一种吸附动态煤尘的发泡型溶胶剂的制作方法

文档序号:11612476阅读:264来源:国知局

本发明属于煤尘防治技术领域,特别涉及一种用于吸附动态煤尘的发泡型溶胶剂。



背景技术:

煤在开采、粉碎、筛选、运输和储存等过程中都会产生粉尘。通常认为煤尘直径超过20μm,在不受外界干扰时,一般只飘浮在尘源附近,最终会因重力作用而沉降;直径小于10μm时,会在空气中作布朗运动,难以沉降;直径小于5μm时,可直接进入人体肺部,并存积在肺壁上造成慢性疾病。据统计,目前,中国因煤尘引起的尘肺病例已超过50多万,约占全世界尘肺病患者总数的50%以上。并且,在国有重点企业中,平均每年新增尘肺患者10,000余例,因尘肺病死亡2500余例。煤尘还会引起爆炸。据统计,从新中国成立至今,因煤尘引起的爆炸事故共发生106起,共造成4613人伤亡;从本世纪初至2011年,全球因煤尘所引发的重大死亡事故共39起。煤尘还是造成雾霾天气的原因之一。据报道,2013年1月,中国共遭受5次雾霾天气袭击,污染带贯穿中东部,污染面积已超过100万平方公里,严重时局部能见度不足百米;一月份北京被雾霾笼罩超过22天。此外,煤尘扩散造成的经济损失也不容忽视。据调查,在中国因尘肺病造成的直接经济损失每年超过10亿元。

为解决粉尘造成的上述问题,国内外主要使用的技术有:通风除尘、喷雾除尘、注水防尘、喷洒结壳剂防尘、喷洒化学抑尘剂防尘和袋式除尘器收集粉尘等,这些防尘技术对改善作业环境、保护工人健康和防止粉尘爆炸事故的发生发挥了重要作用,但在应用过程中都存在控制呼吸性粉尘效率低,现场作业困难或设备维护难等缺点。

目前,水性泡沫技术抑制煤尘是一种较好的方法。水性泡沫是在通过降低水的表面张力后与气体混合而成,利用泡沫覆盖产尘点,达到抑制煤尘的作用。但水性泡沫在捕捉动态煤尘时,由于细小的煤尘孔隙较小,难以吸收泡沫壁上的溶液,且运动中的煤尘极易造成泡沫体的破裂,导致除尘效率不高。



技术实现要素:

本发明目的是解决现有水性泡沫捕捉动态煤尘时存在的上述技术问题,提供一种吸附动态煤尘的发泡型溶胶剂,可更好地捕捉动态煤尘。

本发明技术方案

一种抑制煤尘的发泡型溶胶剂,由表面活性剂、胶粘剂和水溶液组成,按质量比计,发泡型溶胶剂的成份组成为表面活性剂占3-5%,胶粘剂占0.1-1%,水占94-96.9%。其中表面活性剂由十二烷基硫酸钠和乙氧基化烷基硫酸钠按质量比1:1构成;胶粘剂选用聚氧化乙烯。

本发明的发泡型溶胶剂具有无毒、无刺激性、环境友好的特点,且不影响煤炭原有质量,生产工艺简单。表面活性剂可降低水溶液的表面张力,提高对煤尘的润湿效果,同时有利于泡沫的产生。胶粘剂可与水分子发生嫁接反应,可增加溶液的分子链长、降低溶液的表面键能。发泡型溶胶剂形成的泡沫体具有很强的粘附力和较强的表面粘弹性,具有吸附空气中的动态煤尘的能力。发泡型溶胶剂对控制动态煤尘具有重要的应用价值。

本发明还提供了上述发泡型溶胶剂的制备方法,主要分为四个步骤:

第一、由十二烷基硫酸钠和乙氧基化烷基硫酸钠按质量比1:1配制出表面活性剂;

第二、按质量比计,计量出表面活性剂占3-5%,胶粘剂占0.1-1%,水占94-96.9%的量;

第三、将表面活性剂加入水溶液,搅拌均匀,制备出起泡剂;

第四、将胶粘剂加入起泡剂并搅拌均匀,配制出发泡型溶胶剂。

综上所述,本发明的有益效果是:

(1)发泡型溶胶剂兼具化学抑尘剂、水性泡沫和结壳剂等防治煤尘技术的优点;

(2)本发明使用的原料经济实惠,无毒、无害、无腐蚀、不易燃,对煤质无影响;

(3)发泡型溶胶剂中的表面活性剂可降低水溶液的表面张力,达到了发泡型溶胶剂具有起泡特性的目的;而胶粘剂与水分子发生嫁接反应,增加溶液的分子链长,达到了发泡型溶胶剂形成的泡沫体具有较强的粘附力和表面粘弹性;

(4)发泡型溶胶剂所形成的泡沫体具有较好的粘附力和表面粘弹性,因此,可吸附空气中的动态煤尘,达到吸附沉降的目的。

具体实施方式

一种抑制煤尘的发泡型溶胶剂,由表面活性剂、胶粘剂和水溶液组成,按质量比计,发泡型溶胶剂的成份组成为表面活性剂占5%,胶粘剂占1%,水占94%。其中表面活性剂由十二烷基硫酸钠和乙氧基化烷基硫酸钠按质量比1:1构成;胶粘剂选用聚氧化乙烯。

发泡型溶胶剂的制备方法,主要分为四个步骤:

第一、由十二烷基硫酸钠和乙氧基化烷基硫酸钠按质量比1:1配制出表面活性剂;

第二、按质量比计,计量出表面活性剂占5%,胶粘剂占1%,水占94%的量;

第三、将表面活性剂加入水溶液,搅拌均匀,制备出起泡剂;

第四、将胶粘剂加入起泡剂并搅拌均匀,配制出发泡型溶胶剂。

吸附动态煤尘效果实验

运用测试泡沫溶胶抑制粉尘效果的实验装置进行测试实验。取20mg粒径小于10μm的煤尘,以10m/s的速度喷射进入实验装置的ⅲ区,用粉尘测试仪(ds-fc)通过粉尘浓度测试入口测试粉尘浓度值随时间的变化。分别测试了水性泡沫和发泡型泡沫溶胶剂所形成的泡沫溶胶吸附粉尘的实验。实验得出:由于泡沫溶胶的粘附性及粘弹性较好,当粉尘以高速喷入实验装置后,在空气扰动作用下迅速与泡沫溶胶接触,并被吸附在泡沫溶胶的表面。由于水性泡沫的粘附性及粘弹性较差,当粉尘以高速与泡沫接触时会刺破泡沫液膜造成泡沫破裂,从而失去捕捉粉尘的能力。泡沫溶胶的捕捉粉尘的效率是水性泡沫的1.82倍。



技术特征:

技术总结
一种吸附动态煤尘的发泡型溶胶剂。发泡型溶胶剂由3‑5%表面活性剂,0.1‑1%胶粘剂,94‑96.9%水的组成。表面活性剂由十二烷基硫酸钠和乙氧基化烷基硫酸钠按质量比1:1构成;胶粘剂选用聚氧化乙烯。本发明兼具化学抑尘剂、水性泡沫和结壳剂等防治煤尘技术的优点;使用的原料经济实惠,无毒、无害、无腐蚀、不易燃,对煤质无影响;其中的表面活性剂可降低水溶液的表面张力,达到了发泡型溶胶剂具有起泡特性的目的;而胶粘剂与水分子发生嫁接反应,增加溶液的分子链长,达到了发泡型溶胶剂形成的泡沫体具有较强的粘附力和表面粘弹性;形成的泡沫体具有较好的粘附力和表面粘弹性,因此,可吸附空气中的动态煤尘,达到吸附沉降的目的。

技术研发人员:奚志林;李丁;王丽;李昂
受保护的技术使用者:天津理工大学
技术研发日:2017.04.25
技术公布日:2017.08.04
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