盐、硬脂酸盐、EDTA、聚乙二醇和水；
组分2为氮气；
组分3为液态二氧化碳。
优选的，组分1中还含有阿拉伯半乳聚糖。
优选的，所述组分1中还含有硅油改性的云母粉。
优选的，所述硅油改性的云母粉通过如下的方法进行制备：
(1)将云母粉、硅油和白油进行混合，得到乳状浆液；
(2)将得到的乳状浆液在压力为0.2-5MPa的压力下喷射，之后在5000-8000rpm的
条件下搅打3-10min，得到硅油改性的云母粉。
第二方面，本发明还提供了如上灭火剂在灭火尤其是受限空间内灭火中的应用。
与现有技术相比，本发明有如下优点：在火灾发生时，将本发明的灭火剂各组分在
管道混合器混合后喷向、泼向或投向火灾现场，能够有效地阻断氧气并降低火灾现场的温
度，并且不容易发生死灰复燃的现象，从而可快速高效安全地对火灾处进行灭火。此外，本
发明的灭火灭火剂还特别适用于受限空间的灭火。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体
实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或
值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各
个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个
新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
一方面，本发明提供了一种灭火剂，所述灭火剂含有组分1、组分2和组分3；其中，
组分1含有灰菜根提取物、碳酰二胺、磷酸氢二铵和/或磷酸二氢铵、硫酸铵、尿素、
柠檬酸盐、硬脂酸盐、EDTA、聚乙二醇和水；
组分2为氮气；
组分3为液态二氧化碳。
尽管将本发明如上的各组分进行复配使用便能够得到快速高效且安全的灭火剂，
但本发明的发明人发现，当在组分1中，相对于100重量份的灰菜根提取物，所述碳酰二胺的
含量为1-5重量份，所述磷酸氢二铵和/或磷酸二氢铵的含量为50-150重量份，硫酸铵的含
量为20-100重量份、尿素的含量为1-20重量份、柠檬酸盐的含量为0.1-5重量份、硬脂酸盐
的含量为0.1-5重量份、EDTA的含量为0.1-5重量份、聚乙二醇的含量为0.1-5重量份、水的
含量为100-300重量份，优选的，相对于100重量份的灰菜根提取物，所述碳酰二胺的含量为
2-4重量份，所述磷酸氢二铵和/或磷酸二氢铵的含量为80-120重量份，硫酸铵的含量为80-
120重量份、尿素的含量为5-10重量份、柠檬酸盐的含量为0.5-2重量份、硬脂酸盐的含量为
0.2-2重量份、EDTA的含量为0.2-1重量份、聚乙二醇的含量为0.2-1重量份、水的含量为
120-200重量份时，最终所制备的灭火剂的灭火效果能够得到进一步提升。
其中，灰菜(学名：Chenopodium album L.)为藜科藜属。又名粉仔菜、灰条莱、灰灰
菜、灰藋、白藜、涝藜、涝蔺、落藜、盐菜等。一年生草本，茎直立，粗壮，具条棱及绿色或紫红
色色条，多分枝；枝条斜升或开展。叶片菱状卵形至宽披针形，先端急尖或微钝，基部楔形至
宽楔形，上面通常无粉，有时嫩叶的上面有紫红色粉，下面多少有粉，边缘具不整齐锯齿；叶
柄与叶片近等长，或为叶片长度的1/2。花两性，花簇于枝上部排列成或大或小的穗状圆锥
状或圆锥状花序；花被宽卵形至椭圆形，背面具纵隆脊，有粉，先端或微凹，边缘膜质；花药
伸出花被。果皮与种子贴生。种子横生，双凸镜状，边缘钝，黑色，有光泽，表面具浅沟纹；胚
环形。主要用于风热感冒、痢疾、腹泻、龋齿痛；外用治皮肤瘙痒、麻疹不透。幼苗饲牲畜，亦
可做野菜食用，种子可榨油。
其中，本发明的灰菜根提取物可以为水提取物，可以为醇提取物，优选为灰菜根的
水提取物，其中，所述灰菜根的醇提取物和水提取物的制备方法可以采用本领域常规的植
物提取物的制备方法，本发明在此不再赘述。优选的，所制备的灰菜根提取物相对于水的密
度为1.2-1.5(室温)。
根据本发明，所述柠檬酸盐可以为本领域常规使用的各种柠檬酸盐，例如，柠檬酸
钠、柠檬酸钾等。
根据本发明，所述硬脂酸盐可以为本领域常规使用的各种硬脂酸盐，例如，柠檬酸
镁、柠檬酸锌等。
根据本发明，所述组分3独立储存，而组分1和组分2可以分开独立储存，也可以将
组分2充装入组分1中共同储存，本发明优选将组分2按照如上的用量充装入组分1中共同储
存。在这样的情况下，使用前优选将独立储存的各组分按照如上的用量进行混合后喷向、泼
向或投向火源处。
其中，相对于100体积份的组分1，组分2的含量为10-30体积份，组分3的含量为5-
15体积份；优选的，相对于100体积份的组分1，组分2的含量为15-25体积份，组分3的含量为
7.5-12.5体积份。
根据本发明，组分1、组分2和组分3，在使用时可以按照如上的比例通入至管道混
合器进行混合后直接喷向火源。
使用本发明的灭火剂进行灭火时，由于氮气的密度小于空气，其会在火源的上方
阻断空气，二氧化碳的密度大于空气，其会在火源的基部以及火源的四周阻隔空气，同时氮
气和液态二氧化碳由于气化作用，会有效地降低着火处的温度。另外，本发明的组分1可进
一步加强对空气的隔绝以及火灾现场的降温作用，并且在高温下还能够有效地消耗火源内
部的氧气。因此，本发明的灭火剂可使现场在有效范围内火灾迅速熄灭，因此也有很高效的
阻燃作用。
本发明的发明人在研究的过程中发现，当组分1还含有阿拉伯半乳聚糖时，其灭火
效率能够得到进一步的提升。其中，所述阿拉伯半乳聚糖优选为落叶松阿拉伯半乳聚糖。所
述阿拉伯半乳聚糖可以通过商购获得，也可以通过现有的方法自行制备，本发明对此并没
有特别的限制。
其中，所述阿拉伯半乳聚糖在组分1中的含量可以在较宽的范围内进行变化，优选
的，相对于100重量份的灰菜根提取物，所述阿拉伯半乳聚糖的含量为30-80重量份，更优选
为40-60重量份。
在本发明进一步优选的实施方式中，所述组分1还含有硅油改性的云母粉，在一种
具体的实施方式中，相对于100重量份的灰菜根提取物，所述硅油改性的云母粉的含量为5-
20重量份，优选为8-15重量份。
其中，所述硅油优选为疏水硅油，例如，包括但不限于甲基硅油、乙基硅油、苯基硅
油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、
甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油和乳化硅油，优选为甲基硅油和/或乳化硅油。
根据本发明一种优选的实施方式，使用硅油对云母粉进行改性的方法包括：将云
母粉与硅油和白油进行混合以制备乳状浆液，然后将该乳状浆液在0.2-5MPa，优选0.5-
2MPa的压力下喷射入高速搅拌机中较大3-10min，从而得到硅油改性的云母粉。其中，所述
高速搅拌机的转速为5000-8000rpm。
根据本发明，对所述云母粉进行改性的过程中，硅油和白油的用量可以在较宽的
范围内进行变化，只要能够将云母粉制备成在0.2-5MPa，优选0.5-2MPa的压力下可喷射的
乳状浆液即可。优选的，相对于100重量份的云母粉，所述硅油的用量为5-10重量份，白油的
用量为5-10中重量份。
根据本发明，本发明组分1可以通过直接将各组分按照如上的比例进行混合后得
到，而更为优选的，所述组分1可通过如下的方法进行制备：
(1)将灰菜根提取物与可选的阿拉伯半乳聚糖、硬脂酸盐和聚乙二醇进行混合，并
在50-120℃的温度下加热10-20min；
(2)将碳酰二胺、磷酸氢二铵和/或磷酸二氢铵、硫酸铵、尿素、柠檬酸盐、聚乙二醇
和水混合均匀；
(3)将步骤(2)得到的混合物加入到步骤(1)得到的混合物中；
(4)可选的，将硅油改性的云母粉加入到步骤(3)所得的混合物中。
其中，步骤(2)的混合物可以在步骤(1)的混合物降温之前、降温过程中或降温之
后的任意阶段加入其中，本发明对此并没有特别的限制。
根据本发明，当本发明的组分1中含有硅油改性的云母粉时，由于云母粉为疏水
的，因此，在使用前需要将组分1进行摇匀。
第二方面，本发明提供了如上所述的灭火剂在灭火中的应用。
本发明的灭火剂可以适用于各类火灾的灭火，例如，A、B、C、D类火灾。然而更为优
选的，本发明的灭火剂特别适用于受限空间的灭火，尤其是精馏塔的灭火。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
制备例1
本制备例用于说明灰菜根提取物的制备
将灰菜根用水煎煮3次，每次2小时，将每次煎煮水过滤后进行合并，然后减压浓缩
至其相对于水的相对密度为1.3(常温)。
制备例2
本制备例用于说明硅油改性的云母粉的制备
将100重量份的云母粉、7重量份的甲基硅油、8重量份的白油进行混合，然后在
0.8MPa的压力下喷射入7000rpm的搅拌机中搅拌10min，得到甲基硅油改性的云母粉。
制备例3
本制备例用于说明硅油改性的云母粉的制备
按照制备例2的方法进行硅油改性的云母粉的制备，不同的是，使用15重量份的甲
基硅油，而不使用白油。
制备例4
本制备例用于说明硅油改性的云母粉的制备
按照制备例2的方法进行硅油改性的云母粉的制备，不同的是，使用等量的汽油替
换硅油。
制备例5
本制备例用于说明硅油改性的碳酸钙粉制备
按照制备例2的方法进行硅油改性的云母粉的制备，不同的是，使用等量的碳酸钙
粉替换云母粉。
实施例1
本实施例用于说明本发明提供的灭火剂
(1)将100重量份的制备例1制备的灰菜根提取物、1重量份的硬脂酸镁和0.5重量
份的聚乙二醇在100℃的温度下加热15min，得到混合物1。
(2)相对于100重量份的灰菜根提取物，将3重量份的碳酰二胺、50重量份的磷酸氢
二铵、50重量份的磷酸二氢铵、80重量份的硫酸铵、8重量份的尿素、1重量份的柠檬酸钠、
0.5重量份的EDTA和150重量份的水混合均匀。
(3)将步骤(2)得到的混合物加入至步骤(1)得到的混合物中，得到组分1，并注入
到灭火装置中。
(4)相对于100体积份的组分1，充入20体积份的氮气，并备用10体积的液态二氧化
碳。
实施例2
本实施例用于说明本发明提供的灭火剂
(1)将100重量份的制备例1制备的灰菜根提取物、0.2重量份的硬脂酸锌和1重量
份的聚乙二醇在120℃的温度下加热10min，得到混合物1。
(2)相对于100重量份的灰菜根提取物，将2重量份的碳酰二胺、120重量份的磷酸
二氢铵、100重量份的硫酸铵、10重量份的尿素、0.5重量份的柠檬酸钠、1重量份的EDTA和
120重量份的水混合均匀。
(3)将步骤(2)得到的混合物加入至步骤(1)得到的混合物中，得到组分1，并注入
到灭火装置中。
(4)相对于100体积份的组分1，充入25体积份的氮气，并备用7.5体积的液态二氧
化碳。
实施例3
本实施例用于说明本发明提供的灭火剂
(1)将100重量份的制备例1制备的灰菜根提取物、2重量份的硬脂酸镁和0.2重量
份的聚乙二醇在50℃的温度下加热20min，得到混合物1。
(2)相对于100重量份的灰菜根提取物，将4重量份的碳酰二胺、80重量份的磷酸氢
二铵、120重量份的硫酸铵、5重量份的尿素、2重量份的柠檬酸钠、0.8重量份的EDTA和200重
量份的水混合均匀。
(3)将步骤(2)得到的混合物加入至步骤(1)得到的混合物中，得到组分1，并注入
到灭火装置中。
(4)相对于100体积份的组分1，充入15体积份的氮气，并备用12.5体积的液态二氧
化碳。
实施例4-7
本实施例用于说明本发明提供的灭火剂
按照实施例1的方法进行灭火剂的制备，不同的是，在向步骤(3)得到的组分1中充
入氮气和二氧化碳之前，实施例4-6在组分1中分别加入10重量份(相对于100重量份的灰菜
根提取物)的制备例2-4中制备的硅油改性的云母粉，实施例7在组分1中加入10重量份(相
对于100重量份的灰菜根提取物)的制备例5中制备的硅油改性的碳酸钙粉。
实施例8
本实施例用于说明本发明提供的灭火剂
按照实施例1的方法进行灭火剂的制备，不同的是，相对于100重量份的灰菜根提
取物，所述组分1中还加入有50重量份的落叶松阿拉伯半乳聚糖。
实施例9
本实施例用于说明本发明提供的灭火剂
按照实施例1的方法进行灭火剂的制备，不同的是，相对于100重量份的灰菜根提
取物，所述组分1中还加入有50重量份的阿拉伯胶。
对比例1-11
本对比例用于说明参比的灭火剂
按照实施例1的方法进行灭火剂的制备，不同的是，对比例1-11的灭火剂中分别不
含有灰菜根提取物、碳酰二胺、磷酸氢二铵和/或磷酸二氢铵、硫酸铵、尿素、柠檬酸盐、硬脂
酸盐、EDTA、聚乙二醇、氮气和二氧化碳。
对比例12
本对比例用于说明参比的灭火剂
按照实施例1的方法进行灭火剂的制备，不同的是，实施例1中使用的灰菜根提取
物替换为灰菜叶提取物。
对比例13
本对比例用于说明参比的灭火剂
按照实施例1的方法进行灭火剂的制备，不同的是，将实施例1中使用的灰菜根提
取物替换为等干物质的质量的龙葵皂苷粉。
对比例14
本对比例用于说明参比的灭火剂
按照实施例1的方法进行灭火剂的制备，不同的是，备用的是气态二氧化碳。
测试例
(1)非受限空间测试
使用如上实施例1-9以及对比例1-14的灭火剂对直径340mm油盘火进行灭火，灭火
方法为：实施例1-9以及对比例1-14的灭火剂各组分现在管路混合器中按照预定的比例混
合后再喷向火源处。通过灭火时间来判定灭火效果，并于10min后观察死灰复燃情况，其中，
复燃情况以5分制计，分值越高表明越不容易复燃。结果见表1。
(2)受限空间测试
使用如上实施例1-9以及对比例1-14的灭火剂对放置于废旧精馏塔中的直径
340mm油盘火进行灭火，实施例1-9以及对比例1-14的灭火剂先在精馏塔底部按照预定的比
例进入管路混合器混合后直接喷向火源处。通过灭火时间来判定灭火效果，并于10min后观
察死灰复燃情况。结果见表1。
表1
由以上表1可以看出，相对于对比例1-14的灭火剂，采用本发明的灭火剂能够对受
限空间以及非受限空间的火灾进行有效地扑灭，同时可有效的防止死灰复燃的发生。同时
本发明的灭火剂在高温下基本上不会产生对人有害的成分，属于环保型灭火剂。同时，本发
明的灭火剂也能够有效地对受限空间进行灭火。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中
的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这
些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛
盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可
能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本
发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。