CN101899284A - 一种燃煤抑尘剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃煤抑尘剂及其制备方法，由异佛尔酮二异氰酸酯或六次甲基二异氰酸酯；分子量为1000的聚醚二元醇；分子量为2000的聚醚二元醇；一缩二乙二醇；环氧树脂E-51或环氧树脂E-40或环氧树脂E-20；2，2-二羟甲基丙酸；二月桂酸二丁基锡T-12或二月桂酸二丁基锡T-9；三乙胺或乙二胺；和去离子水按重量组份比例反应制成。本发明的燃煤抑尘剂生产成本低，属于环保产品，且易于喷淋，施工简单，燃煤表面成膜效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种抑尘剂，特别涉及一种用于燃煤运输和储存过程的环保抑尘剂。
背景技术
燃煤发电目前仍然是我国电力生产的主要方式之一，随着节能降耗工作的强力推进，各电厂的单机和总装机容量不断扩大，总的耗煤量和存煤量都不断上升。
在燃煤的储存或者短途运输期间，燃煤的粉末或体积较小的颗粒会随风飘散或随雨水冲走，既造成浪费，又污染周围空气和水体环境。据有关统计数据表明，电厂燃煤露天存储风吹雨淋的损耗约在1.5％左右。为降低燃煤损耗，各大发电厂尝试用各种方法来减少煤尘的产生，常用的方法有如下几类：
一、洒水抑尘
洒水抑尘分为：传统洒水车洒水抑尘、喷雾抑尘、超声波抑尘、喷洒静电水抑尘、高压水抑尘等。其方法主要是：定期向料堆洒水，使料堆表面保持适当水分，加大表面粉尘颗粒间的粘结程度，可以起到防止粉尘飞扬的作用。
二、园林绿化除尘
该方法主要是利用园林绿化带的滞尘和吸尘作用，对产生粉尘的厂矿，尽量用园林绿化带将其包围起来，以便降低进入园林绿化带内的风速，减少粉尘的向外扩散。而且，园林绿化还能起到美化环境的功效，改善生态环境，可谓一举数得。
三、化学法抑尘
化学抑尘就是通过特殊的化学物质的应用，防止粉尘的产生，捕获空气中的粉尘，消除或减轻粉尘对环境的污染，以达到保护人们身体健康的目的。
上述三种方法中，洒水抑尘法简便易行，但由于表面物料渗水能力强、抗蒸发能力差，水分蒸发很快，有效抑尘时间很短(夏季不足半小时)。为了要保证物料含一定的水分，耗水量很大，在缺水地区使用该法要受限制，而且采用水雾喷淋方式抑制煤尘效率低，且增加了含煤废水的处理量，另外频繁洒水会加剧物料自然风化的速度，易产生呼吸性粉尘且影响物料性质；园林绿化除尘法周期太长，不适用于临时性扬尘场地；化学法抑尘目前采用的抑尘剂针对燃煤抑尘效果不理想，因此，有必要公开一种更方便有效的燃煤抑尘剂。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种制备简单、使用方便、粘结效果理想的燃煤抑尘剂及其制备方法，该燃煤抑制剂尤其适用于短途运输和储煤场对抑尘剂的时间有效性(7～15天)要求不是很高的场合。
为达上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种燃煤抑尘剂，其特征在于，它由下列重量份的原料制成：
异佛尔酮二异氰酸酯或六次甲基二异氰酸酯， 80～100份；
分子量为1000的聚醚二元醇， 100～200份；
分子量为2000的聚醚二元醇， 100～200份；
一缩二乙二醇， 3～10份；
环氧树脂E-51或环氧树脂E-40或环氧树脂E-20， 20～35份；
2，2-二羟甲基丙酸， 10～20份；
二月桂酸二丁基锡T-12或二月桂酸二丁基锡T-9， 5～15份；
三乙胺或乙二胺， 3～10份；
去离子水， 200～300份。
上述的燃煤抑尘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：在干燥氮气的环境下，向反应釜中加入100～200份分子量为1000的聚醚二元醇、100～200份分子量为2000的聚醚二元醇、80～100份的异佛尔酮二异氰酸酯或六次甲基二异氰酸酯、20～35份的环氧树脂E-51或环氧树脂E-40或环氧树脂E-20，然后加入5～15份二月桂酸二丁基锡T-12或二月桂酸二丁基锡T-9，混合均匀后升温至80～90℃反应1.5～2.5小时；
第二步：向反应釜中加入10～20份2，2-二羟甲基丙酸，在80～90℃反应0.5～1.5小时；
第三步：向反应釜中加入3～10份一缩二乙二醇和重量为第二步所得反应物1～2倍的有机溶剂，在50～70℃反应1.5～2.5小时，反应完成后静置到35～45℃，得到预聚体，将所述预聚体倒出反应釜；
第四步：向所述预聚体加入3～10份三乙胺或乙二胺和200-300份去离子水，在常温下搅拌10～20小时，得乳液；
第五步，将所述乳液蒸馏脱去有机溶剂即得燃煤抑尘剂；
所述份数是指重量份数。
所述第三步和第五步中的有机溶剂是指丙酮或氯仿。
所述第四步中的搅拌是指用搅拌机以12～1800rpm的速率搅拌。
所述第五步中的蒸馏脱去有机溶剂是指采用常压蒸馏或减压蒸馏的方式脱去有机溶剂。
所述第五步中的蒸馏脱去丙酮是指在50℃采用恒温水浴锅在常压下蒸馏脱去丙酮；或者采用蒸馏塔减压脱去丙酮，塔顶温度为10～15℃。
本发明的燃煤抑尘剂是这样工作的：将本发明的燃煤抑尘剂注入喷雾器，向燃煤堆表面均匀喷洒即可。
本发明的燃煤抑尘剂相对于现有技术具备如下的突出优点和效果：
1、本发明的燃煤抑尘剂使用后，不改变燃煤的性质，不影响其在锅炉内的燃烧，燃烧产物无毒，符合环保的要求；
2、本发明的燃煤抑尘剂属于环保产品，喷淋施工过程中对人和环境无害；
3、本发明的燃煤抑尘剂易于喷淋，施工简单，对燃煤表面的成膜厚度，可以通过增加或减少喷淋的次数来进行控制，燃煤表面成膜后，耐风吹、雨淋和日晒，抑尘效果好；
4、本发明的燃煤抑尘剂制造所需的原材料为常用化工原材料，生产制造成本低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
按下述步骤制备燃煤抑尘剂：
第一步：在干燥氮气的环境下，向三口烧瓶中加入100份分子量为1000的聚醚二元醇、100份分子量为2000的聚醚二元醇、80份的异佛尔酮二异氰酸酯、20份的环氧树脂E-51，然后加入5份二月桂酸二丁基锡T-12，混合均匀后升温至80℃反应1.5小时；
第二步：向三口烧瓶中加入10份2，2-二羟甲基丙酸，在80℃反应0.5小时；
第三步：向三口烧瓶中加入3份一缩二乙二醇和重量为第二步所得反应物1倍的丙酮，在50℃反应1.5小时，反应完成后静置到温度为35℃，得到预聚体，将所述预聚体倒出反应釜；
第四步：向所述预聚体加入3份三乙胺和200份去离子水，在常温下用搅拌机以1800rpm的速率搅拌10时，得乳液；
第五步，将所述乳液在50℃采用恒温水浴锅常压蒸馏脱去丙酮即得燃煤抑尘剂。
实施例二
按下述步骤制备燃煤抑尘剂：
第一步：在干燥氮气的环境下，向三口烧瓶中加入200份分子量为1000的聚醚二元醇、200份分子量为2000的聚醚二元醇、100份的异佛尔酮二异氰酸酯、35份的环氧树脂E-51，然后加入15份二月桂酸二丁基锡T-12，混合均匀后升温至90℃反应2.5小时；
第二步：向三口烧瓶中加入20份2，2-二羟甲基丙酸，在90℃反应1.5小时；
第三步：向三口烧瓶中加入10份一缩二乙二醇和重量为第二步所得反应物2倍的丙酮，在70℃反应2.5小时，反应完成后静置到温度为45℃，得到预聚体，将所述预聚体倒出反应釜；
第四步：向所述预聚体加入10份三乙胺和300份去离子水，在室温下用搅拌机以12rpm的速率搅拌20时，得乳液；
第五步，将所述乳液采用蒸馏塔减压蒸馏脱去丙酮即得燃煤抑尘剂，蒸馏塔塔顶温度为10～15℃。
实施例三
第一步：在干燥氮气的环境下，向三口烧瓶中加入150份分子量为1000的聚醚二元醇、150份分子量为2000的聚醚二元醇、90份的异佛尔酮二异氰酸酯、28份的环氧树脂E-51，然后加入10份二月桂酸二丁基锡T-12，混合均匀后升温至85℃反应2小时；
第二步：向三口烧瓶中加入15份2，2-二羟甲基丙酸，在85℃反应1小时；
第三步：向三口烧瓶中加入5份一缩二乙二醇和重量为第二步所得反应物1.2倍的丙酮，在60℃反应2小时，反应完成后静置到温度为40℃，得到预聚体，将所述预聚体倒出反应釜；
第四步：向所述预聚体加入5份三乙胺和280份去离子水，在常温下用搅拌机以1500rpm的速率搅拌15时，得乳液；
第五步，将所述乳液采用蒸馏塔减压蒸馏脱去丙酮即得燃煤抑尘剂，蒸馏塔塔顶温度为10～15℃。
实施例四
按下述步骤制备燃煤抑尘剂：
第一步：在干燥氮气的环境下，向三口烧瓶中加入150份分子量为1000的聚醚二元醇、150份分子量为2000的聚醚二元醇、90份的六次甲基二异氰酸酯、28份的环氧树脂E-40，然后加入10份二月桂酸二丁基锡T-9，混合均匀后升温至85℃反应2小时；
第二步：向三口烧瓶中加入15份2，2-二羟甲基丙酸，在85℃反应1小时；
第三步：向三口烧瓶中加入5份一缩二乙二醇和重量为第二步所得反应物1.2倍的氯仿，在60℃反应2小时，反应完成后静置到温度为40℃，得到预聚体，将所述预聚体倒出反应釜；
第四步：向所述预聚体加入5份乙二胺和280份去离子水，在常温下用搅拌机以1200rpm的速率搅拌15时，得乳液；
第五步，将所述乳液采用蒸馏塔减压蒸馏脱去氯仿即得燃煤抑尘剂，蒸馏塔塔顶温度为10～15℃。
实施例五
按下述步骤制备燃煤抑尘剂：
第一步：在干燥氮气的环境下，向三口烧瓶中加入150份分子量为1000的聚醚二元醇、150份分子量为2000的聚醚二元醇、90份的六次甲基二异氰酸酯、28份的环氧树脂E-20，然后加入15份二月桂酸二丁基锡T-9，混合均匀后升温至85℃反应2小时；
第二步：向三口烧瓶中加入15份2，2-二羟甲基丙酸，在85℃反应1小时；
第三步：向三口烧瓶中加入5份一缩二乙二醇和重量为第二步所得反应物2倍的氯仿，在60℃反应2小时，反应完成后静置到温度为40℃，得到预聚体，将所述预聚体倒出反应釜；
第四步：向所述预聚体加入10份乙二胺和280份去离子水，在常温下用搅拌机以1000rpm的速率搅拌15时，得乳液；
第五步，将所述乳液采用蒸馏塔减压蒸馏脱去氯仿即得燃煤抑尘剂，蒸馏塔塔顶温度为10～15℃。
实施例六
按下述步骤制备燃煤抑尘剂：
第一步：在干燥氮气的环境下，向三口烧瓶中加入100份分子量为1000的聚醚二元醇、100份分子量为2000的聚醚二元醇、80份的六次甲基二异氰酸酯、20份的环氧树脂E-40，然后加入5份二月桂酸二丁基锡T-9，混合均匀后升温至80℃反应1.5小时；
第二步：向三口烧瓶中加入10份2，2-二羟甲基丙酸，在90℃反应0.5小时；
第三步：向三口烧瓶中加入3份一缩二乙二醇和重量为第二步所得反应物1倍的氯仿，在50℃反应1.5小时，反应完成后静置到温度为35℃，得到预聚体，将所述预聚体倒出反应釜；
第四步：向所述预聚体加入3份乙二胺和200份去离子水，在常温下用搅拌机以1600rpm的速率搅拌10时，得乳液；
第五步，将所述乳液采用蒸馏塔减压蒸馏脱去氯仿即得燃煤抑尘剂，蒸馏塔顶温度为10～15℃。
实施例七
第一步：在干燥氮气的环境下，向三口烧瓶中加入200份分子量为1000的聚醚二元醇、200份分子量为2000的聚醚二元醇、100份的六次甲基二异氰酸酯、35份的环氧树脂E-20，然后加入15份二月桂酸二丁基锡T-9，混合均匀后升温至80℃反应1.5小时；
第二步：向三口烧瓶中加入10份2，2-二羟甲基丙酸，在90℃反应0.5小时；
第三步：向三口烧瓶中加入5份一缩二乙二醇和重量为第二步所得反应物1.2倍的丙酮，在50℃反应1.5小时，反应完成后静置到40℃，得到预聚体，将所述预聚体倒出反应釜；
第四步：向所述预聚体加入10份乙二胺和300份去离子水，在常温下用搅拌机以1500rpm的速率搅拌10时，得乳液；
第五步，将所述乳液采用蒸馏塔减压蒸馏脱去丙酮即得燃煤抑尘剂，蒸馏塔顶温度为10～15℃。
实施例八
将实施例三、四、五制备得到的燃煤抑制剂分别注入喷雾器，用喷雾器均匀喷洒四遍，4小时后观察粘结性，发现燃煤堆表面粘接成膜。
使用1台电吹风，造成不同风速来模拟燃煤堆承受自然风吹扬尘情况。风速大小通过改变风机出口与煤堆距离来调整。在煤堆承受风吹的位置，用热球风表测定风速，同时用数字粉尘测定仪测定煤堆表面承受风机吹风位置的扬尘量，取得该风速下的扬尘量读数。结果见表1：
表1
将风口正对煤堆表面，当吹风风速达到23m/s(风速相当于气象中的9级风力)时，燃煤堆仍然完整如初，无破裂痕迹，证明本发明的燃煤抑尘剂粘接效果好。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种燃煤抑尘剂，其特征在于，它由下列重量份的原料制成：
异佛尔酮二异氰酸酯或六次甲基二异氰酸酯， 80～100份；
分子量为1000的聚醚二元醇， 100～200份；
分子量为2000的聚醚二元醇， 100～200份；
一缩二乙二醇， 3～10份；
环氧树脂E-51或环氧树脂E-40或环氧树脂E-20， 20～35份；
2，2-二羟甲基丙酸， 10～20份；
二月桂酸二丁基锡T-12或二月桂酸二丁基锡T-9， 5～15份；
三乙胺或乙二胺， 3～10份；
去离子水， 200～300份。
2.一种权利要求1所述的燃煤抑尘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：在干燥氮气的环境下，向反应釜中加入100～200份分子量为1000的聚醚二元醇、100～200份分子量为2000的聚醚二元醇、80～100份的异佛尔酮二异氰酸酯或六次甲基二异氰酸酯、20～35份的环氧树脂E-51或环氧树脂E-40或环氧树脂E-20，然后加入5～15份二月桂酸二丁基锡T-12或二月桂酸二丁基锡T-9，混合均匀后升温至80～90℃反应1.5～2.5小时；
第二步：向反应釜中加入10～20份2，2-二羟甲基丙酸，在80～90℃反应0.5～1.5小时；
第三步：向反应釜中加入3～10份一缩二乙二醇和重量为第二步所得反应物的1～2倍的有机溶剂，在50～70℃反应1.5～2.5小时，反应完成后静置到35～45℃，得到预聚体，将所述预聚体倒出反应釜；
第四步：向所述预聚体加入3～10份三乙胺或乙二胺和200～300份去离子水，在常温下搅拌10～20小时，得乳液；
第五步，将所述乳液蒸馏脱去有机溶剂即得燃煤抑尘剂；
所述份数是指重量份数。
3.根据权利要求2所述的燃煤抑尘剂的制备方法，其特征在于，所述第三步和第五步中的有机溶剂是指丙酮或氯仿。
4.根据权利要求2所述的燃煤抑尘剂的制备方法，其特征在于，所述第四步中的搅拌是指用搅拌机以12～1800rpm的速率搅拌。
5.根据权利要求2所述的燃煤抑尘剂的制备方法，其特征在于，所述第五步中的蒸馏脱去有机溶剂是指采用常压蒸馏或减压蒸馏的方式脱去有机溶剂。
6.根据权利要求3所述的燃煤抑尘剂的制备方法，其特征在于，所述第五步中的蒸馏脱去丙酮是指在50℃采用恒温水浴锅在常压下蒸馏脱去丙酮；或者采用蒸馏塔减压脱去丙酮，塔顶温度为10～15℃。
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