CN108531134A

CN108531134A - 一种增强雾滴捕尘能力的矿用降尘剂

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Publication number: CN108531134A
Application number: CN201710126837.4A
Authority: CN
Inventors: 于海明; 谢瑶; 程卫民; 王宇; 王怀远
Original assignee: Shandong University of Science and Technology
Current assignee: Shandong University of Science and Technology
Priority date: 2017-03-06
Filing date: 2017-03-06
Publication date: 2018-09-14

Abstract

本发明公开了一种增强雾滴捕尘能力的矿用降尘剂，其中按照质量百分比包括以下组分：0.05%~0.1%的琥珀酸二辛酯磺酸钠、0.2%~0.4%的烷基醇酰胺、0.02%~0.05%的蔗糖脂肪酸酯、0.1%~0.2%的月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯、0.2%~0.3%的烷基糖苷、0.1%~0.2%的十二烷基硫酸钠、0.05%~0.1%的磺基丁二酸钠二辛酯、0.2%~0.3%的顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠，余量为水。其中琥珀酸二辛酯磺酸钠、磺基丁二酸钠二辛酯、十二烷基硫酸钠和蔗糖脂肪酸酯这四种表面活性剂能够降低雾滴的表面张力，促进雾滴与尘粒表面的接触能力，使粉尘得到充分润湿、沉降，提高了雾滴凝结粉尘的效率，快速降低空气中粉尘浓度，保障了作业人员的身心健康。

Description

一种增强雾滴捕尘能力的矿用降尘剂

技术领域

本发明涉及一种用于煤矿喷雾的降尘剂，尤其涉及一种增强雾滴捕尘能力的矿用降尘剂。

背景技术

近年来，煤炭采深不断增加，机械化、自动化程度开采水平逐步提高，随之而来的矿井生产自然灾害问题也愈发突出，尤其是井下作业区粉尘危害严重威胁了矿井的安全生产和矿工身心健康。在不采取任何措施的情况下，综掘工作面的粉尘浓度达到了6000mg/m³，然而采取一般性的防尘措施，粉尘浓度依然高达1200～1300mg/m³，已经远远超出了井下作业粉尘浓度安全要求值。高浓度粉尘的扩散污染不仅会引起严重的粉尘爆炸事故，而且会导致煤矿职工尘肺病患病几率大大增加。粉末状态下的可燃性粉尘总表面积显著增加，一旦遇见火源，将引发高温、高压冲击波，在中国有超过2.65百万的煤矿职工死于煤尘爆炸。

多年来，国内外专家学者对煤矿粉尘防治理论及技术工艺进行了大量的探索和研究，具有代表性的除尘措施包括通风除尘、喷雾降尘、化学抑尘、空风幕隔尘、除尘器除尘等，其中煤矿采掘区使用较为普遍的是喷雾降尘技术。但是现有的喷雾降尘技术因喷嘴雾滴表面张力过大，导致雾滴捕尘效率较低，粉尘无法快速沉降，降尘效果欠佳，同时也导致耗水量较大。

发明内容

鉴于上述喷雾降尘技术的不足，本发明提供的一种增强雾滴捕尘能力的矿用降尘剂，加快雾滴捕捉粉尘的速度，有效降低现场工作面的粉尘浓度，提高降尘效率。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种增强雾滴捕尘能力的矿用降尘剂，其中，按照质量百分比其包括以下组分：

琥珀酸二辛酯磺酸钠： 0.05%~0.1%

烷基醇酰胺： 0.2%~0.4%

蔗糖脂肪酸酯： 0.02%~0.05%

月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯： 0.1%~0.2%

烷基糖苷： 0.2%~0.3%

十二烷基硫酸钠： 0.1%~0.2%

磺基丁二酸钠二辛酯： 0.05%~0.1%

顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠： 0.2%~0.3%

余量为水。

所述的矿用降尘剂，其中，按照质量百分比其包括以下组分：

琥珀酸二辛酯磺酸钠： 0.05%~0.06%

烷基醇酰胺： 0.2%~0.3%

蔗糖脂肪酸酯： 0.02%~0.03%

月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯： 0.1%~0.15%

烷基糖苷： 0.2%~0.25%

十二烷基硫酸钠： 0.1%~0.15%

磺基丁二酸钠二辛酯： 0.05%~0.08%

顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠： 0.2%~0.25%

余量为水。

琥珀酸二辛酯磺酸钠： 0.06%~0.08%

烷基醇酰胺： 0.3%~0.4%

蔗糖脂肪酸酯： 0.03%~0.04%

月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯： 0.15%~0.2%

烷基糖苷： 0.25%~0.3%

十二烷基硫酸钠： 0.15%~0.2%

磺基丁二酸钠二辛酯： 0.08%~0.1%

顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠： 0.25%~0.3%

余量为水。

琥珀酸二辛酯磺酸钠： 0.06%~0.1%

烷基醇酰胺： 0.2%~0.3%

蔗糖脂肪酸酯： 0.02%~0.04%

月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯： 0.1%~0.15%

烷基糖苷： 0.25%~0.3%

十二烷基硫酸钠： 0.1%~0.15%

磺基丁二酸钠二辛酯： 0.06%~0.1%

顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠： 0.26%~0.3%

余量为水。

本发明提供的一种增强雾滴捕尘能力的矿用降尘剂，添加了用于降低水表面张力及增加润湿性能的琥珀酸二辛酯磺酸钠、蔗糖脂肪酸酯、十二烷基硫酸钠、烷基醇酰胺、烷基糖苷、磺基丁二酸钠二辛酯、顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠，以及添加了具有抗硬水性的月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯。以上成分与水按照一定的比例充分混合形成矿用喷雾降尘剂溶液，大大降低雾滴的表面张力，增强雾滴的润湿性能，从而增加了雾滴与尘粒表面的接触拦截效率，提高了喷雾雾滴的捕尘能力。因高效的降尘效果解决了喷雾降尘用水量大的问题，同时也降低了现场喷雾降尘工艺的成本。

附图说明

图1是本发明中蒋庄煤矿综掘工作面不同防尘措施条件下粉尘浓度对比图；

图中包括未采取防尘措施、仅采取清水喷雾、采用本发明实施例1、采用本发明实施例2、采用本发明实施例3共五种防尘方式的数据对比。

具体实施方式

本发明提供了一种增强雾滴捕尘能力的矿用降尘剂，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。

本发明提供了一种增强雾滴捕尘能力的矿用降尘剂，以降低喷雾雾滴的表面张力，改变其接触角大小，有效提高雾滴凝结粉尘的效率。其中，按照质量百分比其包括以下组分：0.05%~0.1%的琥珀酸二辛酯磺酸钠、0.2%~0.4%的烷基醇酰胺、0.02%~0.05%的蔗糖脂肪酸酯、0.1%~0.2%的月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯、0.2%~0.3%的烷基糖苷、0.1%~0.2%的十二烷基硫酸钠、0.05%~0.1%的磺基丁二酸钠二辛酯、0.2%~0.3%的顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠，余量为水。其中琥珀酸二辛酯磺酸钠、磺基丁二酸钠二辛酯、十二烷基硫酸钠和蔗糖脂肪酸酯这四种表面活性剂，能够降低雾滴的表面张力，促进雾滴与尘粒表面的接触能力。

更优选的可以采用如下比例关系，0.05%~0.06%的琥珀酸二辛酯磺酸钠、0.2%~0.3%的烷基醇酰胺、0.02%~0.03%的蔗糖脂肪酸酯、0.1%~0.15%的月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯、0.2%~0.25%的烷基糖苷、0.1%~0.15%的十二烷基硫酸钠、0.05%~0.08%的磺基丁二酸钠二辛酯、0.2%~0.25%的顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠，余量为水。或者0.06%~0.08%的琥珀酸二辛酯磺酸钠、0.3%~0.4%的烷基醇酰胺、0.03%~0.04%的蔗糖脂肪酸酯、0.15%~0.2%的月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯、0.25%~0.3%的烷基糖苷、0.15%~0.2%的十二烷基硫酸钠、0.08%~0.1%的磺基丁二酸钠二辛酯、0.25%~0.3%的顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠，余量为水。又或者0.06%~0.1%的琥珀酸二辛酯磺酸钠、0.2%~0.3%的烷基醇酰胺、0.02%~0.04%的蔗糖脂肪酸酯、0.1%~0.15的月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯、0.25%~0.3%的烷基糖苷、0.1%~0.15%的十二烷基硫酸钠、0.06%~0.1%的磺基丁二酸钠二辛酯、0.26%~0.3%的顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠，余量为水。当然在上述各个组分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。

将所述的一种增强雾滴捕尘能力的矿用降尘剂经过降尘剂添加泵的稀释加压处理，再经输送管路送到发尘地点，由喷嘴雾化形成雾滴对尘源处的粉尘进行沉降。

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。

实施例1

将0.6kg琥珀酸二辛酯磺酸钠、3kg烷基醇酰胺、0.3kg蔗糖脂肪酸酯、1kg月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯、2.5kg烷基糖苷、1kg十二烷基硫酸钠、0.5kg磺基丁二酸钠二辛酯、2kg顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠加入989.1kg水中，使其充分混合，完全溶解，最终配置成1000kg用于增强雾滴捕尘能力的矿用降尘剂。在该降尘剂中，琥珀酸二辛酯磺酸钠所占比例为0.06%，烷基醇酰胺所占比例为0.3%，蔗糖脂肪酸酯所占比例为0.03%，月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯所占比例为0.1%，烷基糖苷所占比例为0.25%，十二烷基硫酸钠所占比例为0.1%，磺基丁二酸钠二辛酯所占比例为0.05%，顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠所占比例为0.2%，水所占比例为98.91%。

实施例2

将0.8kg琥珀酸二辛酯磺酸钠、2kg烷基醇酰胺、0.4kg蔗糖脂肪酸酯、1.5kg月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯、3kg烷基糖苷、1kg十二烷基硫酸钠、0.6kg磺基丁二酸钠二辛酯、2.6kg顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠加入988.1kg水中，使其充分混合，完全溶解，最终配置成1000kg用于增强雾滴捕尘能力的矿用降尘剂。在该降尘剂中，琥珀酸二辛酯磺酸钠所占比例为0.08%，烷基醇酰胺所占比例为0.2%，蔗糖脂肪酸酯所占比例为0.04%，月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯所占比例为0.15%，烷基糖苷所占比例为0.3%，十二烷基硫酸钠所占比例为0.1%，磺基丁二酸钠二辛酯所占比例为0.06%，顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠所占比例为0.26%，水所占比例为98.81%。

实施例3

将1kg琥珀酸二辛酯磺酸钠、3kg烷基醇酰胺、0.2kg蔗糖脂肪酸酯、1kg月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯、3kg烷基糖苷、2kg十二烷基硫酸钠、0.5kg磺基丁二酸钠二辛酯、2kg顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠加入987.3kg水中，使其充分混合，完全溶解，最终配置成1000kg用于增强雾滴捕尘能力的矿用降尘剂。在该降尘剂中，琥珀酸二辛酯磺酸钠所占比例为0.1%，烷基醇酰胺所占比例为0.3%，蔗糖脂肪酸酯所占比例为0.02%，月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯所占比例为0.1%，烷基糖苷所占比例为0.3%，十二烷基硫酸钠所占比例为0.2%，磺基丁二酸钠二辛酯所占比例为0.05%，顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠所占比例为0.2%，水所占比例为98.73%。

将实施例1-3所示的降尘剂在山东能源枣庄集团蒋庄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3个实施例后进行喷雾情况下的粉尘浓度，测量结果如图1所示。

从图1可以看出，实施例1-3所述降尘剂应用后，工作面喷雾系统平均降尘率全尘和呼尘分别为：69.0%和67.6%，69.3%和68.8%，68.9%和68.5%。与清水相比，实施例1-3平均降尘率全尘和呼尘分别提高了：23.58个百分点和24.98个百分点，23.80个百分点和26.20个百分点，23.40个百分点和25.88个百分点，大幅度提高了降尘效率与降尘效果。

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

1.一种增强雾滴捕尘能力的矿用降尘剂，其特征在于，按照质量百分比其包括以下组分：

琥珀酸二辛酯磺酸钠： 0.05%~0.1%

烷基醇酰胺： 0.2%~0.4%

蔗糖脂肪酸酯： 0.02%~0.05%

月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯： 0.1%~0.2%

烷基糖苷： 0.2%~0.3%

十二烷基硫酸钠： 0.1%~0.2%

磺基丁二酸钠二辛酯： 0.05%~0.1%

顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠： 0.2%~0.3%

余量为水。

2.根据权利要求书1所述的降尘剂，其特征在于，按照质量百分比其包括以下组分：

琥珀酸二辛酯磺酸钠： 0.05%~0.06%

烷基醇酰胺： 0.2%~0.3%

蔗糖脂肪酸酯： 0.02%~0.03%

月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯： 0.1%~0.15%

烷基糖苷： 0.2%~0.25%

十二烷基硫酸钠： 0.1%~0.15%

磺基丁二酸钠二辛酯： 0.05%~0.08%

顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠： 0.2%~0.25%

余量为水。

3.根据权利要求书1所述的降尘剂，其特征在于，按照质量百分比其包括以下组分：

琥珀酸二辛酯磺酸钠： 0.06%~0.08%

烷基醇酰胺： 0.3%~0.4%

蔗糖脂肪酸酯： 0.03%~0.04%

月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯： 0.15%~0.2%

烷基糖苷： 0.25%~0.3%

十二烷基硫酸钠： 0.15%~0.2%

磺基丁二酸钠二辛酯： 0.08%~0.1%

顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠： 0.25%~0.3%

余量为水。

4.根据权利要求书1所述的降尘剂，其特征在于，按照质量百分比其包括以下组分：

琥珀酸二辛酯磺酸钠： 0.06%~0.1%

烷基醇酰胺： 0.2%~0.3%

蔗糖脂肪酸酯： 0.02%~0.04%

月桂酰胺丙基二甲胺乙内酯： 0.1%~0.15%

烷基糖苷： 0.25%~0.3%

十二烷基硫酸钠： 0.1%~0.15%

磺基丁二酸钠二辛酯： 0.06%~0.1%

顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠： 0.26%~0.3%

余量为水。