CN111849418B - 一种超细焦粉润湿促进剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种超细焦粉润湿促进剂，属于焦粉分散技术领域。本发明提供的超细焦粉润湿促进剂由包括以下质量份的原料制备得到：月桂醇聚醚硫酸酯钠3～10份；甜菜碱1～5份；异辛醇醚磷酸酯5～15份；丁二醇5～15份；水73～84份。本发明中，月桂醇聚醚硫酸酯钠和异辛醇醚磷酸酯属于阴离子表面活性剂，具有较强的分散乳化能力和渗透能力；甜菜碱是一种碱性物质，具有强吸湿性能，抗结块；丁二醇具有良好的保湿效果，上述成分共同作用能快速降低水的表面张力，从而加强对焦粉的加湿效率，提高焦粉的含水量。同时，本发明提供的超细焦粉润湿促进剂分散体系稳定，仅需较少的用量即可达到焦粉的快速加湿效果。
Description
技术领域
本发明涉及焦粉润湿技术领域，特别涉及一种超细焦粉润湿促进剂及其制备方法和应用。
背景技术
煤化工生产过程中产生的超细焦粉粒径极小(一般在800目以上)，在运输和使用过程中易发生粉尘污染，存在爆炸的风险，需要对其进行加湿处理。
现有技术通常采用螺杆式加湿机加入自来水或工业净环水对焦粉进行加湿，但这种方法的加湿效果极差，其加湿率低于30％，大部分焦粉漂浮在水表面并团聚在一起，当水从加湿机排出时会将部分焦粉带走，造成焦粉损失；团聚在一起的焦粉中存在未被加湿的焦粉，在传送过程中易造成扬尘现象，仍存在环境污染及爆炸的危险。
现有技术也有通过加粉尘抑制剂的方式来抑制焦粉粉尘的产生，如日本BEC公司的DC-10，但其加湿速率慢，加湿率仅为50％左右。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种超细焦粉润湿促进剂及其制备方法和应用，本发明提供的超细焦粉润湿促进剂能够快速促进焦粉加湿，且加湿率高。
为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种超细焦粉润湿促进剂，由包括以下质量份的原料制备得到：
优选的，包括以下质量份的原料：
优选的，所述甜菜碱为天然甜菜碱。
优选的，所述原料还包括0.05份的聚丙烯酰胺和0.1份的防腐剂；
所述防腐剂为甲基异噻唑啉酮。
本发明提供了上述超细焦粉润湿促进剂的制备方法，包括以下步骤：
将超细焦粉润湿促进剂的原料混合，在加热的条件下进行搅拌，得到超细焦粉润湿促进剂。
优选的，所述加热的温度为60～70℃。
优选的，所述搅拌的转速为50～100rpm，时间为5～10min。
本发明提供了上述超细焦粉润湿促进剂在焦粉加湿中的应用。
本发明提供了一种超细焦粉润湿促进剂，由包括以下质量份的原料制备得到：月桂醇聚醚硫酸酯钠3～10份；甜菜碱1～5份；异辛醇醚磷酸酯5～15份；丁二醇5～15份；水73～84份。在本发明中，月桂醇聚醚硫酸酯钠和异辛醇醚磷酸酯属于阴离子表面活性剂，具有较强的分散乳化能力和渗透能力；甜菜碱是一种碱性物质，具有强吸湿性能，抗结块；丁二醇具有良好的保湿效果。上述成分共同作用能快速降低水的表面张力，从而提高对焦粉的加湿率。同时，本发明提供的超细焦粉润湿促进剂分散体系稳定，仅需较少的用量即可达到焦粉的快速加湿效果。实施例结果表明，本发明提供的超细焦粉润湿促进剂用于焦粉加湿时，能够使焦粉快速沉降，加湿率可达99％。
本发明提供了上述超细焦粉润湿促进剂的制备方法，此法操作简单，易于实现工业化大批量生产。
附图说明
图1为应用例1中焦粉的分散实物图；
图2为对比例1中焦粉的分散实物图；
图3为对比例2中焦粉的分散实物图；
图4为对比例3中焦粉的分散实物图；
图5为对比例4中焦粉的分散实物图；
图6为对比例5中焦粉的分散实物图。
具体实施方式
本发明提供了一种超细焦粉润湿促进剂，由包括以下质量份的原料制备得到：
如无特殊说明，本发明所用原料均为市售。
以质量份数计，制备所述超细焦粉润湿促进剂的原料包括3～10份的月桂醇聚醚硫酸酯钠，优选为5～8份。在本发明中，所述月桂醇聚醚硫酸酯钠属于阴离子表面活性剂，具有较强的分散乳化能力和渗透能力。
以所述月桂醇聚醚硫酸酯钠的质量份数为基准，制备所述超细焦粉润湿促进剂的原料包括1～5份的甜菜碱，优选为2～4份。在本发明中，所述甜菜碱优选为天然甜菜碱。在本发明中，所述甜菜碱是一种碱性物质，具有强吸湿性能。
以所述月桂醇聚醚硫酸酯钠的质量份数为基准，制备所述超细焦粉润湿促进剂的原料包括5～15份的异辛醇醚磷酸酯，优选为8～12份。在本发明中，所述异辛醇醚磷酸酯属于阴离子表面活性剂，具有较强的分散乳化能力和渗透能力。
以所述月桂醇聚醚硫酸酯钠的质量份数为基准，制备所述超细焦粉润湿促进剂的原料包括5～15份的丁二醇，优选为8～12份。在本发明中，所述丁二醇具有良好的保湿效果。
以所述月桂醇聚醚硫酸酯钠的质量份数为基准，制备所述超细焦粉润湿促进剂的原料包括73～84份的水，优选为75～80份。本发明对所述水的种类没有特殊的要求，使用本领域技术人员熟知的水即可，具体的如去离子水。
以所述月桂醇聚醚硫酸酯钠的质量份数为基准，制备所述超细焦粉润湿促进剂的原料还优选包括0.05份的聚丙烯酰胺。在本发明中，所述聚丙烯酰胺能够提高溶液的稳定性。
以所述月桂醇聚醚硫酸酯钠的质量份数为基准，制备所述超细焦粉润湿促进剂的原料还优选包括0.1份的防腐剂。在本发明中，所述防腐剂的种类优选为甲基异噻唑啉酮。在本发明中，所述防腐剂起到延长超细焦粉润湿促进剂保质期的作用。
本发明提供了上述超细焦粉润湿促进剂的制备方法，包括以下步骤：
将超细焦粉润湿促进剂的原料混合，在加热的条件下进行搅拌，得到超细焦粉润湿促进剂。
本发明对所述混合的方式没有特殊的要求，使用本领域技术人员熟知的混合方式即可；本发明优选在反应釜中进行所述混合。作为本发明的一个具体实施例，所述原料的加入顺序依次为：水、月桂醇聚醚硫酸酯钠、甜菜碱、异辛醇醚磷酸酯和丁二醇；当所述原料包括无机盐和防腐剂时，所述加料顺序依次为：水、月桂醇聚醚硫酸酯钠、甜菜碱、异辛醇醚磷酸酯、丁二醇、聚丙烯酰胺和防腐剂。
在本发明中，所述加热的温度优选为60～70℃，更优选为65℃；所述搅拌的转速优选为50～100rpm，优选为75rpm，时间优选为5～10min，更优选为6～8min。本发明对所述加热和搅拌的具体方式没有特殊的要求，使用本领域技术人员熟知的加热和搅拌没有特殊的要求，使用本领域技术人员熟知的搅拌方式即可。
本发明还提供了上述超细焦粉润湿促进剂在焦粉加湿中的应用。
在本发明中，所述焦粉优选为超细焦粉，所述超细焦粉粒径优选≥800目，更优选为800～1500目。在本发明中，所述应用时超细焦粉润湿促进剂的质量用量优选为水质量的5‰～20％，优选为1～10％。
下面结合实施例对本发明提供的超细焦粉润湿促进剂及其制备方法和应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1～5
实施例1～5的超细焦粉润湿促进剂的原料组分见表1。
表1实施例1～5中超细焦粉润湿促进剂的原料组分
实施例1～5的超细焦粉润湿促进剂的制备方法为：
将超细焦粉润湿促进剂的制备原料混合，在70℃下搅拌5min，得到超细焦粉润湿促进剂。
将实施例1～5所得超细焦粉润湿促进剂静置，所得超细焦粉能够保证3年不分层，不变质，具有良好的稳定性。
应用例1
将1g实施例1所得超细焦粉润湿促进剂和500mL纯水加入到烧杯中，之后加入5g粒径为800目的超细焦粉，5s后，焦粉全部沉降并分散于水中，其实物图如图1所示。
去除漂浮在水面上的焦粉，对水中的焦粉进行烘干，烘干后的焦粉质量为4.5g，经计算本发明超细焦粉润湿促进剂的加湿率为90％。
应用例2
将1g实施例2所得超细焦粉润湿促进剂和500mL纯水加入到烧杯中，之后加入5g粒径为800目的超细焦粉，5s后，焦粉全部沉降并分散于水中，按照实施例1的方法计算超细焦粉润湿促进剂的加湿率，结果为94％。
应用例3
将1g实施例3所得超细焦粉润湿促进剂和500mL纯水加入到烧杯中，之后加入5g粒径为800目的超细焦粉，5s后，焦粉全部沉降并分散于水中，按照实施例1的方法计算超细焦粉润湿促进剂的加湿率，结果为98％。
应用例4
将1g实施例4所得超细焦粉润湿促进剂和500mL纯水加入到烧杯中，之后加入5g粒径为800目的超细焦粉，5s后，焦粉全部沉降并分散于水中，按照实施例1的方法计算超细焦粉润湿促进剂的加湿率，结果为99％。
应用例5
将1g实施例5所得超细焦粉润湿促进剂和500mL纯水加入到烧杯中，之后加入5g粒径为800目的超细焦粉，5s后，焦粉全部沉降并分散于水中，按照实施例1的方法计算超细焦粉润湿促进剂的加湿率，结果为95％。
对比例1
省略超细焦粉润湿促进剂的加入，直接将5g粒径为800目的超细焦粉加入到盛有500mL纯水的烧杯中，焦粉百分之百漂浮在水表面，密封一周后观察，没有任何变化，密封一周后的焦粉的实物图如图2所示。
对比例2
将对比例1中的超细焦粉润湿促进剂替换为日本BEC公司的粉尘抑制剂DC-10，5s后，仅有少量焦粉会缓慢分散于水中，密封一周后部分焦粉沉降于水中，其实物图如图3所示。
去除漂浮在水面上的焦粉，对水中的焦粉进行烘干，烘干后的焦粉质量为2.5g，经计算粉尘抑制剂DC-10的加湿率为50％。
对比例3
省略实施例1原料中甜菜碱、异辛醇醚磷酸酯和丁二醇的加入，按照应用例1的方法进行测试，结果显示焦粉有缓慢沉降，10分钟后沉降停止，仍有大量焦粉飘浮在表面，其实物图如图4所示。
对比例4
省略实施例1原料中异辛醇醚磷酸酯和丁二醇的加入，按照应用例1的方法进行测试，结果显示焦粉的沉降速度较对比例3有明显提高，10分钟后，仍有部分焦粉飘浮在表面，其实物图如图5所示。
对比例5
省略实施例1原料中丁二醇的加入，按照应用例1的方法进行测试，结果显示焦粉的沉降速度较对比例4有明显提高，10分钟后，仅有极少部分焦粉飘浮在表面，其实物图如图6所示。
由以上实施例和对比例可知，本发明提供的超细焦粉润湿促进剂能够快速促进焦粉加湿，且加湿率高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种超细焦粉润湿促进剂，由以下质量份的原料制备得到：
月桂醇聚醚硫酸酯钠 3~10份；
甜菜碱 1~5份；
异辛醇醚磷酸酯 5~15份；
丁二醇 5~15份；
水 73~84份；
0.05份的聚丙烯酰胺和0.1份的防腐剂；
所述超细焦粉润湿促进剂的制备方法，包括以下步骤：
将超细焦粉润湿促进剂的原料混合，在加热的条件下进行搅拌，得到超细焦粉润湿促进剂；
所述加热的温度为60~70℃。
2.根据权利要求1所述的超细焦粉润湿促进剂，其特征在于，由以下质量份的原料制备得到：
月桂醇聚醚硫酸酯钠 5~8份；
甜菜碱 2~4份；
异辛醇醚磷酸酯 8~12份；
丁二醇 8~12份；
水 75~80份。
3.根据权利要求1或2所述的超细焦粉润湿促进剂，其特征在于，所述甜菜碱为天然甜菜碱。
4.根据权利要求1所述的超细焦粉润湿促进剂，其特征在于，所述防腐剂为甲基异噻唑啉酮。
5.权利要求1~4任意一项所述超细焦粉润湿促进剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将超细焦粉润湿促进剂的原料混合，在加热的条件下进行搅拌，得到超细焦粉润湿促进剂；
所述加热的温度为60~70℃。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的转速为50~100rpm，时间为5~10min。
7.权利要求1~4任意一项所述超细焦粉润湿促进剂或权利要求5~6任意一项所述制备方法制备得到的超细焦粉润湿促进剂在焦粉加湿中的应用。
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