CN100588700C - 一种散煤运输封尘剂及其使用方法 - Google Patents

一种散煤运输封尘剂及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种散煤运输封尘剂及其使用方法，属于防尘技术领域。该封尘剂的组分与各组分的重量%含量为：聚乙烯醇40-60，甲基纤维素20-40，海藻酸钠10-20，二甲基硅油1-3；使用时，将该产品与水按重量4-10%∶90-96%，投入60-75℃反应釜中，搅拌至物料充分溶解，置入喷洒器中，按此水溶液2kg/m2的用量，喷洒于散煤堆表层即成。该产品配方合理，成本低廉，生产工艺简单，稳定性好，易于保存，使用安全、方便，无毒副作用，抑尘、防损效果明显，对火车运输散煤的煤尘抑制率达到90%以上，有显著的经济及生态效益。能在火车、汽车及轮船等散煤运输中推广应用。

Description

一种散煤运输封尘剂及其使用方法
技术领域
本发明涉及防尘技术领域，尤其涉及一种控制散煤粉尘的封尘剂及其使用方法。
背景技术
我国是煤炭生产和消费大国，每年有大量煤炭从生产地通过火车、汽车等运输工具运送到消费地，由于缺乏有效的煤尘防护措施，在煤炭运送过程产生大量煤尘，不仅污染环境，也导致大量煤炭损失。根据陕西省神东煤炭公司不完全统计，神东公司铁路运输造成的煤炭路损约为0.3～0.6％，按煤尘损失0.3％推算，神东公司2004年因火车运输造成煤尘损失的煤炭就近30万吨，直接经济损失达1.2亿元，这既造成了自然资源的浪费，又严重污染了大气环境；再者，由于运量大，火车密度高，火车在隧道内穿行引起的强大气流卷起的煤尘不仅严重污染隧道环境，而且隧道内煤尘的清除需要花费大量的人力物力，当隧道内煤尘达到一定浓度值时遇到火星还容易发生爆炸，同时隧道内粉尘大，能见度非常低，有时只有二、三十米的距离，上述因素对铁路的安全运行均构成威胁，也带来了不便。另据美国矿业委员会的研究，煤炭通过火车的长距离运输，仅被风吹引起的以煤尘方式损失的煤炭就能达到0.4～1.2％，因此，煤炭运输过程中的封尘处理是一个世界性的难题，目前在国外也没有十分成熟和可供借鉴、引进的产品或技术。仅报导称，有一家国际公司-苏伊士集团近年来研制成了一种新型粉尘控制产品“DUST-CRUSTTM封尘剂81620”，但该产品原料成本较高，也只进行了一些简单的工业应用试验研究，没有进行大规模的生产和应用，也没有见到将这一产品应用于散煤运输封尘方面的报导。目前，国内与防尘和粘结相关的产品有防尘剂、型煤粘结剂及液体生态地膜等，其中的防尘剂主要用于织物或金属表面喷涂，使喷涂表面不易附着灰尘，该类型产品大多为有机溶质性产品，易燃易爆；型煤粘结剂主要采用一些有低粘度的有机、无机化合物拌入煤体内制成有特定形状的煤块，这两种产品都不能满足作为运煤体应用的散煤运输封尘剂的技术要求；由本发明人于2002年申请并获得的名称“聚乙烯醇改性物一液体生态地膜的制备”的发明专利ZL02108889.6，虽与散煤运输封尘剂的基本要求比较相符，但其成膜的强度与成膜的固化时间等技术指标尚有差距。因此，为了节约宝贵的煤炭资源、减少对环境的污染和提高铁路运输的安全性，研究煤炭在运输过程中能有效控制煤尘的散煤运输封尘剂势在必行。
发明内容
本发明目的是，针对现有相关技术所存在的产品易燃、易爆，成本过高或成膜强度不高、成膜固化时间较长等缺陷，提出一种原料易购、无污染，生产工艺简单、成本低、稳定性好，使用安全、方便，喷布后成膜强度高、固化时间短、封尘效果好的散煤运输封尘剂；本发明的另一目的是提出该封尘剂的使用方法。
本发明目的通过以下技术方案得以实现。
一种散煤运输封尘剂，该封尘剂的组分与各组分的重量％含量为：
聚乙烯醇    40-60，    甲基纤维素    20-40，
海藻酸钠    10-20，    二甲基硅油    1-3。
所述封尘剂的组分与各组分的重量％含量为：聚乙烯醇50，甲基纤维素35，海藻酸钠13，二甲基硅油2。
一种散煤运输封尘剂的制备方法，将各组分按配方称量后投入固体粉末搅拌机搅拌、混合30分钟，包装、封口后即成产品。
一种散煤运输封尘剂的使用方法，按以下步骤进行：
(1)根据生产实际中对粘结强度的需要，将配制好的散煤运输封尘剂产品与水按重量4-10％∶90-96％比例，投入温控反应釜中；
(2)启动反应釜，加温到60-75℃，搅拌2小时至物料充分溶解；
(3)将封尘剂水溶液置入手动或机动喷洒器中；
(4)按封尘剂水溶液2kg/m2的用量，向散煤堆表层均匀喷洒；
(5)待散煤堆表层风干，形成一层封尘剂固化膜后，即可开始运输。
本发明的有益效果：
一是本发明将原液体生态地膜这一专利技术应用到散煤运输封尘剂研究中，对原有配方进行了改进，添加的增塑剂和增稠剂，增加了该剂的成膜强度20％左右，缩短了该成膜剂的固化时间30分钟左右，使该产品喷洒煤体表面后，能在煤体表面快速形成一层有较高强度的粉煤颗粒粘连层，并45分钟内达到固化成膜；据前期工业试验表明，该膜层粘性好、强度高，能达到封尘剂的技术要求，在火车运输散煤过程的煤尘抑制率达到90％以上，能有效起到防止扬尘的作用；
二是该产品配方合理，原料易购，生产工艺简单，稳定性好，易于保存，使用安全、方便，无毒副作用，不影响煤炭质量；
三是该产品成本低廉、使用方便、抑尘防损效果明显，经济及生态效益显著，以陕西省神东煤炭公司为例，按2004年公司煤产量计算，公司若按常规运输一年通过煤尘损失的煤炭要达30余万吨，直接经济损失达1.2亿元，若运用散煤运输封尘剂运输，按封尘剂的封尘效果90％计算，一年为公司减少煤炭损失27万吨，散煤运输封尘剂按平均成本35元/每节车厢计算，公司一年使用散煤运输封尘剂的成本约为5000万元，损失与成本相抵，一年为公司新增经济效益达5800万元；同时，意味着铁路沿线将减少27万吨煤尘进入大气，这对保护当地的大气环境具有重大的环保意义；另外，使用散煤运输封尘剂后火车在隧道内穿行扬起的煤尘量将大大降低，这不仅为隧道内煤尘的清除节约了大量的人力物力，更重要的是对实现铁路的安全运输具有重大的现实意义。
具体实施方式
下面通过具体实施例和试验例对本发明作进一步的详细描述，但并不受以下内容的限止。
聚乙烯醇：山西三维集团生产PVA1799型产品；
甲基纤维素：河北文安县金星纤维素厂生产348型CMC产品；
海藻酸钠：青岛天字海藻有限公司生产工业级800型产品；
二甲基硅油：山东大易化工有限公司生产DY-201型产品；
温控反应釜：杭州西湖搪玻璃设备有限公司产DE2003-51型500L电加热反应釜。
实施例1：
(1)把聚乙烯醇、甲基纤维素、海藻酸钠、二甲基硅油按重量％40∶40∶19∶1比例称取后，置入固体粉末搅拌机中充分搅拌混合30分钟，包装即成产品，备用；
(2)待使用时，将配制好的散煤运输封尘剂产品与水按重量4％∶96％比例，投入温控反应釜中；
(3)启动反应釜，加温到62℃，搅拌2小时至物料充分溶解；
(4)将封尘剂水溶液置入手动或机动喷洒器中；
(5)按封尘剂水溶液2kg/m2的用量，向散煤堆表层均匀喷洒；
(5)待散煤堆表层风干，形成一层封尘剂固化膜后，即可开始运输。
实施例2：
(1)把聚乙烯醇、甲基纤维素、海藻酸钠、二甲基硅油按重量％50∶35∶13∶2比例称取后，置入固体粉末搅拌机中充分搅拌混合30分钟，包装即成产品，备用；
(2)待使用时，将配制好的散煤运输封尘剂产品与水按重量7％∶93％比例，投入温控反应釜中；
(3)启动反应釜，加温到69℃，搅拌2小时至物料充分溶解；
(4)将封尘剂水溶液置入手动或机动喷洒器中；
(5)按封尘剂水溶液2kg/m2的用量，向散煤堆表层均匀喷洒，待散煤堆表层风干，形成一层封尘剂固化膜后，即可开始运输。
实施例3：
(1)把聚乙烯醇、甲基纤维素、海藻酸钠、二甲基硅油按重量％60∶27∶10∶3比例称取后，置入固体粉末搅拌机中充分搅拌混合30分钟后，包装即成产品，备用；
(2)待使用时，将配制好的散煤运输封尘剂产品与水按重量10％∶90％比例，投入温控反应釜中；
(3)启动反应釜，加温到75℃，搅拌2小时至物料充分溶解；
(4)将封尘剂水溶液置入手动或机动喷洒器中；
(5)按封尘剂水溶液2kg/m2的用量，向散煤堆表层均匀喷洒，待散煤堆表层风干，形成一层封尘剂固化膜后，即可开始运输。
试验例1：
在实验室内进行粉煤表面的封尘试验，模拟火车在时速120公里/小时的风速下进行散煤表面的封尘风动试验，结果表明：应用本发明散煤运输封尘剂实施例1产品与水按重量4％∶96％加温、溶解后，稀释液用量为2公斤/米2的情况下，粉煤表面在喷洒封尘剂后的45分钟内既能使粉煤表面的扬尘减少90％以上，并且随着封尘剂的脱水固化后，其防尘效果一直保持不变。完全能满足火车长距离运输的防尘需要。
试验例2：
对一列自陕西大柳塔至天津黄骅港运煤火车的50节车厢进行封尘试验，其余车厢作为封尘效果对照。根据对火车到达港口后的车厢装载煤炭表面变化情况观测，使用散煤运输封尘剂的车厢煤炭表面保存完好，损失率为0.05％基本保持了装载时的状态，而没有使用散煤运输封尘剂的车厢煤炭表面已经被大风吹的面貌全非，损失率达0.36％。

Claims (2)

1、一种散煤运输封尘剂，该封尘剂的组分与各组分的重量％含量为：
聚乙烯醇    40-60，甲基纤维素    20-40，
海藻酸钠    10-20，二甲基硅油    1-3；
该封尘剂使用时按以下步骤进行：
(1)根据生产实际中对粘结强度的需要，将配制好的散煤运输封尘剂产品与水按重量4-10％∶90-96％比例，投入温控反应釜中；
(2)启动反应釜，加温到60-75℃，搅拌2小时至物料充分溶解；
(3)将封尘剂水溶液置入手动或机动喷洒器中；
(4)按封尘剂水溶液2kg/m2的用量，向散煤堆表层均匀喷洒；
(5)待散煤堆表层风干，形成一层封尘剂固化膜后，即可开始运输。
2、按权利要求1所述的封尘剂，其特征在于所述封尘剂的组分与各组分的重量％含量为：聚乙烯醇50，甲基纤维素35，海藻酸钠13，二甲基硅油2。
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