CN106675520A - 一种矿用复合泡沫除尘剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种矿用复合泡沫除尘剂的制备方法，属于除尘剂制备技术领域。本发明首先将椰子肉榨汁后进行发酵，从而获得椰子油脂，将其与葡萄糖、乙二酸进行反应，得到椰油基葡萄糖苷，再将破布子果实煮沸后与大豆蛋白、木瓜蛋白酶进行混合发酵，收集得到浓缩液，最后将其与制备的椰油基葡萄糖苷、羧甲基纤维素等物质进行搅拌混合，得到矿用复合泡沫除尘剂。本发明制备的矿用复合泡沫除尘剂发泡倍数达到150～200倍，湿润性好，具有较高的除尘性能，对全尘除尘率达到96％以上，对呼吸性粉尘的除尘率达到87％以上；不含有腐蚀性物质，不会对除尘设备产生腐蚀。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿用复合泡沫除尘剂的制备方法，属于除尘剂制备技术领域。
背景技术
煤矿生产是生产性粉尘危害的重点行业。目前我国煤炭开采以井工开采为主。由于井下采煤空间狭小，工作地点多变，通风效果差，因此井下采煤、掘进、转载、运输过程中，产生大量粉尘，在没有防尘措施的情况下，综采工作面的粉尘浓度可以达2500～3000mg/m3，有些煤矿甚至高达8000～10000mg/m3以上。井下粉尘浓度过高会引起尘肺病，严重威胁到矿工的人身安全和健康，同时影响作业环境。
目前，为了改善高粉尘浓度作业场所的作业环境，减少粉尘对工人及设备的危害，避免发生粉尘爆炸事故，国内外主要采取喷雾降尘、除尘器除尘、通风除尘和化学抑尘等措施，喷雾洒水耗水量特别大，不适合缺水地区；通风除尘受风速影响，除尘效果差，对呼吸性粉尘无明显效果；采用除尘设备除尘，受设备影响除尘范围较小。这些措施都只能在一定程度上降低粉尘浓度，效果均不够理想，高浓度粉尘问题依然严重。泡沫除尘是一种新兴的除尘措施，该技术利用泡沫将作业场所的尘源覆盖，防止尘源产生的粉尘向外扩散，同时利用泡沫自身对粉尘的润湿性能将粉尘捕捉沉降，该技术针对性强、效果得到提高。但目前采用的泡沫除尘剂发泡倍数低、润湿性差，降低了其除尘效果，尤其是在应用的过程中容易对机电设备产生腐蚀，增加了除尘成本以及日常维护机电设备的成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对传统的泡沫除尘剂发泡倍数低、润湿性差，降低了其除尘效果，且会对机电设备产生腐蚀的问题，提供了一种生物法提高粘多糖与蛋白质润湿性能，用表面活性剂复配蛋白质作发泡剂，纤维素形成网络结构吸附、润湿灰尘的方法，本发明首先将椰子肉榨汁后进行发酵，从而获得椰子油脂，将其与葡萄糖、乙二酸进行反应，得到椰油基葡萄糖苷，再将破布子果实煮沸后与大豆蛋白、木瓜蛋白酶进行混合发酵，收集得到浓缩液，最后将其与制备的椰油基葡萄糖苷、羧甲基纤维素等物质进行搅拌混合，得到矿用复合泡沫除尘剂。本发明制备的矿用复合泡沫除尘剂发泡倍数高，润湿性能高，具有较好的除尘性能，且不会对机电设备产生腐蚀。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）取200～300g椰子肉，将其与100～200mL水混合均匀后，置于榨汁机中榨汁，收集汁液，并置于发酵罐中，在25～30℃下发酵3～4天，发酵结束，收集发酵罐中的物料，并置于灭菌罐中，在90～100℃下高温灭菌10～15min，将灭菌后的物料静置8～9h后，用吸管吸取上层的油脂并放置于烧瓶中；
（2）将上述烧瓶置于水浴锅中，升温至70～80℃，保温15～20min，除去物料中的水分，再向烧瓶中加入15～20g葡萄糖和0.3～0.5g乙二酸，升温至85～95℃，磁力搅拌反应2～3h，待反应结束后，将反应液过滤，收集滤液，得到椰油基葡萄糖苷，备用；
（3）取100～200g破步子果实，用水洗涤2～3次，将洗净的果实置于盛有3～4L水的烧杯中，并对其进行加热至沸腾，保温熬煮1～2h后，过滤，收集滤液，并置于发酵罐中，再加入20～30g大豆蛋白和0.3～0.5g木瓜蛋白酶，在30～40℃下密封发酵3～4天，待发酵结束后，收集发酵罐中的物料，过滤，收集滤液，并将其置于旋转蒸发仪中，旋转蒸发至原体积的1/5，得到浓缩液；
（4）按重量份数计，称取20～30份步骤（2）备用椰油基葡萄糖苷、6～8份羧甲基纤维素、10～15份上述浓缩液、0.1～0.3份N,N-亚甲基双丙烯酰胺、1～3份聚乙二醇和40～50份水，加入到烧瓶中，并将烧瓶置于水浴锅中，在70～80℃下搅拌反应40～50min后，停止加热，出料，待物料自然冷却至室温，即可得到矿用复合泡沫除尘剂。
本发明的应用方法：将本发明制备的矿用复合泡沫除尘剂置于除尘装置中，并对井下距离采面10～15m处进行喷洒除尘，控制喷洒的量为32～38mL/m3，待喷洒结束即可完成除尘。经检测，使用本发明制备的矿用复合泡沫除尘剂对全尘除尘率达到96%以上，对呼吸性粉尘的除尘率达到87%以上。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备的矿用复合泡沫除尘剂发泡倍数达到150～200倍，湿润性好，具有较高的除尘性能，对全尘除尘率达到96％以上，对呼吸性粉尘的除尘率达到87％以上；
（2）本发明制备的矿用复合泡沫除尘剂中不含有腐蚀性物质，不会对除尘设备产生腐蚀；
（3）本发明制备的矿用复合泡沫除尘剂制备步骤简单，原料获取简易，成本低廉。
具体实施方式
首先取200～300g椰子肉，将其与100～200mL水混合均匀后，置于榨汁机中榨汁，收集汁液，并置于发酵罐中，在25～30℃下发酵3～4天，发酵结束，收集发酵罐中的物料，并置于灭菌罐中，在90～100℃下高温灭菌10～15min，将灭菌后的物料静置8～9h后，用吸管吸取上层的油脂并放置于烧瓶中；将上述烧瓶置于水浴锅中，升温至70～80℃，保温15～20min，除去物料中的水分，再向烧瓶中加入15～20g葡萄糖和0.3～0.5g乙二酸，升温至85～95℃，磁力搅拌反应2～3h，待反应结束后，将反应液过滤，收集滤液，得到椰油基葡萄糖苷，备用；
取100～200g破步子果实，用水洗涤2～3次，将洗净的果实置于盛有3～4L水的烧杯中，并对其进行加热至沸腾，保温熬煮1～2h后，过滤，收集滤液，并置于发酵罐中，再加入20～30g大豆蛋白和0.3～0.5g木瓜蛋白酶，在30～40℃下密封发酵3～4天，待发酵结束后，收集发酵罐中的物料，过滤，收集滤液，并将其置于旋转蒸发仪中，旋转蒸发至原体积的1/5，得到浓缩液；最后按重量份数计，称取20～30份备用椰油基葡萄糖苷、6～8份羧甲基纤维素、10～15份上述浓缩液、0.1～0.3份N,N-亚甲基双丙烯酰胺、1～3份聚乙二醇和40～50份水，加入到烧瓶中，并将烧瓶置于水浴锅中，在70～80℃下搅拌反应40～50min后，停止加热，出料，待物料自然冷却至室温，即可得到矿用复合泡沫除尘剂。
实例1
首先取300g椰子肉，将其与200mL水混合均匀后，置于榨汁机中榨汁，收集汁液，并置于发酵罐中，在30℃下发酵4天，发酵结束，收集发酵罐中的物料，并置于灭菌罐中，在100℃下高温灭菌15min，将灭菌后的物料静置9h后，用吸管吸取上层的油脂并放置于烧瓶中；将上述烧瓶置于水浴锅中，升温至80℃，保温20min，除去物料中的水分，再向烧瓶中加入20g葡萄糖和0.5g乙二酸，升温至95℃，磁力搅拌反应3h，待反应结束后，将反应液过滤，收集滤液，得到椰油基葡萄糖苷，备用；取200g破步子果实，用水洗涤3次，将洗净的果实置于盛有4L水的烧杯中，并对其进行加热至沸腾，保温熬煮2h后，过滤，收集滤液，并置于发酵罐中，再加入30g大豆蛋白和0.5g木瓜蛋白酶，在40℃下密封发酵4天，待发酵结束后，收集发酵罐中的物料，过滤，收集滤液，并将其置于旋转蒸发仪中，旋转蒸发至原体积的1/5，得到浓缩液；最后按重量份数计，称取30份备用椰油基葡萄糖苷、8份羧甲基纤维素、15份上述浓缩液、0.3份N,N-亚甲基双丙烯酰胺、3份聚乙二醇和50份水，加入到烧瓶中，并将烧瓶置于水浴锅中，在80℃下搅拌反应50min后，停止加热，出料，待物料自然冷却至室温，即可得到矿用复合泡沫除尘剂。
将本发明制备的矿用复合泡沫除尘剂置于除尘装置中，并对井下距离采面15m处进行喷洒除尘，控制喷洒的量为38mL/m3，待喷洒结束即可完成除尘。经检测，使用本发明制备的矿用复合泡沫除尘剂对全尘除尘率达到97%，对呼吸性粉尘的除尘率达到88%。
实例2
首先取200g椰子肉，将其与100mL水混合均匀后，置于榨汁机中榨汁，收集汁液，并置于发酵罐中，在25℃下发酵3天，发酵结束，收集发酵罐中的物料，并置于灭菌罐中，在90℃下高温灭菌10min，将灭菌后的物料静置8h后，用吸管吸取上层的油脂并放置于烧瓶中；将上述烧瓶置于水浴锅中，升温至70℃，保温15min，除去物料中的水分，再向烧瓶中加入15g葡萄糖和0.3g乙二酸，升温至85℃，磁力搅拌反应2h，待反应结束后，将反应液过滤，收集滤液，得到椰油基葡萄糖苷，备用；取100g破步子果实，用水洗涤2次，将洗净的果实置于盛有3L水的烧杯中，并对其进行加热至沸腾，保温熬煮1h后，过滤，收集滤液，并置于发酵罐中，再加入20g大豆蛋白和0.3g木瓜蛋白酶，在30℃下密封发酵3天，待发酵结束后，收集发酵罐中的物料，过滤，收集滤液，并将其置于旋转蒸发仪中，旋转蒸发至原体积的1/5，得到浓缩液；最后按重量份数计，称取20份备用椰油基葡萄糖苷、6份羧甲基纤维素、10份上述浓缩液、0.1份N,N-亚甲基双丙烯酰胺、1份聚乙二醇和40份水，加入到烧瓶中，并将烧瓶置于水浴锅中，在70℃下搅拌反应40min后，停止加热，出料，待物料自然冷却至室温，即可得到矿用复合泡沫除尘剂。
将本发明制备的矿用复合泡沫除尘剂置于除尘装置中，并对井下距离采面10m处进行喷洒除尘，控制喷洒的量为32mL/m3，待喷洒结束即可完成除尘。经检测，使用本发明制备的矿用复合泡沫除尘剂对全尘除尘率达到98%，对呼吸性粉尘的除尘率达到89%。
实例3
首先取250g椰子肉，将其与150mL水混合均匀后，置于榨汁机中榨汁，收集汁液，并置于发酵罐中，在27℃下发酵3天，发酵结束，收集发酵罐中的物料，并置于灭菌罐中，在95℃下高温灭菌12min，将灭菌后的物料静置8h后，用吸管吸取上层的油脂并放置于烧瓶中；将上述烧瓶置于水浴锅中，升温至75℃，保温17min，除去物料中的水分，再向烧瓶中加入17g葡萄糖和0.4g乙二酸，升温至90℃，磁力搅拌反应2h，待反应结束后，将反应液过滤，收集滤液，得到椰油基葡萄糖苷，备用；取150g破步子果实，用水洗涤2次，将洗净的果实置于盛有3L水的烧杯中，并对其进行加热至沸腾，保温熬煮1h后，过滤，收集滤液，并置于发酵罐中，再加入25g大豆蛋白和0.4g木瓜蛋白酶，在35℃下密封发酵3天，待发酵结束后，收集发酵罐中的物料，过滤，收集滤液，并将其置于旋转蒸发仪中，旋转蒸发至原体积的1/5，得到浓缩液；最后按重量份数计，称取25份备用椰油基葡萄糖苷、7份羧甲基纤维素、12份上述浓缩液、0.2份N,N-亚甲基双丙烯酰胺、2份聚乙二醇和45份水，加入到烧瓶中，并将烧瓶置于水浴锅中，在75℃下搅拌反应45min后，停止加热，出料，待物料自然冷却至室温，即可得到矿用复合泡沫除尘剂。
将本发明制备的矿用复合泡沫除尘剂置于除尘装置中，并对井下距离采面12m处进行喷洒除尘，控制喷洒的量为35mL/m3，待喷洒结束即可完成除尘。经检测，使用本发明制备的矿用复合泡沫除尘剂对全尘除尘率达到99%，对呼吸性粉尘的除尘率达到90%。
Claims (1)
1.一种矿用复合泡沫除尘剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）取200～300g椰子肉，将其与100～200mL水混合均匀后，置于榨汁机中榨汁，收集汁液，并置于发酵罐中，在25～30℃下发酵3～4天，发酵结束，收集发酵罐中的物料，并置于灭菌罐中，在90～100℃下高温灭菌10～15min，将灭菌后的物料静置8～9h后，用吸管吸取上层的油脂并放置于烧瓶中；
（2）将上述烧瓶置于水浴锅中，升温至70～80℃，保温15～20min，除去物料中的水分，再向烧瓶中加入15～20g葡萄糖和0.3～0.5g乙二酸，升温至85～95℃，磁力搅拌反应2～3h，待反应结束后，将反应液过滤，收集滤液，得到椰油基葡萄糖苷，备用；
（3）取100～200g破步子果实，用水洗涤2～3次，将洗净的果实置于盛有3～4L水的烧杯中，并对其进行加热至沸腾，保温熬煮1～2h后，过滤，收集滤液并置于发酵罐中，再加入20～30g大豆蛋白和0.3～0.5g木瓜蛋白酶，在30～40℃下密封发酵3～4天，待发酵结束后，收集发酵罐中的物料，过滤，收集滤液，并将其置于旋转蒸发仪中，旋转蒸发至原体积的1/5，得到浓缩液；
（4）按重量份数计，称取20～30份步骤（2）备用椰油基葡萄糖苷、6～8份羧甲基纤维素、10～15份上述浓缩液、0.1～0.3份N,N-亚甲基双丙烯酰胺、1～3份聚乙二醇和40～50份水，加入到烧瓶中，并将烧瓶置于水浴锅中，在70～80℃下搅拌反应40～50min后，停止加热，出料，待物料自然冷却至室温，即可得到矿用复合泡沫除尘剂。
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