CN106674973A - 一种可快速沉降悬浮颗粒物的新材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可快速沉降悬浮颗粒物的新材料，包含润湿剂、起泡剂、包覆剂、粘结剂、沉降剂、分散剂；所述润湿剂为EO‑PO多元醇，所述起泡剂为N‑月桂酰肌氨酸钠，所述包覆剂为羧甲基壳聚糖，所述粘结剂为水玻璃，所述沉降剂为十二水硫酸铝钾，所述分散剂为水和乙醇的混合物；润湿剂将不同组成和粒径的悬浮颗粒物润湿，调节其表面张力；起泡剂可以增加本发明材料与悬浮颗粒物碰撞捕捉几率；包覆剂可将悬浮颗粒物包覆起来，牢牢捕捉，不再有二次污染；粘结剂可以增强悬浮颗粒物与本发明材料的结合强度；加速沉降剂是将包覆粘结的悬浮颗粒物聚团，加速沉降；本发明通过润湿、起泡、包覆、粘结和加速沉降的原理，大大提高了悬浮颗粒物的去除效果。

Description

一种可快速沉降悬浮颗粒物的新材料
技术领域
本发明属于大气环境治理领域，具体涉及一种可快速沉降悬浮颗粒物的新材料。
背景技术
悬浮颗粒物不是一种单一成分的污染物，而是由各种各样的人为源和自然源排放的大量成分复杂的化学物质所组成的混合物，并在粒径、形貌、化学组成、时空分布、来源、大气过程及寿命等方面均具有很大的变化。目前大气环境科学所研究的悬浮颗粒物的空气动力学直径通常都在0.1～100μm之间。悬浮颗粒物的粒径是描述颗粒物的一个重要指标。空气中的悬浮颗粒物通常分为总悬浮颗粒物(TSP，指空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物)、可吸入悬浮颗粒物(PM10和PM2.5，PM10是指空气动力学当量直径≤10μm的颗粒物，PM2.5是指空气动力学当量直径≤2.5μm的颗粒物)。大气悬浮颗粒物对空气质量、人体健康、大气能见度、酸沉降、云和降水、大气辐射平衡、全球气候变化、平流层和对流层大气化学过程等均产生重要的影响。可以说，大气悬浮颗粒物正在深刻地改变着我们的地球环境。
悬浮颗粒物是目前大气常见污染物之一，也是引起雾霾天气的元凶。环境空气中的悬浮颗粒物主要包括固态和液态两种形态，主要来源于两个方面：一是各种污染源和发生源向空气中直接释放的细颗粒物，包括烟尘、粉尘、扬尘、油烟、油雾、细菌微生物和花粉等；二是具有化学活性的气态污染物在空气中发生反应后生成的细颗粒物，这些活性污染物包括SO2、NOx、挥发性有机物(VOCs)和NH3等。
目前常见的大气悬浮颗粒物的治理方法有滤材过滤和高压静电水喷雾的方法，前者因为需要经常更换滤材，使用成本高等缺陷，而只能在室内或者小范围应用，后者因为治理效率低，且不能从根本上处理悬浮颗粒物等问题，所以急需要开发一种可快速沉降悬浮颗粒物的新材料，既能快速牢牢的捕捉住悬浮颗粒物，又能根除悬浮颗粒物，没有二次污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可快速沉降悬浮颗粒物的新材料，它通过润湿、起泡、包覆、粘结和加速沉降的原理，牢牢捕捉大气中悬浮颗粒物，高效治理大气悬浮颗粒物污染。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可快速沉降悬浮颗粒物的新材料，它包含润湿剂、起泡剂、包覆剂、粘结剂、沉降剂、分散剂；所述润湿剂为EO-PO多元醇，所述起泡剂为N-月桂酰肌氨酸钠，所述包覆剂为羧甲基壳聚糖，所述粘结剂为水玻璃，所述沉降剂为十二水硫酸铝钾，所述分散剂为水和乙醇的混合物。
作为本发明进一步优选，每100重量部新材料中的EO-PO多元醇的含量为1-10重量部；EO-PO多元醇的含量小于1重量部，则无法起到充分润湿悬浮颗粒物的效果，但如果含量大于10重量部，则不仅增加成本，而且不利于其他组分协同作用。
作为本发明进一步优选，每100重量部新材料中的N-月桂酰肌氨酸钠的含量为0-0.5重量部。
作为本发明进一步优选，每100重量部新材料中的羧甲基壳聚糖的含量为0-0.5重量部；羧甲基壳聚糖的含量小于0.05重量部，则无法充分包覆悬浮颗粒物，但如果含量大于0.5重量部，则不仅增加成本，而且不利于其他组分协同作用。
作为本发明进一步优选，每100重量部新材料中的水玻璃的含量为0.1-2重量部；水玻璃的含量小于0.1重量部，则无法充分粘结悬浮颗粒物，但如果含量大于2重量部，则不仅增加成本，而且不利于其他组分协同作用。
作为本发明进一步优选，每100重量部新材料中的十二水硫酸铝钾的含量为0.1-5重量部；十二水硫酸铝钾的含量小于0.1重量部，则加速沉降效果差，但如果含量大于5重量部，则不仅增加成本，而且不利于其他组分协同作用。
作为本发明进一步优选，所述EO-PO多元醇分子量为100-10000，且EO/PO多元醇比例为95/5-50/50。
作为本发明进一步优选，每100重量部降尘材料分散剂的含量为80-99重量部。
作为本发明进一步优选，所述分散剂中水和乙醇的重量百分比为：水50-100％，乙醇0-50％。
作为本发明进一步优选，所述包覆降尘材料的喷洒用量为0.5-5g/m3，悬浮颗粒物去除效率在90％以上。
与现有技术相比，本发明提供的一种可快速沉降悬浮颗粒物的新材料具有以下有益效果：
1、本发明中的润湿剂将不同组成和粒径的悬浮颗粒物润湿，调节其表面张力。
2、本发明中的起泡剂可以增加本发明材料与悬浮颗粒物碰撞捕捉几率。
3、本发明中包覆剂可以悬浮颗粒物包覆起来，牢牢捕捉，不再有二次污染。
4、本发明中粘结剂可以增强悬浮颗粒物与本发明材料的结合强度。
5、本发明中加速沉降剂是将包覆粘结的悬浮颗粒物聚团，加速沉降。
6、本发明通过润湿剂、起泡剂、包覆剂、粘结剂和加速沉降剂等各组分协同作用，从而实现快速、高效的将悬浮颗粒物牢牢捕捉，从根本上治理大气悬浮颗粒物的污染。
附图说明
图1为本发明实施例与对比例的组成配比示意图；
图2为本发明实施例与对比例的测试结果示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，按照图1的组成制备可快速沉降悬浮颗粒物的新材料，其中，
EO-PO多元醇：工业级，分子量4000，EO/PO＝80/20。
N-月桂酰肌氨酸钠一水合物：工业级，98％。
羧甲基壳聚糖：羧基化度80％，粘度10mPa.s～80mpa.s(cps)。
水玻璃：工业级，3号水玻璃，SiO2≥26％。
十二水硫酸铝钾：分析纯，国药。
水：去离子水。
乙醇：优级纯，国药。
实施例1：
本实施例中，EO-PO多元醇的含量为2重量部、N-月桂酰肌氨酸钠的含量为0.2重量部、羧甲基壳聚糖的含量为1重量部、水玻璃的含量为1重量部、十二水硫酸铝钾的含量为0.8重量部、水的含量为95％。
实施例2：
本实施例中，EO-PO多元醇的含量为2重量部、N-月桂酰肌氨酸钠的含量为0.5重量部、羧甲基壳聚糖的含量为3重量部、水玻璃的含量为1重量部、十二水硫酸铝钾的含量为2.5重量部、水的含量为60％、乙醇31％.
参看图2，将上述两个实施例制备的新材料在30m3的吸烟室模拟大气悬浮颗粒物污染环境，初始污染PM2.5指数为1000±50mg/m3，通过均匀喷洒实施例1和2以及比较例1-6制备的可快速沉降悬浮颗粒物的新材料，喷洒量均为1g/m3，测试采用美国Dylos DC1700PM2.5测试仪，测试结果如图所示。
通过图2中实施例和比较例数据分析可以看出本发明备的可快速沉降悬浮颗粒物的新材料可以有效牢固的捕捉悬浮颗粒物，并实现快速沉淀，降低污染，1分钟的悬浮颗粒物的去除率都在90％以上，1小时去除率超过95％，且在本发明范围随着加速沉降剂用量越大，沉降速度越快。而不在本发明专利组成的材料在治理效果均存在缺陷。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种可快速沉降悬浮颗粒物的新材料，其特征在于：它包含润湿剂、起泡剂、包覆剂、粘结剂、沉降剂、分散剂；所述润湿剂为EO-PO多元醇，所述起泡剂为N-月桂酰肌氨酸钠，所述包覆剂为羧甲基壳聚糖，所述粘结剂为水玻璃，所述沉降剂为十二水硫酸铝钾，所述分散剂为水和乙醇的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种可快速沉降悬浮颗粒物的新材料，其特征在于：每100重量部新材料中的EO-PO多元醇的含量为1-10重量部。
3.根据权利要求1所述的一种可快速沉降悬浮颗粒物的新材料，其特征在于：每100重量部新材料中的N-月桂酰肌氨酸钠的含量为0-0.5重量部。
4.根据权利要求1所述的一种可快速沉降悬浮颗粒物的新材料，其特征在于：每100重量部新材料中的羧甲基壳聚糖的含量为0-0.5重量部。
5.根据权利要求1所述的一种可快速沉降悬浮颗粒物的新材料，其特征在于：每100重量部新材料中的水玻璃的含量为0.1-2重量部。
6.根据权利要求1所述的一种可快速沉降悬浮颗粒物的新材料，其特征在于：每100重量部新材料中的十二水硫酸铝钾的含量为0.1-5重量部。
7.根据权利要求1所述的一种可快速沉降悬浮颗粒物的新材料，其特征在于：每100重量部降尘材料分散剂的含量为80-99重量部。
8.根据权利要求1所述的一种可快速沉降悬浮颗粒物的新材料，其特征在于：所述EO-PO多元醇分子量为100-10000，且EO/PO多元醇比例为95/5-50/50。
9.根据权利要求1所述的一种可快速沉降悬浮颗粒物的新材料，其特征在于：所述分散剂中水和乙醇的重量百分比为：水50-100％，乙醇0-50％。
10.根据权利要求1所述的一种可快速沉降悬浮颗粒物的新材料，其特征在于：新材料的喷洒用量为0.5-5g/m3，悬浮颗粒物去除效率在90％以上。
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