CN109370521A - 铁路运输煤炭油性防冻剂 - Google Patents

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Abstract

一种铁路运输煤炭油性防冻剂，其按重量份包括：水溶性高分子聚合物0.1‑1.5份；无机盐5‑24份；甘油2‑5份；防腐剂0.5‑0.8份；水溶型有机物1.2‑2.5份。本发明所述铁路运输煤炭油性防冻剂采用水溶性网状高分子材料，添加水溶性油性材料和必要的无机盐复配而成。经雾化后喷洒到车厢壁和煤体上，以其高粘度和网状油性特性粘附于车厢壁上，能够很好地隔离与车厢壁相邻的煤体中所含的水分，从而起到防止车厢壁上沾粘煤炭、冻车和卸车不彻底的作用，提高了所述铁路运输煤炭油性防冻剂的使用效率。

Description

铁路运输煤炭油性防冻剂
技术领域
本发明涉及铁路运输防护技术领域，尤其涉及一种铁路运输煤炭油性防冻剂。
背景技术
煤炭和矿粉等散装颗粒物料中不可避免地含有少量水分，在冬季铁路运输时容易在车厢内冻结，给冬季运输和卸车带来极大的困难，也给铁路、煤矿、港口和煤炭用户造成巨大的经济损失，严重影响车辆的周转和运输效率。
目前铁路运输煤炭和矿粉等散装颗粒物时，普遍使用防冻液解决上述问题。铁道部根据运输实际，提出、施行了铁道部行标TB/T 3208-2008《散装颗粒货物运输用防冻液技术条件》。
由于煤炭开采以及洗煤的原因，造成煤炭的水分含量在8～20％，甚至更高，造成现有防冻液的冰点在实际应用过程中减低很多，使得粘帮、冻车现象时有发生。另外，由于列车的高速运行，速度和风向使得车厢壁和车厢内温度和湿度都有不同程度的降低，造成冬季气温低时，-46℃的冰点要求不能满足运输的要求。这是造成现有防冻液仍然冻车的主要原因。
现有防冻液普遍都是无机盐的水溶液，其粘度一般在4～5mPa·s，虽然符合行标TB/T 3208-2008中粘度2～9mPa·s的要求，但由于防冻液本身的流体性质和受煤炭中所含水分的稀释作用，喷洒在车壁上的防冻液容易流失至车厢底部，不能存留在车厢壁帮。这是造成现有防冻液粘帮、冻车的另一个主要原因。
中国专利公开号：CN106928900A公开了一种煤炭防冻液，该煤炭防冻液含有A组分和B组分，A组分和B组分的重量比为1：(0.1-0.4)；A组分含有低冰点无机盐、液体脂环族环氧树脂、有机多元醇和水溶性聚合物；B组分含有环氧固化剂和尿素；A组分中，相对于100重量份的低冰点无机盐，所述液体脂环族环氧树脂的含量为20-150重量份，有机多元醇的含量为80-200重量份，水溶性聚合物的含量为10-65重量份；B组分中，相对于100重量份的环氧固化剂，尿素的含量为30-80重量份。由此可见，所述煤炭防冻剂存在以下问题：
第一，所述煤炭防冻液使用双组分材料，在使用时在煤炭上分别喷洒，这样会使所述两组分无法充分且均匀的混合，难以达到预计的抑尘和防冻效果，使用效率低。
第二，所述煤炭防冻剂无法有效粘结在煤炭上，在运输过程中，如果遇到颠簸的路况，所述防冻剂易分散至铁路周围，对环境造成影响。
发明内容
为此，本发明提供一种铁路运输煤炭油性防冻剂，用以克服现有技术中防冻剂使用效率低的问题。
一方面，本发明提供一种铁路运输煤炭油性防冻剂，其按重量份包括：
进一步地，所述水溶性高分子聚合物为可溶性纤维素衍生物、可溶性淀粉衍生物、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺中的一种或多种混合物。
进一步地，所述可溶性纤维素衍生物包括羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素及它们的钠盐；所述可溶性淀粉衍生物包括醚化淀粉、糊精、糖浆、黄原胶、羧甲基淀粉、羟丙基淀粉。
进一步地，所述无机盐为二水氯化钙、六水氯化镁、四水硝酸钙、六水硝酸镁和硅酸钠中的一种或多种混合物。
进一步地，所述防腐剂为硼砂、钼酸钠、亚硝酸钠、苯丙三氮唑中的一种或多种混合物。
进一步地，所述水溶性有机物为尿素、三乙醇胺或有机醇中的一种或多种混合物。
进一步地，所述有机醇为丙三醇、丁二醇、甲醇、聚乙二醇、丙二醇、已二醇、木糖醇、聚丙二醇、山梨糖醇中的一种或多种混合物。
另一方面，本发明提供了一种所述铁路运输煤炭油性防冻剂的制备方法，包括：
步骤1：将指定重量份的所述水溶性高分子聚合物加入到水中进行溶胀，溶胀完成后，加热并搅拌至所述水溶性高分子聚合物完全溶解；
步骤2：将指定重量份的所述无机盐、甘油、水溶型有机物和防腐剂依次加入到纯水中，搅拌至上述材料溶解均匀后过滤；
步骤3：将上述步骤1和步骤2中得到的混合溶液搅拌混合均匀，得到挂壁防冻液成品。
进一步地，所述步骤1中的溶胀时间为1-5h。
进一步地，所述步骤1中的加热温度为50-95℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明所述铁路运输煤炭油性防冻剂采用水溶性网状高分子材料，添加水溶性油性材料和必要的无机盐复配而成。经雾化后喷洒到车厢壁和煤体上，以其高粘度和网状油性特性粘附于车厢壁上，能够很好地隔离与车厢壁相邻的煤体中所含的水分，从而起到防止车厢壁上沾粘煤炭、冻车和卸车不彻底的作用，提高了所述铁路运输煤炭油性防冻剂的使用效率。
进一步地，本发明所述铁路运输煤炭油性防冻剂的冰点远低于-46℃，可以直接做防冻液使用。
进一步地，本发明所述铁路运输煤炭油性防冻剂使用普通的铁路运输防冻液喷洒装置进行喷洒即可，喷洒量一般为0.5-2.0Kg/m2，根据喷洒时的气温和湿度进行调整，以达到经济使用的目的。
进一步地，本发明所述铁路运输煤炭油性防冻剂适合于散装颗粒物料的铁路运输防冻使用，可以很好地解决运煤列车到港后车帮粘煤、冻车，难于卸车等问题，以提高列车周转率，减少到港后煤的损失，避免因列车冻煤造成的事故，节约运煤成本，提高经济效益。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实施例以水溶性高分子聚合物、无机盐、甘油、防腐剂和水溶型有机物为原料，下面根据各个实施例不同的配比进行说明。
实施例1
一种铁路运输煤炭油性防冻液，其制备方法包括：
步骤1：取1.5份的羧甲基纤维素钠加入至纯水中并进行溶胀，溶胀2h后对所述混合液进行加热，加热至50℃后对其进行搅拌，搅拌20min后备用；
步骤2：选取12.5份二水氯化钙加入至纯水中并对其进行搅拌使其完全溶解，溶解完成后将5份甘油和0.6份苯丙三氮唑依次加入所述混合溶液中，搅拌并进行真空过滤后备用；
步骤3：将上述步骤1和步骤2中的溶液混合并搅拌均匀，即得本发明所述铁路运输煤炭油性防冻剂。
经检测，本实施例所述铁路运输煤炭油性防冻剂的主要技术指标如下：
密度(20℃)：1.33g/cm3；粘度(20℃)：11.87mPa·s；pH值：6.71；冰点：-60℃；其它指标符合铁道部行业标准TB/T 3208-2008《散装颗粒货物运输用防冻液技术条件》要求。
实施例2
一种铁路运输煤炭油性防冻液，其制备方法包括：
步骤1：取1份的聚乙烯醇加入至纯水中并进行溶胀，溶胀2h后对所述混合液进行加热，加热至95℃后对其进行搅拌，搅拌30min后备用；
步骤2：选取6份二水氯化钙加入至纯水中并对其进行搅拌使其完全溶解，溶解完成后将2.5份甘油、1.2份尿素和0.5份硼砂依次加入所述混合溶液中，搅拌并进行真空过滤后备用；
步骤3：将上述步骤1和步骤2中的溶液混合并搅拌均匀，即得本发明所述铁路运输煤炭油性防冻剂。
经检测，本实施例所述铁路运输煤炭油性防冻剂的主要技术指标如下：
密度(20℃)：1.31g/cm3；粘度(20℃)：10.82mPa·s；pH值：6.81；冰点：-58℃；其它指标符合铁道部行业标准TB/T 3208-2008《散装颗粒货物运输用防冻液技术条件》要求。
实施例3
一种铁路运输煤炭油性防冻液，其制备方法包括：
步骤1：取0.3份的羟丙基甲基纤维素加入至纯水中并进行溶胀，溶胀2h后对所述混合液进行加热，加热至65℃后对其进行搅拌，搅拌20min后备用；
步骤2：选取10份六水氯化镁和10份四水硝酸钙加入至纯水中并对其进行搅拌使其完全溶解，溶解完成后将2份甘油、1.6份甲醇和0.8份亚硝酸钠依次加入所述混合溶液中，搅拌并进行真空过滤后备用；
步骤3：将上述步骤1和步骤2中的溶液混合并搅拌均匀，即得本发明所述铁路运输煤炭油性防冻剂。
经检测，本实施例所述铁路运输煤炭油性防冻剂的主要技术指标如下：
密度(20℃)：1.28g/cm3；粘度(20℃)：13.2mPa·s；pH值：6.6；冰点：-60℃；其它指标符合铁道部行业标准TB/T 3208-2008《散装颗粒货物运输用防冻液技术条件》要求。
实施例4
一种铁路运输煤炭油性防冻液，其制备方法包括：
步骤1：取0.1份的羧甲基纤维素钠和0.5份聚乙烯醇加入至纯水中并进行溶胀，溶胀2h后对所述混合液进行加热，加热至65℃后对其进行搅拌，搅拌20min后备用；
步骤2：选取10份六水氯化镁和14份六水硝酸镁加入至纯水中并对其进行搅拌使其完全溶解，溶解完成后将2份甘油、2份甲醇0.2份亚硝酸钠和0.4份苯丙三氮唑依次加入所述混合溶液中，搅拌并进行真空过滤后备用；
步骤3：将上述步骤1和步骤2中的溶液混合并搅拌均匀，即得本发明所述铁路运输煤炭油性防冻剂。
经检测，本实施例所述铁路运输煤炭油性防冻剂的主要技术指标如下：
密度(20℃)：1.35g/cm3；粘度(20℃)：9.15mPa·s；pH值：6.685；冰点：-61.5℃；其它指标符合铁道部行业标准TB/T 3208-2008《散装颗粒货物运输用防冻液技术条件》要求。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铁路运输煤炭油性防冻剂，其特征在于，按重量份包括：
2.根据权利要求1所述的铁路运输煤炭油性防冻剂，其特征在于，所述水溶性高分子聚合物为可溶性纤维素衍生物、可溶性淀粉衍生物、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺中的一种或多种混合物。
3.根据权利要求2所述的铁路运输煤炭油性防冻剂，其特征在于，所述可溶性纤维素衍生物包括羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素及它们的钠盐；所述可溶性淀粉衍生物包括醚化淀粉、糊精、糖浆、黄原胶、羧甲基淀粉、羟丙基淀粉。
4.根据权利要求1所述的铁路运输煤炭油性防冻剂，其特征在于，所述无机盐为二水氯化钙、六水氯化镁、四水硝酸钙、六水硝酸镁和硅酸钠中的一种或多种混合物。
5.根据权利要求1所述的铁路运输煤炭油性防冻剂，其特征在于，所述防腐剂为硼砂、钼酸钠、亚硝酸钠、苯丙三氮唑中的一种或多种混合物。
6.根据权利要求1所述的铁路运输煤炭油性防冻剂，其特征在于，所述水溶性有机物为尿素、三乙醇胺或有机醇中的一种或多种混合物。
7.根据权利要求6所述的铁路运输煤炭油性防冻剂，其特征在于，所述有机醇为丙三醇、丁二醇、甲醇、聚乙二醇、丙二醇、已二醇、木糖醇、聚丙二醇、山梨糖醇中的一种或多种混合物。
8.一种如权利要求1-7任一项权利要求所述铁路运输煤炭油性防冻剂的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1：将指定重量份的所述水溶性高分子聚合物加入到水中进行溶胀，溶胀完成后，加热并搅拌至所述水溶性高分子聚合物完全溶解；
步骤2：将指定重量份的所述无机盐、甘油、水溶型有机物和防腐剂依次加入到纯水中，搅拌至上述材料溶解均匀后过滤；
步骤3：将上述步骤1和步骤2中得到的混合溶液搅拌混合均匀，得到挂壁防冻液成品。
9.根据权利要求8所述铁路运输煤炭油性防冻剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中的溶胀时间为1-5h。
10.根据权利要求8所述铁路运输煤炭油性防冻剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中的加热温度为50-95℃。
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