CN104629686A

CN104629686A - 一种用于湿式除尘的泡沫发生剂

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Publication number: CN104629686A
Application number: CN201510019421.3A
Authority: CN
Inventors: 程卫民; 马有营; 周刚; 聂文; 陈连军; 于海明; 马骁; 于岩斌; 崔向飞; 薛娇; 王昊; 张磊
Original assignee: Shandong University of Science and Technology
Current assignee: Shandong University of Science and Technology
Priority date: 2015-01-15
Filing date: 2015-01-15
Publication date: 2015-05-20
Anticipated expiration: 2035-01-15
Also published as: CN104629686B

Abstract

本发明公开了一种用于湿式除尘的泡沫发生剂，其中，按照重量百分比其包括以下组分：0.1％～0.4％的椰子油二乙醇酰胺、0.2％～0.6％的全氟辛基磺基四乙基铵盐、0.1％～0.4％的异辛醇硫酸钠、0.01％～0.06％的2-乙基己基琥珀酸酯磺酸钠、0.03％～0.05％的蔗糖脂肪酸酯、0.01％～0.03％的二辛基磺基琥珀酸钠、0.05％～0.08％的十六烷基三甲基溴化铵、0.03％～0.07％的椰子油酰胺丙基甜菜碱、0.01％～0.05％的十二烷基二甲基苄基氯化铵，余量为水。该泡沫发生剂产生的泡沫是一种双分子层结构，两层分子的亲水基均朝向泡沫液膜，而外侧的分子层疏水基朝向泡沫外部空气，内侧分子层的疏水基朝向泡沫内部空气，泡沫分子的疏水基迅速与粉尘结合，将粉尘润湿并粘附在泡沫表面，并随着泡沫的破裂沉降，从而起到降尘的作用。

Description

一种用于湿式除尘的泡沫发生剂

技术领域

本发明涉及一种用于煤矿的泡沫发生剂，尤其涉及一种用于湿式除尘的泡沫发生剂。

背景技术

现如今，随着社会的进步和发展，机械化程度大幅度提高和生产节奏加快已经成为很多行业的趋势，但许多影响安全生产和工人身心健康的问题也随之而来。如煤矿、金矿等行业随着机械化程度的提高，工人作业现场的粉尘浓度也越来越高，从而导致作业场所环境越来越差。高浓度粉尘严重威胁着作业场所的安全和工人的身心健康。首先，粉尘爆炸危险普遍存在，危害严重；二是粉尘具有严重的职业危害，据统计，目前仅煤炭行业尘肺病人数已超过20万，接近我国各行业肺患病人数的一半，而且每年还在增长，每年因尘肺死亡2500～3000人；三是粉尘降低了工作场所的能见度。在井下某些工作面煤尘浓度高，其能见度极低，往往导致误操作，增加工伤事故的发生；四是粉尘能够加速机械设备磨损，缩短机械设备的使用年限。

泡沫除尘技术是一项新兴的除尘技术，它是将泡沫发生剂按规定的比例溶于水中，经发泡装置产生泡沫后喷向尘源并将其覆盖。由于泡沫的比表面积大，能包裹、覆盖尘源，增加泡沫与粉尘的接触几率且润湿性好，能快速润湿、沉降与其接触的尘粒，因而除尘效率较高。泡沫发生剂在泡沫除尘技术中起着至关重要的作用，它直接影响着泡沫除尘技术的除尘效果。现有泡沫发生剂主要是将烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐或硫酸盐等表面活性剂及一些助剂按一定比例配制而成，虽然起到了一定的作用，但仍然存在很多问题，如：耐酸碱能力和抗硬水性能弱、泡沫稳定时间过长、泡沫中气泡的平均径过大等问题，这些问题也大大削弱了泡沫除尘技术的除尘效果和实用性。

由此可见，现有技术有待于更进一步的改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明提供的一种用于湿式除尘的泡沫发生剂，以提高其发泡倍数高与润湿性，提高除尘效率。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种用于湿式除尘的泡沫发生剂，其中，按照重量百分比其包括以下组分：

所述的泡沫发生剂，其中，按照重量百分比其包括以下组分：

本发明提供的一种用于湿式除尘的泡沫发生剂，将椰子油二乙醇酰胺、全氟辛基磺基四乙基铵盐、异辛醇硫酸钠、2-乙基己基琥珀酸酯磺酸钠、蔗糖脂肪酸酯、二辛基磺基琥珀酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、椰子油酰胺丙基甜菜碱、十二烷基二甲基苄基氯化铵与水按照一定的比例充分混合形成泡沫除尘剂溶液，提高了其发泡倍数高与润湿性，然后将泡沫除尘剂溶液经过液体添加泵添加到泡沫发生器中形成泡沫，将泡沫输送到尘源附近由泡沫喷头喷出将尘源覆盖，从而使尘源产生的粉尘被捕捉沉降，最终改善作业场所的环境，该泡沫发生剂由若干种表面活性剂组成，表面活性剂分子由亲水基和疏水基构成，在水中呈现出亲水基朝向水、疏水基朝向空气的形态，生成的泡沫为双分子结构，两层分子的亲水基均朝向泡沫液膜，外侧的分子层疏水基朝向泡沫外部空气，内侧分子层的疏水基朝向泡沫内部空气，疏水基分子中碳原子众多，易于粉尘结合，疏水基的存在大大增加了泡沫与粉尘的结合能力，提高了泡沫的捕尘能力，能大大降低工作面现场的粉尘浓度。

具体实施方式

本发明提供了一种用于湿式除尘的泡沫发生剂，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。

本发明提供了一种用于湿式除尘的泡沫发生剂，其中，按照重量百分比其包括以下组分：0.1％～0.4％的椰子油二乙醇酰胺、0.2％～0.6％的全氟辛基磺基四乙基铵盐、0.1％～0.4％的异辛醇硫酸钠、0.01％～0.06％的2-乙基己基琥珀酸酯磺酸钠、0.03％～0.05％的蔗糖脂肪酸酯与0.01％～0.03％的二辛基磺基琥珀酸钠，0.05％～0.08％的十六烷基三甲基溴化铵、0.03％～0.07％的椰子油酰胺丙基甜菜碱、0.01％～0.05％的十二烷基二甲基苄基氯化铵，余量为水。该泡沫发生剂产生的泡沫是一种双分子层结构，两层分子的亲水基均朝向泡沫液膜，而外侧的分子层疏水基朝向泡沫外部空气，内侧分子层的疏水基朝向泡沫内部空气，泡沫发生装置产生的泡沫通过泡沫管道输送到尘源附近将尘源覆盖，泡沫分子的疏水基迅速与粉尘结合，将粉尘润湿并粘附在泡沫表面，并随着泡沫的破裂沉降，从而起到降尘的作用。经实测，该泡沫发生剂对呼吸性粉尘的沉降率在85％以上，对全尘的降尘率在95％以上，可有效降低高粉尘浓度工作场所的粉尘浓度。

更优选的可以采用如下比例关系，0.1％～0.2％的椰子油二乙醇酰胺、0.4％～0.6％的全氟辛基磺基四乙基铵盐、0.2％～0.3％的异辛醇硫酸钠、0.02％～0.05％的2-乙基己基琥珀酸酯磺酸钠、0.04％～0.05％的蔗糖脂肪酸酯、0.01％～0.02％的二辛基磺基琥珀酸钠、0.05％～0.06％的十六烷基三甲基溴化铵、0.03％～0.05％的椰子油酰胺丙基甜菜碱、0.04％～0.05％的十二烷基二甲基苄基氯化铵，余量为水。或者0.2％～0.3％的椰子油二乙醇酰胺、0.4％～0.6％的全氟辛基磺基四乙基铵盐、0.1％～0.2％的异辛醇硫酸钠、0.01％～0.03％的2-乙基己基琥珀酸酯磺酸钠、0.03％～0.04％的蔗糖脂肪酸酯、0.02％～0.03％的二辛基磺基琥珀酸钠、0.07％～0.08％的十六烷基三甲基溴化铵、0.03％～0.04％的椰子油酰胺丙基甜菜碱、0.01％～0.02％的十二烷基二甲基苄基氯化铵，余量为水。又或者0.1％～0.2％的椰子油二乙醇酰胺、0.3％～0.5％的全氟辛基磺基四乙基铵盐、0.2％～0.4％的异辛醇硫酸钠、0.04％～0.05％的2-乙基己基琥珀酸酯磺酸钠、0.03％～0.04％的蔗糖脂肪酸酯、0.01％～0.02％的二辛基磺基琥珀酸钠、0.06％～0.07％的十六烷基三甲基溴化铵、0.05％～0.06％的椰子油酰胺丙基甜菜碱、0.03％～0.04％的十二烷基二甲基苄基氯化铵，余量为水。又或者椰子油0.2％～0.3％的二乙醇酰胺、0.3％～0.4％的全氟辛基磺基四乙基铵盐、0.1％～0.2％的异辛醇硫酸钠、0.03％～0.05％的2-乙基己基琥珀酸酯磺酸钠、0.04％～0.05％的蔗糖脂肪酸酯、0.02％～0.03％的二辛基磺基琥珀酸钠、0.05％～0.07％的十六烷基三甲基溴化铵、0.06％～0.07％的椰子油酰胺丙基甜菜碱、0.02％～0.03％的十二烷基二甲基苄基氯化铵，余量为水。当然在上述各个组份百分含量的范围内还可以变换出多种组合，由于篇幅所限，在此不再一一列举。

为了更进一步的描述本发明，以下列举更为详尽的实施例进行说明(以某煤矿综放工作面为例)。

实施例1

将2kg椰子油二乙醇酰胺、5kg全氟辛基磺基四乙基铵盐、3kg异辛醇硫酸钠、0.4kg2-乙基己基琥珀酸酯磺酸钠、0.3kg蔗糖脂肪酸酯、0.1kg二辛基磺基琥珀酸钠、0.5kg的十六烷基三甲基溴化铵、0.4kg的椰子油酰胺丙基甜菜碱、0.5kg的十二烷基二甲基苄基氯化铵加入985.8kg水中充分混合并稍作加热使其完全溶解，最终配置成1000kg用于湿式除尘的泡沫发生剂。在该泡沫发生剂中，椰子油二乙醇酰胺所占比例为0.2％，全氟辛基磺基四乙基铵盐所占比例为0.5％，异辛醇硫酸钠所占比例为0.3％，2-乙基己基琥珀酸酯磺酸钠所占比例为0.04％，蔗糖脂肪酸酯所占比例为0.03％，二辛基磺基琥珀酸钠所占比例为0.01％，十六烷基三甲基溴化铵所占比例为0.05％，椰子油酰胺丙基甜菜碱所占比例为0.04％，十二烷基二甲基苄基氯化铵所占比例为0.05％，水所占比例为98.58％。将制备好的泡沫发生剂加入泡沫发生器中，将产生的泡沫输送到采煤机滚筒附近将滚筒覆盖，泡沫会阻止滚筒割煤产生的粉尘向外扩散并将其沉降，该配方的全尘降尘率可达到96.23％，呼尘降尘率可达到87.69％。具体现场粉尘浓度测定结果如下表1所示：

表1 某煤矿综放工作面使用泡沫除尘剂前后粉尘浓度测定结果

实施例2

将2kg椰子油二乙醇酰胺、4kg全氟辛基磺基四乙基铵盐、2kg异辛醇硫酸钠、0.1kg2-乙基己基琥珀酸酯磺酸钠、0.4kg蔗糖脂肪酸酯、0.3kg二辛基磺基琥珀酸钠、0.7kg的十六烷基三甲基溴化铵、0.3kg的椰子油酰胺丙基甜菜碱、0.1kg的十二烷基二甲基苄基氯化铵加入990.1kg水中充分混合并稍作加热使其完全溶解，最终配置成1000kg用于湿式除尘的泡沫发生剂。在该泡沫发生剂中，椰子油二乙醇酰胺所占比例为0.2％，全氟辛基磺基四乙基铵盐所占比例为0.4％，异辛醇硫酸钠所占比例为0.2％，2-乙基己基琥珀酸酯磺酸钠所占比例为0.01％，蔗糖脂肪酸酯所占比例为0.04％，二辛基磺基琥珀酸钠所占比例为0.03％，十六烷基三甲基溴化铵所占比例为0.07％，椰子油酰胺丙基甜菜碱所占比例为0.03％，十二烷基二甲基苄基氯化铵所占比例为0.01％，水所占比例为99.01％。将制备好的泡沫发生剂加入泡沫发生器中，将产生的泡沫输送到尘源将尘源覆盖即可起到良好的降尘效果，该配方的全尘降尘率可达到95.78％，呼尘降尘率可达到86.32％。具体现场粉尘浓度测定结果如下表2所示：

表2 某煤矿综放工作面使用泡沫除尘剂前后粉尘浓度测定结果

实施例3

将1kg椰子油二乙醇酰胺、3kg全氟辛基磺基四乙基铵盐、4kg异辛醇硫酸钠、0.4kg2-乙基己基琥珀酸酯磺酸钠、0.4kg蔗糖脂肪酸酯、0.2kg二辛基磺基琥珀酸钠、0.6kg的十六烷基三甲基溴化铵、0.5kg的椰子油酰胺丙基甜菜碱、0.4kg的十二烷基二甲基苄基氯化铵加入989.5kg水中充分混合并稍作加热使其完全溶解，最终配置成1000kg用于湿式除尘的泡沫发生剂。在该泡沫发生剂中，椰子油二乙醇酰胺所占比例为0.1％，全氟辛基磺基四乙基铵盐所占比例为0.3％，异辛醇硫酸钠所占比例为0.4％，2-乙基己基琥珀酸酯磺酸钠所占比例为0.04％，蔗糖脂肪酸酯所占比例为0.04％，二辛基磺基琥珀酸钠所占比例为0.02％，十六烷基三甲基溴化铵所占比例为0.06％，椰子油酰胺丙基甜菜碱所占比例为0.05％，十二烷基二甲基苄基氯化铵所占比例为0.04％，水所占比例为98.95％。将制备好的泡沫发生剂加入泡沫发生器中，将产生的泡沫输送到尘源将尘源覆盖即可起到良好的降尘效果，该配方的全尘降尘率可达到96.12％，呼尘降尘率可达到86.97％。具体现场粉尘浓度测定结果如下表3所示：

表3 某煤矿综放工作面使用泡沫除尘剂前后粉尘浓度测定结果

实施例4

将3kg椰子油二乙醇酰胺、4kg全氟辛基磺基四乙基铵盐、2kg异辛醇硫酸钠、0.3kg2-乙基己基琥珀酸酯磺酸钠、0.5kg蔗糖脂肪酸酯、0.3kg二辛基磺基琥珀酸钠、0.5kg的十六烷基三甲基溴化铵、0.6kg的椰子油酰胺丙基甜菜碱、0.2kg的十二烷基二甲基苄基氯化铵加入988.6kg水中充分混合并稍作加热使其完全溶解，最终配置成1000kg用于湿式除尘的泡沫发生剂。在该泡沫发生剂中，椰子油二乙醇酰胺所占比例为0.3％，全氟辛基磺基四乙基铵盐所占比例为0.4％，异辛醇硫酸钠所占比例为0.2％，2-乙基己基琥珀酸酯磺酸钠所占比例为0.03％，蔗糖脂肪酸酯所占比例为0.05％，二辛基磺基琥珀酸钠所占比例为0.03％，十六烷基三甲基溴化铵所占比例为0.05％，椰子油酰胺丙基甜菜碱所占比例为0.06％，十二烷基二甲基苄基氯化铵所占比例为0.02％，水所占比例为98.86％。将制备好的泡沫发生剂加入泡沫发生器中，将产生的泡沫输送到尘源将尘源覆盖即可起到良好的降尘效果，该配方的全尘降尘率可达到95.86％，呼尘降尘率可达到86.73％。具体现场粉尘浓度测定结果如下表4所示：

表4 某煤矿综放工作面使用泡沫除尘剂前后粉尘浓度测定结果

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

1.一种用于湿式除尘的泡沫发生剂，其特征在于，按照重量百分比其包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的泡沫发生剂，其特征在于，按照重量百分比其包括以下组分：

3.根据权利要求1所述的泡沫发生剂，其特征在于，按照重量百分比其包括以下组分：

4.根据权利要求1所述的泡沫发生剂，其特征在于，按照重量百分比其包括以下组分：

5.根据权利要求1所述的泡沫发生剂，其特征在于，按照重量百分比其包括以下组分：