CN103805141B - 一种可提高雾滴与尘粒耦合沉降的促凝剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可提高雾滴与尘粒耦合沉降的促凝剂，按照质量百分比，其包括以下组分：0.01%-0.10%的脂肪醇聚氧乙烯醚、0.01%-0.10%的椰油酰氨基丙基甜菜碱、0.01%-0.10%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和0.10%-1.10%的淀粉-丙烯酸接枝共聚物，余量为水。使疏水基与尘粒间具有吸附作用，促进了水与尘粒表面的接触能力，把尘粒带入水中，得到充分润湿、沉降，提高了雾滴凝结粉尘的效率，可以有效提高雾滴与尘粒耦合凝结、沉降的效率，加速水向尘粒润湿性渗透速度，减少了尘粒沉降时间，解决了粉尘不易被雾滴凝结、沉降的难题，从而有效降低了工作面现场的粉尘浓度。

Description

一种可提高雾滴与尘粒耦合沉降的促凝剂

技术领域

本发明涉及矿井降尘领域，尤其涉及一种可提高雾滴与尘粒耦合沉降的促凝剂。

背景技术

随着煤矿综合机械化生产程度的提高，粉尘危害也越来越严重。据实测，我国煤矿采掘工作面在未采取任何防尘措施的情况下，工作面的原始粉尘浓度都在2000mg/m³以上，严重污染了井下作业环境，给煤矿安全和作业人员身心健康带来了巨大威胁，致使煤工患尘肺病的人数逐年增加。据国家卫生计生委通报，尘肺病已是我国最大的职业病，2012年全国(不包括西藏)报告职业病27420例，尘肺病24206例，其中，煤工尘肺病22997例，占95%。数量众多的尘肺病患者，要花费大量的人力、物力、财力进行治疗，不仅经济损失巨大，而且也给患者及家属带来了很大的痛苦，每年国家用于治疗尘肺病的医疗费用就高达50亿元人民币。

目前，喷嘴喷雾降尘技术是我国煤矿采用的首要防尘措施，矿井所有产尘点大都采用喷雾降尘，而如何提高雾滴捕尘效果一直是国内外研究的热点和难点问题。液体介质的雾化过程就是表面张力、气液的粘性力及气动力相互作用的结果。因此，液体介质本身的物理特性，都会影响雾滴的表面张力、粘性力，从而对液体的雾化产生一定的影响，仅用喷雾技术手段难以实现高效降尘。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可提高雾滴与尘粒耦合沉降的促凝剂，以提高雾滴凝结粉尘的效率，加速尘粒沉降的速度，从而有效降低工作面现场的粉尘浓度。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种可提高雾滴与尘粒耦合沉降的促凝剂，其中，按照质量百分比，其包括以下组分：0.01%-0.10%的脂肪醇聚氧乙烯醚、0.01%-0.10%的椰油酰氨基丙基甜菜碱、0.01%-0.10%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和0.10%-1.10%的淀粉-丙烯酸接枝共聚物，余量为水。

所述的促凝剂，其中，按照质量百分比计，其包括以下组分：0.01%-0.03%的脂肪醇聚氧乙烯醚、0.03%-0.05%的椰油酰氨基丙基甜菜碱、0.03%-0.05%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和0.50%-0.70%的淀粉-丙烯酸接枝共聚物，余量为水。

所述的促凝剂，其中，按照质量百分比计，其包括以下组分：0.09%的脂肪醇聚氧乙烯醚、0.09%的椰油酰氨基丙基甜菜碱、0.09%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和0.9%的淀粉-丙烯酸接枝共聚物，余量为水。

本发明提供了一种可提高雾滴与尘粒耦合沉降的促凝剂，将表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚、椰油酰氨基丙基甜菜碱、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠以及助剂淀粉-丙烯酸接枝共聚物与水充分混合，本发明促凝剂由非极性的亲油的碳氢链部分和极性的亲水基团共同构成，添加到水溶液后，亲水基一端被水分子吸引入水中，疏水一端被水分子排斥而伸向空气中，于是表面活性剂分子在水溶液表面形成紧密排列的定向排列层，即界面吸附膜，从而减小了水分子之间的吸附力，降低了水的表面张力，同时，疏水基与尘粒间具有吸附作用，促进了水与尘粒表面的接触能力，把尘粒带入水中，得到充分润湿、沉降，提高了雾滴凝结粉尘的效率；此外，淀粉-丙烯酸接枝共聚物具有凝结性好，可生物降解，价廉等优点，同时能够有效增强表面活性剂水溶液的湿润性，因此，在水中添加少量该促凝剂并达到使用浓度后，可以有效提高雾滴与尘粒耦合凝结、沉降的效率，加速水向尘粒润湿性渗透速度，减少了尘粒沉降时间，解决了粉尘不易被雾滴凝结、沉降的难题，从而有效降低了工作面现场的粉尘浓度，既降低了作业成本，又保护了作业人员的身心健康。

具体实施方式

本发明提供了一种可提高雾滴与尘粒耦合沉降的促凝剂，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种可提高雾滴与尘粒耦合沉降的促凝剂，按照质量百分比，促凝剂包括以下组分：0.01%-0.10%的脂肪醇聚氧乙烯醚、0.01%-0.10%的椰油酰氨基丙基甜菜碱、0.01%-0.10%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和0.10%-1.10%的淀粉-丙烯酸接枝共聚物，余量为水。

更进一步的，按照质量百分比计，促凝剂包括以下组分：0.01%-0.03%的脂肪醇聚氧乙烯醚、0.03%-0.05%的椰油酰氨基丙基甜菜碱、0.03%-0.05%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和0.50%-0.70%的淀粉-丙烯酸接枝共聚物，余量为水。

在本发明的最优实施方式中，按照质量百分比计，促凝剂包括以下组分：0.09%的脂肪醇聚氧乙烯醚、0.09%的椰油酰氨基丙基甜菜碱、0.09%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和0.9%的淀粉-丙烯酸接枝共聚物，余量为水。

为了更进一步的描述本发明，以下列举更详尽的实施例进行说明。

实施例1

在99.61g水中添加0.03g脂肪醇聚氧乙烯醚、0.03g椰油酰氨基丙基甜菜碱、0.03g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和0.3g淀粉-丙烯酸接枝共聚物，并使其充分混合。

实施例2

在99.22g水中添加0.06g脂肪醇聚氧乙烯醚、0.06g椰油酰氨基丙基甜菜碱、0.06g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和0.6g淀粉-丙烯酸接枝共聚物，并使其充分混合。

实施例3

在98.83g水中添加0.09g脂肪醇聚氧乙烯醚、0.09g椰油酰氨基丙基甜菜碱、0.09g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和0.9g淀粉-丙烯酸接枝共聚物，并使其充分混合。

实施例4

在99.17g水中添加0.03g脂肪醇聚氧乙烯醚、0.05g椰油酰氨基丙基甜菜碱、0.05g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和0.7g淀粉-丙烯酸接枝共聚物，并使其充分混合。

将实施例1-4所示的促凝剂在山东省某煤矿的综掘工作面进行了现场试验，并分别测定了工作面未采用任何防尘措施仅采用清水喷雾以及在清水中添加本发明4个实施例后进行喷雾情况下的粉尘浓度，如表1所示为采用不同措施时综掘工作面各测定的粉尘数据。

表1

从上表1可以看出，实施例1-4所述促凝剂应用后，工作面喷雾系统平均降尘率全尘和呼尘分别为：70.6%和69.4%，68.4%和67.6%，67.2%和66.1%，71.9%和71.4%。与清水相比，实施例1-4平均降尘率全尘和呼尘分别提高了：25百分点和25.4个百分点，22.8个百分点和23.6个百分点，21.6个百分点和22.1个百分点，26.3个百分点和27.4个百分点，大幅度提高了降尘效率与降尘效果，是现有技术的极大进步。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (3)

1.一种可提高雾滴与尘粒耦合沉降的促凝剂，其特征在于：按照质量百分比，由以下组分组成：0.01％-0.10％的脂肪醇聚氧乙烯醚、0.01％-0.10％的椰油酰胺基丙基甜菜碱、0.01％-0.10％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和0.10％-1.10％的淀粉-丙烯酸接枝共聚物，余量为水。

2.根据权利要求1所述的促凝剂，其特征在于，按照质量百分比计，由以下组分组成：0.01％-0.03％的脂肪醇聚氧乙烯醚、0.03％-0.05％的椰油酰胺基丙基甜菜碱、0.03％-0.05％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和0.50％-0.70％的淀粉-丙烯酸接枝共聚物，余量为水。

3.根据权利要求1所述的促凝剂，其特征在于，按照质量百分比计，由以下组分组成：0.09％的脂肪醇聚氧乙烯醚、0.09％的椰油酰胺基丙基甜菜碱、0.09％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和0.9％的淀粉-丙烯酸接枝共聚物，余量为水。