CN112516713B - 一种喷雾降尘剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06—Spray cleaning

Abstract

本申请属于大气粉尘污染治理的技术领域，尤其涉及一种喷雾降尘剂及其制备方法和应用。本申请提供了一种喷雾降尘剂，按照重量百分比含量，所述喷雾降尘剂包括：0.1‑0.3份的凝并剂；0.02‑0.06份的表面活性剂；0.01～0.06份的消泡剂；100份的水；所述喷雾降尘剂通过雾化作用形成粒径为30～150μm的水雾。本申请提供了一种喷雾降尘剂的制备方法，包括：将凝并剂、表面活性剂、消泡剂和水混合，制得喷雾降尘剂。本申请提供了一种喷雾降尘剂及其制备方法和应用，能有效解决现有技术中传统的仅通过雾化水难以沉降PM5.0以下大气粉尘颗粒的技术缺陷。

Description

一种喷雾降尘剂及其制备方法和应用
技术领域
本申请属于大气粉尘污染治理的技术领域，尤其涉及一种喷雾降尘剂及其制备方法和应用。
背景技术
灰霾是大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10千米的空气普遍有混浊现象，灰霾的组成成分非常复杂，包括数百种大气颗粒物。其中有害人类健康的主要是直径小于10微米的气溶胶粒子，如矿物颗粒物、海盐、硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶粒子等，它能直接进入并粘附在人体上下呼吸道和肺叶中。由于灰霾中的大气气溶胶大部分均可被人体呼吸道吸入，尤其是亚微米粒子会分别沉积于上、下呼吸道和肺泡中，引起鼻炎、支气管炎等病症，长期处于这种环境还会诱发肺癌。此外，由于太阳光中的紫外线是人体合成维生素D的唯一途径，紫外线辐射的减弱直接导致小儿佝偻病高发。另外，紫外线是自然界杀灭大气微生物如细菌、病毒等的主要武器，灰霾天气导致近地层紫外线的减弱，易使空气中的传染性病菌的活性增强，传染病增多。
目前，雾炮机是治理灰霾的工具，霾的核心物质是空气中悬浮的灰尘颗粒，“雾炮机”的喷雾系统能起到一定效果的治霾作用，降低空气中的颗粒含量。雾炮减霾车水箱中的水经过雾化后，由高压风机喷出。相比普通洒水车喷出的水流，水雾颗粒极为细小，达到了微米级，其吸附力也增加了3倍，耗水量却降低了70％，遭遇雾霾天气严重超标时，选定一个区域进行液雾降尘、分解淡化空气中的颗粒浓度、将飘浮在空气中的污染颗粒物、尘埃等迅速逼降地面，达到清洁净化空气的效果。雾炮机对PM10以上的颗粒降尘效果明显，但是，对于PM5.0以下的粉尘的沉降效果并不明显。
综上所述，传统仅靠水雾化降尘存在难以沉降PM5.0以下粉尘的技术缺陷。基于此，开发出一种用于沉降大气粉尘的，高效的降尘剂是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种喷雾降尘剂及其制备方法和应用，能有效解决现有技术中传统的仅通过雾化水难以沉降PM5.0以下大气粉尘颗粒的技术缺陷。
本申请第一方面提供了一种喷雾降尘剂，按照重量百分比含量，所述喷雾降尘剂包括：
Figure BDA0002836895340000021
所述喷雾降尘剂通过雾化作用形成粒径为30～150μm的水雾。
在另一个实施例中，按照重量百分比含量，所述喷雾降尘剂包括：
Figure BDA0002836895340000022
在另一个实施例中，所述凝并剂选自阿拉伯胶、黄原胶和落叶松阿拉伯半乳聚糖中的一种或多种。
在另一个实施例中，所述凝并剂为落叶松阿拉伯半乳聚糖。
在另一个实施例中，所述表面活性剂选自脂肪醇聚乙烯醚、α-磺酸基单羧酸酯、脂肪酸磺烷基酯和N-油酰基N-甲基牛磺酸钠中一种或多种。
在另一个实施例中，所述表面活性剂为α-磺酸基单羧酸酯。
在另一个实施例中，所述消泡剂选自聚醚改性聚硅氧烷或/和脂肪酸甘油脂。
在另一个实施例中，所述水选自除盐水。
本申请第二方面提供了一种喷雾降尘剂的制备方法，包括：
将凝并剂、表面活性剂、消泡剂和水混合，制得喷雾降尘剂；
按照重量百分比含量，所述喷雾降尘剂包括：
Figure BDA0002836895340000031
在另一个实施例中，所述凝并剂选自阿拉伯胶、黄原胶和落叶松阿拉伯半乳聚糖中的一种或多种；所述表面活性剂选自脂肪醇聚乙烯醚、α-磺酸基单羧酸酯、脂肪酸磺烷基酯和N-油酰基N-甲基牛磺酸钠中一种或多种。
在另一个实施例中，所述消泡剂选自聚醚改性聚硅氧烷或/和脂肪酸甘油脂；所述水选自除盐水。
本申请第三方面提供了所述喷雾降尘剂或所述制备方法制得的喷雾降尘剂在降低大气的粉尘颗粒中的应用。
在另一个实施例中，采用雾炮机将本申请的喷雾降尘剂进行雾化形成水滴。
在另一个实施例中，所述粉尘颗粒为PM10粉尘颗粒、MP5.0粉尘颗粒、PM2.5粉尘颗粒和PM1.0中的一种或多种。
针对现有的雾化的水雾难以沉降PM5.0以下的粉尘颗粒的技术问题，采用雾炮机将本申请的喷雾降尘剂进行雾化形成微米级的水滴，本申请的喷雾降尘剂的凝并剂起凝并作用，将细小粉尘颗粒凝并在一起，增大其尘粒的重量，达到抑尘效果；其表面活性剂具有较强的润湿性能，能快速润湿大气中粉尘颗粒，增强润湿作用。本申请的喷雾降尘剂中凝并剂和表面活性剂协同配合使用，能够显著降低水的表面张力、提高降尘剂对大气粉尘颗粒的润湿性，并且通过凝并作用将粉尘颗粒中的微小颗粒团聚，通过雾炮机喷洒在短时间内对大气粉尘粉尘颗粒产生降尘效果，显著地降低大气粉尘污染。
综上所述，本申请的喷雾降尘剂对粉尘颗粒具有润湿性，同时，将PM5.0以下的粉尘颗粒团聚成大颗粒，达到增强粉尘沉降作用。此外，在保证降尘效果的同时，本申请的喷雾降尘剂采用无害无毒的有机试剂合成，因此，本申请的喷雾降尘剂无毒害性，对环境不产生二次污染。
具体实施方式
本申请提供了一种喷雾降尘剂及其制备方法和应用，用于解决现有技术中传统的仅通过雾化水难以沉降PM5.0以下大气粉尘颗粒的技术问题。
下面将对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
其中，以下实施例所用试剂或原料均为市售或自制。
实施例
本申请实施例1公开的一种喷雾降尘剂，包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002836895340000041
上述实施例1的喷雾降尘剂的制备方法，包括：
按重量百分比取落叶松阿拉伯半乳聚糖0.1份、α-磺酸基单羧酸酯0.03份、聚醚改性聚硅氧烷0.01份和除盐水100份，在装有电动搅拌器的容器充分搅拌，完全溶解后得到喷雾降尘剂。
对比例
本申请的对比例为纯水。
将实施例的喷雾降尘剂和对比例的纯水采用雾炮机对大气实施喷洒降尘，测定实施例的喷雾降尘剂和对比例的纯水雾化作用的水雾性能，结果如表1所示。
表1实施例和对比例的性能测试结果表
Figure BDA0002836895340000042
Figure BDA0002836895340000051
表1可知，本申请实施例的喷雾降尘剂具有较大的粘度，一方面可将大气的粉尘颗粒凝并在一起，增大其尘粒的重量；另一方面还能显著降低水的表面张力、提高喷雾降尘剂对大气粉尘的润湿性，并且通过凝并作用将大气的微小粉尘颗粒团聚，通过雾炮机喷洒在短时间内对大气粉尘颗粒产生降尘效果，显著降低大气粉尘污染。
对某地区进行喷雾治理，通过雾炮机对实施例的喷雾降尘剂和对比例的纯水进行抑尘效果试验，检测该地区治理前后不同粒径(PM1.0、PM2.5和PM10)平均粉尘浓度和平均总尘浓度，结果见表2。
表2实施例和对比例降尘效果表
项目 未治理 对比例(治理后) 实施例(治理后)
总尘浓度/μg/m<sup>3</sup> 1246 249 12
PM1.0/μg/m<sup>3</sup> 160 148 2
PM2.5/μg/m<sup>3</sup> 206 198 2
PM10/μg/m<sup>3</sup> 860 206 8
从表2可以看出，本申请的喷雾降尘剂使大气的PM1.0、PM2.5、PM10粒径的粉尘平均下降99％，而喷洒水使PM10下降76％，对于PM1.0、PM2.5下降幅度不明显。可见，喷洒本申请的喷雾降尘剂后产生的各种粒径粉尘浓度和总尘浓度最低，本申请的喷雾降尘剂具有良好的凝并性和润湿性，这些性能均强于纯水，降尘效果明显强于纯水，本申请的喷雾降尘剂的降尘效果显著。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (5)

1.一种喷雾降尘剂，其特征在于，按照重量百分比含量，所述喷雾降尘剂包括：
凝并剂 0.1-0.3份；
表面活性剂 0.02-0.06份；
消泡剂 0.01~0.06份；
水 100份；
所述喷雾降尘剂通过雾化作用形成粒径为30~150μm的水雾；所述凝并剂选自阿拉伯胶和落叶松阿拉伯半乳聚糖中的一种或两种；所述表面活性剂选自脂肪醇聚乙烯醚、α-磺基单羧酸酯、脂肪酸磺烷基酯和N-油酰基N-甲基牛磺酸钠中的一种或多种；所述消泡剂选自聚醚改性聚硅氧烷或/和脂肪酸甘油脂。
2.根据权利要求1所述的喷雾降尘剂，其特征在于，所述水选自除盐水。
3.一种喷雾降尘剂的制备方法，其特征在于，包括：
将凝并剂、表面活性剂、消泡剂和水混合，制得喷雾降尘剂；
按照重量百分比含量，所述喷雾降尘剂包括：
凝并剂 0.1-0.3份；
表面活性剂 0.02-0.06份；
消泡剂 0.01~0.06份；
水 100份；
所述凝并剂选自阿拉伯胶和落叶松阿拉伯半乳聚糖中的一种或两种；所述表面活性剂选自脂肪醇聚乙烯醚、α-磺基单羧酸酯、脂肪酸磺烷基酯和N-油酰基N-甲基牛磺酸钠中的一种或多种；所述消泡剂选自聚醚改性聚硅氧烷或/和脂肪酸甘油脂；所述水选自除盐水。
4.权利要求1或2所述的喷雾降尘剂或权利要求3所述的制备方法制得的喷雾降尘剂在降低大气的粉尘颗粒中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述粉尘颗粒为PM10粉尘颗粒、MP5.0粉尘颗粒、PM2.5粉尘颗粒和PM1.0粉尘颗粒中的一种或多种。
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