KR101781282B1 - 산화를 방지하기 위한 방법 및 조성물 - Google Patents

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Abstract

산화를 억제하기 위한 조성물은 음이온성, 친수성, 수용성 폴리머, 음이온성 계면활성제, 및 물을 포함한다.

Description

산화를 방지하기 위한 방법 및 조성물{METHOD AND COMPOSITION FOR PREVENTING OXIDATION}
1. 기술 분야
본 발명은 산화를 방지하는 것, 그리고 특히 석탄 산화를 억제하는 것에 관한 것이다.
2. 배경기술
미국 특허번호 5,576,056은 필수적으로 수성 용액에 희석된 수용성 양이온성 중합체로 구성되는 산화 억제 량의 조성물로 공기에 노출된 석탄의 모든 표면을 도포하는 것을 포함하는 석탄 더미 내에서 석탄 산화를 억제하는 방법을 개시한다.
석탄 수출은 성장하고 있는 시장이지만 석탄의 자가-발열 속성이 많은 위험을 야기하고 있다. 공기에 노출에 의해, 석탄은 산화되고 그리고 열을 발생한다. 발생된 열은 축적되고 그리고 석탄 자체의 연소를 야기할 수 있다. 만일 대량의 석탄이 연소하면, 그러면 연기에 노출된 작업자에 관련된 건강상 위험이 있고, 다량의 유해 가스와 같은 환경적 우려가 야기되고, 그리고 제품이 운송 중에 소실된다. 석탄은 철도 차량에 몇 주까지 그리고 배의 선창에 한 달까지 있을 수 있다. 가열되기 까지 그렇게 많은 시간이 주어진 대량의 석탄은 자연 발화하기 쉽게 될 것이다. 자연 발화와 관련된 위험에 기인하여, 이 반응을 억제하는 처리 방법이 요구된다.
석탄의 자연 발화는 외부의 열을 가함이 없이 최종적으로 그의 점화를 초래하는 자가-발명의 과정이다. 공기에 노출될 때 석탄은 노출된 표면에서 산소를 흡수한다. 노출된 석탄 개체의 얼마간의 부분은 다른 것보다 빠른 비율로 산소를 흡수하고 산화는 가스의 형성을 초래한다. 주로 CO, CO2, 수증기가 화학적 반응 동안 열의 방출과 함께한다. 만일 열의 분산비율이 산화에 의한 열의 방출에 대해 늦다면, 열과 온도의 점진적 누적은 석탄의 발화점에 도달하고 이에 의해 화재를 야기한다.
자발적인 발열을 위한 유리한 조건은 온도의 상승에 의해 야기된 열의 축적과 이후 반응 속도에서의 증가이다. 대기 온도에서는 비록 반응은 그것이 감지되지 않을 정도로 서서히 일어날 수 있지만, 열이 축적될 때 온도는 상승되고 그리고 반응 속도는 기하급수적으로 증가한다. 반응의 증가율은 다음 아레니우스 법칙에 따라 기술되어 질 수 있다, ν = crcoAe(Ea/RT), 여기서 ν = 반응 (mol/gㆍs), cr = 가연성 농도 (kg/m3), co = 산소 농도, A = 아레니우스 빈도 계수(s-1 또는 s-1C1-n), Ea = 활성화 에너지 (kJ/mole), R = 보편 기체 상수 = 8.314 J/moleㆍK, 및 T = 온도 (K). 석탄의 산화율 방정식은 석탄의 자연 연소의 화학 운동 방정식에 따라 확립되었다. 석탄 산화는 발열 반응이다. 이 발열 반응의 방정식은 다음과 같다: 석탄 + O2 → 반응물 + Q, 여기서 Q는 산화 반응열, J/mol이다.
화학 운동 반응에서 질량 작용의 법칙은 반응 속도는 주어진 온도에서 반응물의 농도의 함수이다는 것을 보여준다. 석탄의 자연 연소의 반응의 속도는 다음과 같다: K’ = kCm cCn O2 여기서 K’는 반응의 속도이고, k는 반응 속도 상수이고 그리고 m+n은 반응 지수이다. 질량 실험은 온도가 화학 반응의 속도에서 큰 영향을 가지는 것을 보여주었다. 정상적인 조건 하에서, 온도가 10°C 상승함에 따라, 반응 속도는 대략적으로 2 내지 4배 증가할 것이다. 석탄 산화의 속도는 반응 온도 증가와 같이 빠르게 증가한다. 화학 반응의 속도 방정식은 다음과 같다: k =k0 (-E/RT) 여기서 k는 반응 속도 상수임. 다양한 단위가 다른 상황에 따라 사용될 수 있다. 예를 들어, 단위 시간 당 산화물 생산량은 mol/s로 표시되고; k0는 빈도 계수로, k와 같은 단위를 가지고; E는 활성화 에너지, J/mol이고, 그리고 R은 기체 상수임: R = 8.314 J/ moleㆍK. 가장 짧은 자연적 석탄 연소 주기의 수학적 모델과 열역학의 기초 이론을 사용하여, 지배적 온도에서 석탄의 자연 연소 시간에 대한 방정식은 다음과 같다: t = (Cp(Tkp - T0) + Wpλ/100)/(3600 X 24KcpCO2Q), 여기서 t는 정상 온도에서 임계 온도까지의 시간, d를 나타내고; T0는 석탄-암괴의 원래 온도이고; Tkp은 석탄 온도를 상승하도록 야기하는 임계 온도, K이고; Wp는 석탄 내의 전체 물의 함량, %이고; Cp는 정상 온도에서 임계 온도까지의 석탄의 평균 비열, J/kgㆍK이고); λ는 물이 증발할 때 흡수 열을 나타내는 것으로 J/kg이고; Q는 석탄 흡수 산소의 흡수 열 J/m3이고 그리고 Kcp는 (T0 - Tkp,m3/(kgㆍs)의 기간 동안 산소 흡수의 속도 상수이다.
자연적으로 연소하기 위한 탄광 폐기물의 경향은 채광 동안 또는 채광 후 자가-발열에 대한 탄층이나 탄층의 스플릿의 특정한 능력에 관련된다. 석탄 폐기물이 연소하는 사례는 오픈 컷 방식에 의해 채광된 석탄의 비율이 증가함으로 증가하고 있다. 오픈 컷 채광에서 생성된 폐기물은 품질 및/또는 두께의 이유 때문에 매립되지 않는 탄층 및 스플릿으로부터 때로는 석탄을 함유한다. 이 석탄은 때로는 채광에서 사용된 중장비에 의해 상부퇴적물과 혼합되어 지고 그리고 만일 자연 연소하기가 쉽다면 폐기물을 통해 가로 지르는 다수의 열 주머니를 초래한다. 상부퇴적물을 통해 열원을 확산하는 이 과정은 채광된 외부 영역의 매립을 아주 서툴게 하고 그리고 두 가지 경우에 있어서 매립은 자연 연소에 기인한 대부분 영역에 걸쳐 실패하고 있다.
세탄장(washery) 불량품에서의 자연 연소는 또한 특정 탄층으로부터 석탄과 관련한 문제로 되었다. 세탄장 불량품은 뉴사우스웨일즈에 있는 다수의 지역에서 수년 후에 연소하는 것이 관찰될 수 있다. 그러나 이러한 불량품 화재의 환경적 충격의 정도는, 불량품이 일반적으로 보다 농축되고 그리고 상부퇴적물만큼 광범위하지 않다(그리고 따라서 깊은 매립에 의해 보다 쉽게 폐기됨)는 점에서, 상부퇴적물 연소로부터의 것보다는 가능성에 있어서 덜하다. 탄광 불량품 또한 때로는 그렇게 하지 않으면 손실되는 석탄 가치를 얻기 위해 재-세탄되어 질 수 있고, 반면 동시에 자연 연소에 대한 경향을 감소한다.
석탄 자연 연소로부터 환경적 손해의 다른 근원은 석탄 비축 및 석탄 탄층 그 자체가 연소하는 것이다. 이들 오염원은 손실되는 채광 또는 채광할 수 있는 석탄의 경제적 비용에 기인하여 대개는 짧게 존재한다.
석탄의 자연 연소의 과정에 기여하는 다수의 인자가 있다. 석탄의 자연 연소의 과정에 포함되는 가장 중요한 변수는 다음과 같다: 석탄에 내재하는 인자 - 석탄 입자의 크기 및 표면적, 습도 함량, 석탄 조성, 석탄의 품질 및 부류, 그리고 입자의 열 전도도; 비본질적 조건 - 압축도, 온도, 기압, 산소 농도, 및 비축의 치수와 형상.
II. 요약
본 발명의 일 측면에 따르면, 조성물은 음이온성 폴리아크릴아미드 (음이온성 PAM), 소듐 알파 올레핀 설포네이트 (소듐 AOS), 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 친수성, 합성, 수용성 폴리머, 소듐 알파 올레핀 설포네이트 (소듐 AOS), 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 메틸셀룰로스, 소듐 알파 올레핀 설포네이트 (소듐 AOS), 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 잔탄검, 소듐 알파 올레핀 설포네이트 (소듐 AOS), 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 구아검, 소듐 알파 올레핀 설포네이트 (소듐 AOS), 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 리그닌 설포네이트, 소듐 알파 올레핀 설포네이트 (소듐 AOS), 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 음이온성 폴리아크릴아미드 (음이온성 PAM), 암모늄 라우릴 설페이트, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 친수성, 합성, 수용성 폴리머, 암모늄 라우릴 설페이트, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 메틸셀룰로스, 암모늄 라우릴 설페이트, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 잔탄검, 암모늄 라우릴 설페이트, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 구아검, 암모늄 라우릴 설페이트, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 리그닌 설포네이트, 암모늄 라우릴 설페이트, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 음이온성 폴리아크릴아미드 (음이온성 PAM), 소듐 라우릴 설페이트, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 친수성, 합성, 수용성 폴리머, 소듐 라우릴 설페이트, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 메틸셀룰로스, 소듐 라우릴 설페이트, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 잔탄검, 소듐 라우릴 설페이트, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 구아검, 소듐 라우릴 설페이트, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 리그닌 설포네이트, 소듐 라우릴 설페이트, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 음이온성 폴리아크릴아미드 (음이온성 PAM), 소듐 디옥틸설포숙시네이트 (SDOSS), 조용매, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 친수성, 합성, 수용성 폴리머, SDOSS, 조용매, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 메틸셀룰로스, SDOSS, 조용매, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 잔탄검, SDOSS, 조용매, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 구아검, SDOSS, 조용매, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 리그닌 설포네이트, SDOSS, 조용매, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 음이온성 폴리아크릴아미드 (음이온성 PAM), 소듐 디옥틸설포숙시네이트 (SDOSS), 에탄올/글리세린, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 친수성, 합성, 수용성 폴리머, SDOSS, 에탄올/글리세린, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 메틸셀룰로스, SDOSS, 에탄올/글리세린, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 잔탄검, SDOSS, 에탄올/글리세린, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 구아검, SDOSS, 에탄올/글리세린, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 리그닌 설포네이트, SDOSS, 에탄올/글리세린, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 음이온성 폴리아크릴아미드 (음이온성 PAM), 소듐 디옥틸설포숙시네이트 (SDOSS), 이소프로필 알콜/글리세린, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 친수성, 합성, 수용성 폴리머, SDOSS, 이소프로필 알콜/글리세린, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 메틸셀룰로스, SDOSS, 이소프로필 알콜/글리세린, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 잔탄검, SDOSS, 이소프로필 알콜/글리세린, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 구아검, SDOSS, 이소프로필 알콜/글리세린, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 리그닌 설포네이트, SDOSS, 이소프로필 알콜/글리세린, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 음이온성 폴리아크릴아미드 (음이온성 PAM), 소듐 디옥틸설포숙시네이트 (SDOSS), 에탄올/글리콜, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 친수성, 합성, 수용성 폴리머, SDOSS, 에탄올/글리콜, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 메틸셀룰로스, SDOSS, 에탄올/글리콜, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 잔탄검, SDOSS, 에탄올/글리콜, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 구아검, SDOSS, 에탄올/글리콜, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 리그닌 설포네이트, SDOSS, 에탄올/글리콜, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 음이온성 폴리아크릴아미드 (음이온성 PAM), 소듐 디옥틸설포숙시네이트 (SDOSS), 이소프로필 알콜/글리콜, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 친수성, 합성, 수용성 폴리머, SDOSS, 이소프로필 알콜/글리콜, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 메틸셀룰로스, SDOSS, 이소프로필 알콜/글리콜, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 잔탄검, SDOSS, 이소프로필 알콜/글리콜, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 구아검, SDOSS, 이소프로필 알콜/글리콜, 및 물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조성물은 리그닌 설포네이트, SDOSS, 이소프로필 알콜/글리콜, 및 물을 포함한다.
상기한 모든 측면들에 대해, 음이온성 PAM, 친수성, 합성 수용성 폴리머, 메틸셀룰로스, 잔탄검, 구아검, 및 리그닌 설포네이트는 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량% 일 수 있고, 그리고 이 범위 내에서, 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량% 일 수 있고 그리고 약 10 중량% 내지 약 20 중량% 일 수 있다. 소듐 AOS, 암모늄 라우릴 설페이트, 및 소듐 라우릴 설페이트는 약 2 중량% 내지 약 38 중량% 일 수 있고, 그리고 이 범위 내에서, 약 2 중량% 내지 약 8 중량% 일 수 있고 그리고 약 8 중량% 내지 약 38 중량% 일 수 있다. 물은 약 42 중량% 내지 약 97.9 중량% 일 수 있고, 그리고 이 범위 내에서 약 42 중량% 내지 약 82 중량% 일 수 있고 그리고 약 82 중량% 내지 약 97.9 중량% 일 수 있다. SDOSS를 사용할 때, SDOSS는 약 0.4 중량% 내지 약 4.8 중량%이고, 조용매는 약 1.0 중량% 내지 약 11.1 중량%이고 그리고 물은 약 64.1 중량% 내지 약 98.5 중량%이다.
따라서, 본 발명의 몇 가지 목적 및 이점은 자연 연소를 효과적으로 억제하는 능력이다.
더욱 부가적인 목적 및 이점은 뒤이은 상세한 설명 및 첨부하는 도면의 고려로부터 명백하게 될 것이다.
III. 도면의 간단한 설명
본 발명은 특정 부품 및 부품의 배열로 되는 물리적 형태를 취할 수 있고, 이의 적어도 하나의 구현예는 본 명세서에서 상세하게 기술되어 지고 그리고 이것의 일 부분을 형성하는 첨부 도면에 도시될 것이고 그리고 여기서:
도 1은 가스 실린더를 나타낸다;
도 2는 가스 래티스(lattice)를 나타낸다;
도 3은 샘플 챔버의 측면도를 나타낸다;
도 4는 샘플 챔버의 평면도를 나타낸다;
도 5는 오븐 및 진공 펌프를 나타낸다;
도 6은 단열 오븐의 정면도를 나타낸다;
도 7은 단열 오븐의 평면도를 나타낸다;
도 8은 콘트롤 패널을 나타낸다;
도 9는 래티스 및 단열 오븐을 나타낸다;
도 10은 단열 오븐을 나타낸다;
도 11은 테스트 챔버의 측면도를 나타낸다;
도 12는 테스트 챔버의 평면도를 나타낸다;
도 13은 단열 오븐의 개략도를 나타낸다;
도 14는 온도 대(v.) 시간-석탄 산화의 시험 데이터를 나타낸다; 그리고,
도 15는 온도 변화 대(v.) 시간의 시험 데이터를 나타낸다.
IV. 상세한 설명
일 구현예에서, 산화를 억제하고 지연하기 위한 조성물은 음이온성 폴리아크릴아미드 (음이온성 PAM), 소듐 알파 올레핀 설포네이트 (소듐 AOS), 및 물을 포함한다. 폴리아크릴아미드는 아크릴아미드 서브유닛으로부터 형성된 폴리머 (-CH2CHCONH2-)이다. 이것은 단순한 선형-사슬 구조로 합성되거나, 전형적으로는 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드를 사용하여 가교-결합될 수 있다. PAM은 친수성, 합성, 수용성 폴리머이다. 순한 음이온성 계면활성제인 소듐 AOS가 습윤제로서 사용된다. 일 구현예에서 음이온성 PAM은 약 10 중량%이고, 소듐 AOS는 약 8 중량%이고, 그리고 물은 약 82 중량%이다. 이러한 구현예에서, 음이온성 PAM은 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량% (여기에 한정하는 것은 아니지만, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 및 20을 포함함) 일 수 있고, 소듐 AOS는 약 2 중량% 내지 약 38 중량% (여기에 한정하는 것은 아니지만, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 및 38을 포함함) 일 수 있고, 그리고 물은 약 42 중량% 내지 약 97.9 중량 퍼센트(여기에 한정하는 것은 아니지만, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 및 97.9를 포함함) 일 수 있다. 이러한 구현예에서, 음이온성 PAM은 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량% 일 수 있고 그리고 약 10 중량% 내지 약 20 중량% 일 수 있고, 소듐 AOS는 약 2 중량% 내지 약 8 중량% 일 수 있고 그리고 약 8 중량% 내지 약 38 중량% 일 수 있고, 물은 약 42 중량% 내지 약 82 중량% 일 수 있고 그리고 약 82 중량% 내지 약 97.9 중량% 일 수 있다.
비록 음이온성 PAM이 상기 구현예에서 사용되었지만, 다른 친수성, 수용성, 합성 폴리머가 또한 사용될 수 있다고 이해된다. 사용될 수 있는 다른 폴리머의 일 예는 메틸셀룰로스이다. 메틸셀룰로스는 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량%(여기에 한정되는 것은 아니지만, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 및 20을 포함함) 일 수 있고, 그리고 이 범위 내에서 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량% 일 수 있고 그리고 약 10 중량% 내지 약 20 중량% 일 수 있다. 음이온성 PAM 및 메틸셀룰로스 외에, 천연적으로 발생하는 바이오폴리머류가 또한 사용될 수 있다. 이들 바이오폴리머류의 예는 잔탄검, 구아검, 및 리그닌 설포네이트이다. 바이오폴리머류에 대한 범위는 음이온성 PAM 및 메틸셀룰로스에 대한 범위와 같다.
소듐 AOS 외에도, 다른 음이온성 계면활성제가 또한 사용될 수 있다고 이해된다. 이들 계면활성제의 예는 암모늄 라우릴 설페이트, 소듐 라우릴 설페이트, 및 소듐 디옥틸 설포석시네이트 (SDOSS)이다. 두 가지 라우릴 설페이트류가 약 2 중량% 내지 약 38 중량%(여기에 한정되는 것은 아니지만, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 및 38을 포함함) 일 수 있고, 그리고 이 범위 내에서 약 2 중량% 내지 약 8 중량% 일 수 있고, 그리고 약 8 중량% 내지 약 38 중량% 일 수 있다. SDOSS가 사용될 때, 물에서의 완전한 용해를 용이하게 하기 위해 조용매가 사용된다. SDOSS는 약 0.4 중량% 내지 약 4.8 중량%이고, 조용매는 약 1.0 중량% 내지 약 11.1 중량%이고, 그리고 물은 약 64.1 중량% 내지 약 98.5 중량%이다. SDOSS를 사용하지 않는 모든 구현예에 있어서, 조성물은 용매 없이 이용될 수 있다.
일 구현예에서, 조성물은 음이온성 PAM, SDOSS, 디에틸렌 글리콜, 이소프로필 알콜, 및 물을 포함하고, 여기서 디에틸렌 글리콜/이소프로필 알코올은 물에 SDOSS의 완전한 용해를 용이하게 하기 위한 조용매이다. 일 구현예에서, 음이온성 PAM은 10 중량%이고, SDOSS는 1.6 중량%이고, 디에틸렌 글리콜은 3.5 중량%이고, 이소프로필 알코올은 0.2 중량%이고, 그리고 물은 84.7 중량%이다. 이 구현예에서, 음이온성 PAM은 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량% (여기에 한정되는 것은 아니지만, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 및 20을 포함함) 일 수 있고, 그리고 이 범위 내에서 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량% 일 수 있고, 그리고 약 10중량% 내지 약 20 중량% 일 수 있고, SDOSS는 약 0.4 중량% 내지 약 4.8 중량% (여기에 한정되는 것은 아니지만, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 및 4.8을 포함함) 일 수 있고, 그리고 이 범위 내에서 약 0.4 중량% 내지 1.6 중량% 일 수 있고, 그리고 약 1.6 중량% 내지 약 4.8 중량% 일 수 있고, 조용매는 약 1.0 중량% 내지 약 11.1 중량% (여기에 한정되는 것은 아니지만 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 8.0, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.8, 8.9, 9.0, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8, 9.9, 10.0, 10.1, 10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, 10.7, 10.8, 10.9, 11.0, 및 11.1을 포함함) 일 수 있고, 그리고 이 범위 내에서 약 1.0 중량% 내지 약 3.7 중량% 일 수 있고, 그리고 약 3.7 중량% 내지 약 11.1 중량% 일 수 있고, 그리고 물은 약 64.1 중량% 내지 약 98.5 중량% (64.1, 64.2, 64.3, 64.4, 64.5, 64.6, 64.7, 64.8, 64.9, 65.0, 65.1, 65.2, 65.3, 65.4, 65.5, 65.6, 65.7, 65.8, 65.9, 66.0, 66.1, 66.2, 66.3, 66.4, 66.5, 66.6, 66.7, 66.8, 66.9, 67.0, 67.1, 67.2, 67.3, 67.4, 67.5, 67.6, 67.7, 67.8, 67.9, 68.0, 68.1, 68.2, 68.3, 68.4, 68.5, 68.6, 68.7, 68.8, 68.9, 69.0, 69.1, 69.2, 69.3, 69.4, 69.5, 69.6, 69.7, 69.8, 69.9, 70.0, 70.1, 70.2, 70.3, 70.4, 70.5, 70.6, 70.7, 70.8, 70.9, 71.0, 71.1, 71.2, 71.3, 71.4, 71.5, 71.6, 71.7, 71.8, 71.9, 72.0, 72.1, 72.2, 72.3, 72.4, 72.5, 72.6, 72.7, 72.8, 72.9, 73.0, 73.1, 73.2, 73.3, 73.4, 73.5, 73.6, 73.7, 73.8, 73.9, 74.0, 74.1, 74.2, 74.3, 74.4, 74.5, 74.6, 74.7, 74.8, 74.9, 75.0, 75.1, 75.2, 75.3, 75.4, 75.5, 75.6, 75.7, 75.8, 75.9, 76.0, 76.1, 76.2, 76.3, 76.4, 76.5, 76.6, 76.7, 76.8, 76.9, 77.0, 77.1, 77.2, 77.3, 77.4, 77.5, 77.6, 77.7, 77.8, 77.9, 78.0, 78.1, 78.2, 78.3, 78.4, 78.5, 78.6, 78.7, 78.8, 78.9, 79.0, 79.1, 79.2, 79.3, 79.4, 79.5, 79.6, 79.7, 79.8, 79.9, 80.0, 80.1, 80.2, 80.3, 80.4, 80.5, 80.6, 80.7, 80.8, 80.9, 81.0, 81.1, 81.2, 81.3, 81.4, 81.5, 81.6, 81.7, 81.8, 81.9, 82.0, 82.1, 82.2, 82.3, 82.4, 82.5, 82.6, 82.7, 82.8, 82.9, 83.0, 83.1, 83.2, 83.3, 83.4, 83.5, 83.6, 83.7, 83.8, 83.9, 84.0, 84.1, 84.2, 84.3, 84.4, 84.5, 84.6, 84.7, 84.8, 84.9, 85.0, 85.1, 85.2, 85.3, 85.4, 85.5, 85.6, 85.7, 85.8, 85.9, 86.0, 86.1, 86.2, 86.3, 86.4, 86.5, 86.6, 86.7, 86.8, 86.9, 87.0, 87.1, 87.2, 87.3, 87.4, 87.5, 87.6, 87.7, 87.8, 87.9, 88.0, 88.1, 88.2, 88.3, 88.4, 88.5, 88.6, 88.7, 88.8, 88.9, 89.0, 89.1, 89.2, 89.3, 89.4, 89.5, 89.6, 89.7, 89.8, 89.9, 90.0, 90.1, 90.2, 90.3, 90.4, 90.5, 90.6, 90.7, 90.8, 90.9, 91.0, 91.1, 91.2, 91.3, 91.4, 91.5, 91.6, 91.7, 91.8, 91.9, 92.0, 92.1, 92.2, 92.3, 92.4, 92.5, 92.6, 92.7, 92.8, 92.9, 93.0, 93.1, 93.2, 93.3, 93.4, 93.5, 93.6, 93.7, 93.8, 93.9, 94.0, 94.1, 94.2, 94.3, 94.4, 94.5, 94.6, 94.7, 94.8, 94.9, 95.0, 95.1, 95.2, 95.3, 95.4, 95.5, 95.6, 95.7, 95.8, 95.9, 96.0, 96.1, 96.2, 96.3, 96.4, 96.5, 96.6, 96.7, 96.8, 96.9, 97.0, 97.1, 97.2, 97.3, 97.4, 97.5, 97.6, 97.7, 97.8, 97.9, 98.0, 98.1, 98.2, 98.3, 98.4, 및 98.5) 일 수 있고, 그리고 이 범위 내에서 64.1 중량% 내지 84.7 중량% 일 수 있고, 그리고 약 84.7 중량% 내지 약 98.5 중량% 일 수 있다. 이러한 구현예에서, 조용매는 디에틸렌 글리콜/이소프로필 알코올이고, 여기서 디에틸렌 글리콜은 약 0.9 중량% 내지 약 10.5 중량% (여기에 한정되는 것은 아니지만, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 8.0, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.8, 8.9, 9.0, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8, 9.9, 10.0, 10.1, 10.2, 10.3, 10.4, 및 10.5를 포함함) 일 수 있고, 그리고 이 범위 내에서 약 0.9 중량% 내지 약 3.5 중량% 일 수 있고, 그리고 약 3.5 중량% 내지 약 10.5 중량% 일 수 있고, 그리고 이소프로필 알코올은 약 0.1중량% 내지 약 0.6 중량% (여기에 한정되는 것은 아니지만, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 및 0.6을 포함함) 일 수 있고, 그리고 이 범위 내에서 약 0.1 중량% 내지 약 0.2 중량% 일 수 있고, 그리고 약 0.2 중량% 내지 약 0.6 중량% 일 수 있다.
이의 특정 구현예에 있어서, 조성물은 석탄 조작 공정, 예컨대 궤도차, 트럭 및 배에 선적 동안에 또는 석탄 퇴적더미에 워터 스프레이나 포옴으로 처리로서 적용될 수 있다. 조성물은 약 50 내지 약 400 중량부의 물에 대해 약 1 중량부의 조성물의 비율로 물로 희석된다. 워터 스프레이 또는 포옴 적용은 처리 조작 동안에 부유하는 먼지를 감소시키는 이점을 갖는다.
이의 구현예 중 임의의 것에 있어서, 조성물은 배가 하역하거나 또는 퇴적 더미가 만들어 지면 표면 처리로서 적용될 수 있다. 조성물은 약 10 내지 약 25 중량부의 물에 대해 약 1 중량부의 조성물의 비율로 물로 희석된다. 표면 처리 적용은 석탄의 단지 저장 동안 부유하는 입자를 감소시키는 이점을 갖는다.
조성물은 산화 과정을 늦추고, 그리고 자연 연소의 발생을 지연하거나 제거하는 세 가지 메커니즘을 갖는다. 조성물은 입자의 표면 안으로 침투하고, 그리고 공간을 채우고 (입자 상의 반응 부위에 산소가 부착하기 위한 장소를 만들지 않음), 공간 안으로 산소의 침입을 차단하고, 그리고 물의 증발을 늦춘다. 물은 낮은 등급의 석탄으로부터 증발하기 때문에, 이것은 표면에 적은 균열을 야기하여 팽창하고 그리고 보다 큰 입자를 보다 적은 입자로 쪼개고, 이에 의해 산화가 일어나기 위한 새로운 부위를 노출하고, 그래서 증류의 지연은 산화를 늦추게 한다. 조성물은 또한 입자의 표면을 도포하여, 산소 공격에 대한 차단막으로 작용한다. 조성물은 또한 보다 적은 입자를 함께 결합하고, 이에 의해 이송 동안에 충격에 대한 잠재성을 감소하고, 새로운 표면을 노출하는 석탄의 깨짐을 최소화한다. 이것은 또한 입자 간의 마찰을 감소시키고, 그리고 마찰은 열을 발생하고 그리고 열은 자연 연소를 더욱 심하게 하기 때문에 마찰의 감소는 부가된 이점이다.
실시예 1
본 발명의 일 구현예에서, 석탄은 플라스틱 빈(bin)으로 분리되고, 그리고 증발하기 위해 수분이 과잉이 되도록 24시간 동안 조치되었다. 일단 외부 수분이 석탄으로부터 제거되면, 대략적으로 2kg의 석탄이 60번 시브 (250μm) 및 수집 팬에 부착된 10번 시브 (2000μm) 안으로 부어지고 이후 덮개로 덮어졌다. 석탄 샘플은 이후 대략 30초 동안 손으로 교반되고, 이후 10번 시브가 제거되고 그리고 그 안의 모든 석탄은 5-갤론 버켓 안에 위치되었다. 덮개가 60번 시브 상에 위치되고 그리고 샘플은 부가 45초 동안 손으로 교반되었다. 교반 후, 여전히 60번 시브 내에 있는 석탄은 이전의 보다 큰 입자와 다른 5-갤론 버켓 안에 위치되고, 그리고 팬 안에 수집된 입자는 1-쿼트 플라스틱 백 안으로 계량되었다. 이 과정은 모든 석탄이 교반될 때까지 반복되었다. 일단 석탄 <250μm 400g이 백 안에 모이면, 이것은 밀봉되고 표지되고 그리고 이후 충진은 새로운 백 안에 다시 시작된다. 모든 석탄을 교반한 후, 60번 시브를 통과하지 않은 보다 미세한 입자는 몰타르와 막자를 사용하여 분쇄되었다. 일단 분쇄된 석탄은 수집 팬에 부착되고, 덮개로 덮어진 60번 시브 내에 위치되고 이후 30초 동안 교반되었다. 시브를 통과한 것은 이후 이전에 언급된 바와 같이 백 안으로 계량되었다. 석탄은 전체 2400g의 <250μm 입자가 수집될 때까지 분쇄되었다. 석탄에 물, 음이온성 폴리아크릴아미드, 및 음이온성 계면활성제를 포함하는 자연 연소 제품이 부가되었다. 이러한 구현예에서, 음이온성 계면활성제는 알파 올레핀 설포네이트이다. 이러한 구현예에서 물은 0.7485 갤론으로 부가되고, 폴리아크릴아미드는 0.926 lbs.로, 그리고 계면활성제는 0.2 갤론으로 부가되었다.
본 발명의 다른 구현예에 있어서 조성물은 물, 음이온성 폴리아크릴아미드, 암모늄, 칼슘 또는 소듐 리그닌설포네이트, 및 양쪽성 계면활성제일 수 있다.
실시예 2 (도 1-7, 및 13)
사용된 약어
OT = 산소 탱크
NT = 질소 탱크
VO = 진공 오븐
AO = 단열 오븐
PRB = 파우더 리버 베이신(Powder River Basin)
SOP = 표준 작동 절차
SC-# = 마개(stopcock) (도 2에 상응한 번호)
E-# = 배기 (도 2에 상응한 번호, E-2는 플로우 미터를 통과하는 것을 의미함)
석탄 샘플 획득 및 준비
석탄 샘플 획득의 다양한 수단이 있다. 석탄 샘플은 파우더 리버 베이신에서 5-갤론 버켓에 수집되거나 또는 이들은 광산의 분석 실험실에 의해 포장되고 미국 중서부로 보내진다. 큰 석탄 입자는 버켓으로부터 제거되고 그리고 몰타르 또는 막자를 사용하여 분쇄된다. 분쇄 후, 분쇄물은 250-μm 시브로 이송되어, 이후 수집 팬 안에 위치되고 그리고 덮개가 덮어지고 그리고 1분 동안 손으로 흔든다. 시브를 통과한 모든 것은 화학 분석용 천칭 상의 100-mL 비이커 안에서 계량된다. 이것은 135g이 비이커 안에 수집될 때까지 수행된다. 이 과정은 석탄 상의 미반응된 표면이 노출된 것을 확인하기 위한 매 시험에 앞서 수행된다.
샘플 건조
100-mL 비이커 내의 분쇄된 시험물질은 진공 오븐 안의 알루미늄 선반 상에 위치된다. SC-1이 회전되어 NT 및 SC-2로 오픈된다. SC-2는 회전되어 SC-1에서 VO로 흐르게 한다. NT 상의 입구 밸브가 닫히고(이것이 자유롭게 회전될 때까지 반시계 방향으로 회전됨), 그리고 유동 제어 밸브 및 니들 밸브는 폐쇄 유지된다(시계 방향으로 손으로 단단히 죔). NT 상의 실린더 밸브는 열린다(입구 압력은 입구 압력 게이지 상에 나타나지만, 그러나 유동 제어 게이지는 “0”으로 읽힘). NT 상의 입구 밸브는 이후 유동 제어 게이지가 “6PSI”를 나타낼 때까지 시계방향으로 회전되고, 이후 유동 제어 밸브가 열린다(적어도 조정체의 3회전). [VO 상의 진공/벤트 밸브는 “EVACUATE”로 회전되고 이후 진공 펌프는 켜진다. 일단 VO 상의 압력 게이지가 “-20inHg”를 나타내면, 진공/벤트 밸브는 “CLOSED”로 회전되고 이후 진공 펌프가 정지된다. 이후 니들 밸브가 완만하게 열리고 (¼ 내지 ½ 회전) 그리고 VO 상의 진공/벤트 밸브가 “VENT”로 회전된다. 진공 게이지가 “-3inHg”를 나타내자마자, 니들 밸브는 닫히고 그리고 VO 상의 진공/벤트 밸브가 “CLOSED”로 회전된다.] 괄호 내에서의 절차는 전체 10 진공/퍼징 주기를 위해 9회 더 반복된다. 열 번째 주기 후, VO는 압력 게이지가 “-22inHg”를 나타낼 때까지 비워진다. NT 상의 실린더 밸브는 닫힌다. SC-1로부터 E-1로 흐르도록 하기 위해 SC-2를 돌리고, 이후 질소가 조절기를 나가도록 하기 위해 NT 상의 니들 밸브를 완전히 연다. 일단 입구 압력 게이지 및 유동 제어 게이지가 “0”을 나타내면, 입구, 유동 제어 및 니들 밸브를 열고, 그리고 SC-1로부터 VO로 흐르도록 하기 위해 SC-2를 뒤로 돌린다. 이제 진공 오븐은 켜지고 그리고 온도 다이얼이 110℃로 회전된다. 샘플은 110℃에 도달함에 의해 16 시간 동안 건조하기 위해 남겨진다. 샘플이 건조함에 따라 VO 내의 압력은 석탄 내에 존재하는 물의 증발과 가스 팽창에 기인하여 증가한다. 20inHg보다 높지 않은 내부 압력을 유지하기 위해 필요하다면 VO를 비운다 (압력 게이지가 -10 내지 -20inHg인 것을 확실하게 함). 16 시간 후에 오븐이 꺼지고 그리고 3시간 동안 그대로 두어, 챔버가 서서히 냉각되도록 한다. 이후, 3시간 동안 냉각 후, VO는 다음: 환기는 압력 게이지가 “0inHg”를 나타날 때 중단됨의 예외로, 상기 괄호에서 기술된 바와 같이 단일 진공/퍼징 주기에 따라 질소로 퍼징되어 압력이 “-3inHg”로 된다. 샘플은 이후 오븐으로부터 제거되어 샘플 챔버 안으로 로딩된다.
단열 오븐 내에 샘플 로딩
먼저, 상단 및 하단 플레이트 절연물이 제 위치에 있는지 확인한다. 개스캣에 진공 그리스를 바르고 이후 상단 플레이트의 이면에 이것을 고정하여, 이것이 외주 절연물을 둘러 싼다. 이후 파이프 칼라(pipe collar)는 하단 시브 안으로 삽입되고 그리고 비딩된(beaded) 프로브는 상단 플레이트 안의 적당한 홀(hole)을 통하여 공급되고 파이프 칼라 내에서 홀 안으로 삽입된다. 프로브 말단은 샘플 챔버의 중심에 도달하여야 한다. 진공 그리스(grease)가 이후 이들이 칼라로 들어 가는 구슬로 만든 프로브 주위에 위치된다. (만일 석탄 샘플이 물이나 화학물질로 처리되어 진다면, 지금 그렇게 하라). 석탄 샘플은 100-mL 비이커로부터 하단 시브로 이송되고, 이후 샘플 홀더가 파이프 상에 상단 시브를 끼움과 이것을 가능한 한 멀리 아래로 밀어냄에 의해 밀봉된다. 다음으로, 하단 시브 (하나의 하우징 파이프)는 샘플 홀더의 하단 플레이트 안으로 위치된다. 상단 플레이트는 이후 상부 시브의 상단 상에 위치되어 하단 플레이트 상의 탭으로부터 모든 나사산이 상단 플레이트 내의 적절한 홀을 통과한다. 두 개의 워셔(washer)가 모든 나사산 위에 위치되어 이들은 상단 플레이트의 상단 상에 놓인다. 너트는 이후 워셔 쪽 아래로 손으로 조여진다. 다른 두 개의 모든 나사산를 갖는 스틸 팔레트가 하단 플레이트 상의 호스 바브 위에 끼워져 모든 나사산이 상단 플레이트를 통과하고, 이후 워셔와 너트가 이들 모든 나사산 상에 위치된다. 다시, 이들 너트는 상단 플레이트 쪽 아래로 손으로 조여진다. 모든 네 너트는 소켓 렌치를 사용하여 더욱 죄어져, 상호 측면으로 하여금 챔버가 두 플레이트 사이에서 토킹(torqueing)하는 것을 방지하도록 확실하게 한다. 전체 반응 챔버를 통한 긴밀한 밀봉을 하기 위해 플레이트를 단단히 죈 후, 챔버는 목재 지지 블록이 설정되고 이후 단열 오븐 옆에 위치된다. 제1 가열 케이블은 상단 플레이트 상의 적당한 홀을 통해 공급되고, 시브 주위에서, 그러나 모든 나사산 아래에서, 감싸진다. 절연 물질은 이후 시브 및 가열 케이블 주위에서, 그리고 또한 모든 나사산 아래에서 감싸진다. 18 피스의 타이곤 튜빙이 이후 입구 호스 바브 2에 연결된다. 제2 가열 케이블이 상단 플레이트를 통해 삽입되고 이 튜빙 주위에서 감싸진다. 단열 오븐 내부 듀워(Dewar) 플라스크의 상단에 진공 그리스를 적용한다. 이후 챔버는 목재 지지 블록이 들어 올려지고, 18 타이곤 튜빙의 자유단이 입구 호스 바브 3에 연결되고 그리고 반응 챔버의 상단에 대한 측면 절연이 챔버의 하단 위에 피팅된다. 듀워 플라스크 안으로 반응 챔버를 낮춘다. 일단 샘플 챔버가 위치되면, 써모스탯이 상단 플레이트 내의 적당한 홀 안으로 삽입되어, 케이블 상의 표시가 반응 챔버에 대한 유입구에 있고, 상단 플레이트 절연물이 상단 플레이트 상에 놓이고, 이후 상기 장치에 대해 덮개로 작용하는 절연물이 밀봉된다. SC-3의 하단에 부착된 튜빙은 이후 단열 오븐의 상단 플레이트 상의 입구 호스 바브에 부착되고, 그리고 튜빙의 또 다른 피스는 단열 오븐 상의 출구 호스 바브에 부착되어 출구 유량이 E-3을 통해 측정될 수 있다.
시험 수행
NT 상의 니들 밸브, 유동 제어 밸브, 및 입구 밸브가 폐쇄되었는지를 확인하고 이후 실린더 밸브를 연다. 이후 조절기 상의 입구 밸브를 돌려 유동 제어 게이지 상의 값을 “12.5PSI”로 상승시킨다. NT로부터 SC-3으로 흐르도록 하기 위해 SC-1를 돌리고, 그리고 SC-1로부터 AO로 흐르도록 하기 위해 SC-3을 돌린다. AO 상의 출구 호스 바브를 E-3 상의 호스 커넥터에 연결하기 위해 타이곤 튜빙을 사용하고, AO로부터 E-2로 흐르도록 하기 위해 SC-4를 돌린다. 질소 흐름 형성 조절기가 오로지 니들 밸브에 위해서만 결정되기에 충분하게 NT 상의 유동 제어 밸브를 연다. 유량계에서 가능한 한 “11” 표시에 밀접하게 볼 플로트(ball float)가 되도록 약간 니들 밸브를 연다. 일단 폐쇄되면, 입구 밸브는 적절한 유량에 도달하기에 필요한 미세한 조정을 하기 위해 더 개방 또는 폐쇄될 수 있다. 볼 플로트는 9.807mL/분의 유량에 상응하는 “11”에 고정될 필요가 있다. 유량이 5분 동안 “11”에 안정적으로 되는 지를 확인한다. 만일 볼 플로트가 이것이 있어야 하는 곳에서 판독되지 않는다면, 그러면 원하는 유량에 도달하도록 니들 밸브 또는 입구 밸브를 조절하라. 일단 원하는 유량에서 안정화하면, 반응 챔버가 원하는 시작 온도로 데워지도록 히터 플러그를 꽂는다. 이 시작 온도는 전자 온도 컨트롤 유닛 상의 “업” 및 “다운” 화살표를 사용하여 조정될 수 있다. 히터 플러그를 꽂은 후, 디지털 온도계 플러그가 꽂혀지고 그리고 소프트웨어가 컴퓨터 상에서 열린다. 이들 각각의 SOPs에 따라 작동 디지털 온도계 및 데이터 획득 소프트웨어를 작동한다. 이 시점에 데이터 수집을 시작하지 마라. 소프트웨어는 20 내지 60초 간격(분석가의 재량)으로 온도를 기록하고 그리고 무한으로 기록되도록 설정되어 시험은 반드시 수동으로 종료되어야 한다. AO 출구에서의 튜빙은 E-3 호스 커넥터로부터 연결이 끓어져 반응 챔버로부터 출구이 대기에 오픈된다(이것은 수증기가 단열 오븐을 벗어나게 한다). OT 상의 니들 밸브, 유동 제어 밸브, 및 입구 밸브가 폐쇄되었는지를 확인하고 이후 실린더 밸브를 연다. 이후 조절기 상의 입구 밸브를 돌려 유동 제어 게이지 상의 값을 “12.5PSI”로 상승시킨다. OT로부터 E-4로 흐르도록 하기 위해 SC-6을 돌린다. (디지털 온도계에 표시된) 석탄 온도가 원하는 시작 온도에 도달할 때, OT 상의 유동 제어 밸브 및 니들 밸브를 연다. 석탄의 온도가 원하는 온도 근처에서 안정화되지 마자, 온도계 로깅 소프트웨어로 데이터를 수집하기 시작하고 그리고 질소 하에서 시스템을 유지하면서 30분 동안 데이터를 수집한다. 30분 후, NT 상의 실린더 밸브를 닫고, SC-5로부터 AO로 흐르도록 SC-3을 돌리고, OT에서 SC-5로 흐르도록 SC-6을 돌리고, NT에서 SC-2로 흐르도록 SC-1을 돌리고 그리고 SC-1로부터 E-1로 흐르도록 SC-2를 돌린다. 잔존하는 질소가 조절기를 나가도록 NT 상의 니들 밸브를 완전히 연다. 일단 입구 압력 및 유동 제어 게이지 양자가 “0PSI”를 나타내면 유동 제어 밸브, 니들 밸브 및 입구 밸브를 순서대로 닫는다. SC-1로부터 VO로 흐르도록 SC-2를 돌린다. E-3에서 튜빙 커넥터와 반응 챔버 상의 출구 호스 바브 사이에 타이곤 튜빙을 다시 부착한다. E-3으로부터 E-2로 흐르도록 SC-5가 회전되었는지를 확실히 한다. 유량계에서 가능한 한 “11” 표시에 밀접하게 볼 플로트가 되도록 OT 상의 니들 밸브를 약간 조정한다. 일단 폐쇄되면, 입구 밸브는 적절한 유량에 도달하기에 필요한 미세한 조정을 하기 위해 더 개방 또는 폐쇄될 수 있다. 유량이 5분 동안 “11”에 안정적으로 되는지를 확실히 한다. 만일 볼 플로트가 이것이 있어야 하는 곳에서 판독되지 않는다면, 그러면 원하는 유량에 도달하도록 니들 밸브 또는 입구 밸브를 조절하라. 석탄이 120℃의 온도에 도달할 때까지 또는 36시간 동안 시험을 수행한다. 데이터를 보내고 저장하기 위해 데이터 획득 소프트웨어 SOP가 뒤따른다.
실시예 3 (도 1, 5, 및 8-12)
사용된 약어
OT = 산소 탱크
NT = 질소 탱크
VO = 진공 오븐
AO = 단열 오븐
PRB = 파우더 리버 베이신
SOP = 표준 작동 절차
SC-# = 마개 (도 9에 상응한 번호)
NV-# = 니들 밸브 (도 9에 상응한 번호)
FM-# = 유량계 (도 9에 상응한 번호)
E-# = 배기 (도 9에 상응한 번호)
석탄 샘플 획득 및 준비
석탄 샘플 획득의 다양한 수단이 있다. 석탄 샘플은 파우더 리버 베이신에서 5-갤론 버켓에 수집되거나 또는 이들은 광산의 분석 실험실에 의해 포장되고 미국 중서부로 보내진다. 큰 석탄 입자는 버켓으로부터 제거되고 그리고 입자가 완두콩보다 크지 않게 될 때까지 몰타르 또는 막자를 사용하여 분쇄된다. 그럼 다음 샘플은 입자를 미세한 분말로 더 분쇄하기 위해 커피 분쇄기 안에 위치된다. 분쇄 후, 분쇄물은 250-μm 시브로 이송되어, 수집 팬의 상단 상에 쌓이고 그리고 덮개가 덮어지고 그리고 ~30초 동안 손으로 흔든다. 시브를 통과한 모든 것은 화학 분석용 천칭 상의 1000-mL 비이커 안에서 계량된다. 이것은 135g이 비이커 안에 수집될 때까지 수행된다. 이 과정은 석탄 상의 미반응된 표면이 노출된 것과, 그리고 각 시험이 동일한 양의 석탄과 동일한 석탄 입자 크기 양자를 이용하는 것을 확실히 하기 위한 매 시험에 앞서 수행된다.
샘플 건조
1000-mL 비이커 내의 분쇄된 시험물질은 진공 오븐 안의 알루미늄 선반 상에 위치된다. SC-6이 회전되어 NT 및 SC-7로 오픈된다. SC-7이 회전되어 SC-6에서 VO로 흐르게 한다. NT 상의 입구 밸브가 닫히고(이것이 자유롭게 회전될 때까지 반시계 방향으로 회전됨), 그리고 유동 제어 밸브는 폐쇄 유지된다(시계 방향으로 손으로 단단히 죔). NT 상의 실린더 밸브는 열린다(입구 압력은 입구 압력 게이지 상에 나타나지만, 그러나 유동 제어 게이지는 “0”으로 읽힘). NT 상의 입구 밸브는 이후 유동 제어 게이지가 “6PSI”를 나타낼 때까지 시계방향으로 회전된다. [VO 상의 진공/벤트 밸브는 “EVACUATE”로 회전되고 이후 진공 펌프는 켜진다. 일단 VO 상의 압력 게이지가 “-15inHg”를 나타내면 진공/벤트 밸브는 “CLOSED”로 회전되고 이후 진공 펌프가 정지된다. 이후 유동 제어 밸브가 완만하게 열리고 (¼ 내지 ½ 회전) 그리고 VO 상의 진공/벤트 밸브가 “VENT”로 회전된다. 진공 게이지가 “-3inHg”를 나타내자마자, 유동 제어 밸브는 닫히고 그리고 VO 상의 진공/벤트 밸브가 “CLOSED”로 회전된다.] 괄호 내에서의 절차는 전체 15의 진공/퍼징 주기를 위해 14회 더 반복된다. 열네 번째 주기 후, VO는 압력 게이지가 “-20inHg”를 나타낼 때까지 비워진다. NT 상의 실린더 밸브는 닫힌다. SC-6으로부터 E-2로 흐르도록 하기 위해 SC-7을 돌리고, 이후 질소가 조절기를 나가도록 하기 위해 NT 상의 유동 제어 밸브를 완전히 연다. 일단 입구 압력 게이지 및 유동 제어 게이지가 “0”을 나타내면, 입구 및 유동 제어 밸브를 닫고, 그리고 SC-6으로부터 VO로 흐르도록 하기 위해 SC-7을 뒤로 돌린다. 이제 진공 오븐은 켜지고 그리고 온도 다이얼이 110℃로 회전된다. 샘플은 110℃에 도달함에 의해 16 시간 동안 건조하기 위해 남겨진다. 샘플이 건조함에 따라 VO 내의 압력은 석탄 내에 존재하는 물의 증발과 가스 팽창에 기인하여 증가한다. 20inHg보다 높지 않은 내부 압력을 유지하기 위해 필요하다면 VO를 비운다(압력 게이지가 -10 내지 -20inHg 사이로 되는 것을 확실하게 함). 16 시간 후에 오븐이 꺼지고 그리고 1시간 동안 그대로 두어, 챔버가 서서히 냉각되도록 한다. 이후, 1시간 동안 냉각 후, VO는 다음: 환기는 압력 게이지가 “0inHg”를 나타날 때 중단됨은 예외로 하고, 상기 괄호에서 기술된 바와 같이 단일 진공/퍼징 주기에 따라 질소로 퍼징되어 압력이 “-3inHg”로 된다. 유동 제어 밸브가 폐쇄됨으로, 입구 밸브를 조절하여 유동 제어 게이지 상의 압력이 “15PSI”를 나타낸다. SC-6을 돌려 NT로부터 SC-1-4로 흐르게 한다. SC-1-4를 돌려 SC-6으로부터 이들 각각의 정밀 니들 밸브로 흐르게 한다. 정밀 니들 밸브가 폐쇄되었는지를 확실히 하고, 이후 유동 제어 밸브를 연다. 샘플은 이후 오븐으로부터 제거되어 테스트 챔버 안으로 로딩된다.
테스트 챔버 및 단열 오븐 내에 샘플 로딩
테스트 챔버로부터 캡을 제거하고 그리고 개스캣, 메쉬 및 스페이서가 챔버 내부에 있는지를 확실히 한다. 요청된 바와 같이 석탄 샘플을 처리하고 혼합한다. 테스트 챔버의 상단에 깔대기를 대고 1000-mL 비이커로부터 테스트 챔버로 석탄 샘플을 이송한다. 챔버 상에 캡을 가능한 한 손으로 단단히 죈다. 단열 오븐 안으로 챔버를 삽입하고, 테스트 챔버의 캡을 통하여 상응하는 온도 프로브를 삽입하고, 그리고 래티스 상의 상응하는 호스에 테스트 챔버 입구 호스에 부착된 180° 튜빙 커넥터를 연결한다. 튜빙이 부착되자 마자, 상응하는 정밀 니들 밸브를 열어 질소가 10mL/분의 유량으로 흐르게 한다(유량계 상에 “11” 표시). 일단 모든 네 샘플이 로딩되면, 시험이 수행될 수 있다.
시험 수행
디지털 온도계를 켜고, 이들을 ℃에서 소수 첫째 자리까지 측정하도록 설정하고 이후 “Record”를 누른다. 컴퓨터 상에 데이터 획득 소프트웨어를 열고 그리고 “Capture” 창을 열면, 온도계 상에서 관찰된 온도가 창에 나타나야 한다. 디지털 온도계와 데이터 획득 소프트웨어 SOPs를 필요하면 참고하라. 전자 온도 조절 유닛 상에 써모스탯를 시험을 위해 원하는 시작 온도로 설정한다. 일단 모든 온도가 원하는 시작 온도로 되면, 기록 간격을 20초로 설정하고 이후 “Record”를 누른다. 각 샘플에 대한 기준선 온도를 확립하기 위해 질소 하에서 적어도 30분 동안 데이터를 수집한다. 시험 준비가 되면, OT 상의 실린더 밸브를 연다. 유동 제어 게이지 압력이 “15PSI”를 나타낼 때까지 입구 밸브를 연다. 이후 유동 제어 밸브 및 니들 밸브를 열고, 그리고 OT로부터 래티스로 흐르도록 하기 위해 SC-5가 회전되었는가를 확실히 한다. [데이터 포인트(데이터 획득 소프트웨어의 “Capture” 창에서 시간 간격으로 나타남)가 수집되자 마자 SC-5로부터 테스트 챔버 1로 흐르도록 하기 위해 SC-1을 돌려, 산소가 도입된 후 데이터 포인트 수의 기록을 취함.] SC-2-4에 대해 괄호에서 절차를 반복한다. 일단 샘플이 200℃에 도달하면, 테스트 챔버에 질소를 다시 도입하기 위해 필요하면 각 SC를 돌린다. 모든 샘플이 200℃에 도달하자 마자, 데이터를 기록하는 것을 중단하기 위해 데이터 획득 소프트웨어의 “Capture” 창에서 “Stop”을 누르고, 모든 정밀 니들 밸브를 닫고, NT 및 OT 실린더 밸브 양자를 닫고, 그리고 SC-6으로부터 이들의 각각의 정밀 니들 밸브로 흐르도록 하기 위해 SC-1-4를 돌린다. 모든 3개의 튜브를 열도록 SC-5를 돌려, 입구 호스 및 래티스 양자에 있어 초과 압력이 E-1을 통해 해제되도록 한다. 일단 OT 상의 유동 제어 및 입구 압력 게이지가 “0PSI”로 떨어지면, SC-5를 돌려 OT로부터 래티스로 흐르도록 한다. SC-7을 돌려 SC-6으로부터 E-2로 흐르도록 하고, 이후 모든 3개의 튜브를 열도록 SC-6을 돌려, 입구 호스 및 래티스 양자에 있어 초과 압력이 E-2를 통해 해제되도록 한다. 일단 NT 상의 유동 제어 및 입구 압력 게이지가 “0PSI”로 떨어지면, SC-7을 돌려 SC-6으로부터 VO로 흐르도록 한다. 데이터를 보내고 저장하기 위해 데이터 획득 소프트웨어 SOP가 뒤따른다.
일 측면에서, 산화를 억제하기 위한 조성물은 음이온성, 친수성, 수용성 폴리머, 음이온성 계면활성제, 및 물을 포함한다.
또 다른 측면에서, 폴리머는: 음이온성 폴리아크릴아미드, 메틸셀룰로스, 잔탄검, 구아검, 및 리그닌 설포네이트로 구성된 군으로부터 선택된다.
또 다른 측면에서, 폴리머는 합성 또는 자연적으로 생기는 바이오폴리머이다.
또 다른 측면에서, 계면활성제는 소듐 알파 올레핀 설포네이트, 암모늄 라우릴 설페이트, 소듐 라우릴 설페이트, 및 소듐 디옥틸 설포석시네이트로 구성된 군으로부터 선택된다.
또 다른 측면에서, 폴리머는 음이온성 폴리아크릴아미드이고 그리고 계면활성제는 소듐 알파 올레핀 설포네이트이고, 여기서 폴리아크릴아미드는 0.1 중량% 내지 20 중량%이고, 소듐 알파 올레핀 설포네이트는 약 2 중량% 내지 약 38 중량%이고, 그리고 물은 약 42 중량% 내지 약 97.9 중량%이다.
또 다른 측면에서, 폴리아크릴아미드는 약 10 중량%이고, 소듐 알파 올레핀 설포네이트는 약 8 중량%이고, 그리고 물은 약 82 중량%이다.
또 다른 측면에서, 조성물은 용매를 함유하지 않는다.
또 다른 측면에서, 계면활성제는 소듐 디옥틸 설포석시네이트이고, 여기서 조성물은 더욱이 조용매를 포함한다.
또 다른 측면에서, 조용매는: 디에틸렌 글리콜/이소프로필 알콜, 디에틸렌 글리콜/에탄올, 글리세린/이소프로필 알콜, 및 글리세린/에탄올로 구성된 군으로부터 선택된다.
또 다른 측면에서, 폴리아크릴아미드는 0.1 중량% 내지 20 중량%이고, 소듐 디옥틸 설포석시네이트는 약 0.4 중량% 내지 약 4.8 중량%이고, 조용매는 약 1.0 중량% 내지 약 11.1 중량%이고, 그리고 물은 약 64.1 중량% 내지 약 98.5 중량%이다.
또 다른 측면에서, 조용매는 디에틸렌 글리콜 및 이소프로필 알코올이고, 여기서 디에틸렌 글리콜은 약 0.9 중량% 내지 약 10.5 중량%이고 그리고 이소프로필 알코올은 약 0.1 중량% 내지 약 0.6 중량%이다.
또 다른 측면에서, 산화를 억제하는 방법은 음이온성, 친수성, 수용성 폴리머, 음이온성 계면활성제, 및 물의 조성물을 제공하는 단계; 약 10 부 내지 약 400 부의 물에 약 1 부의 조성물의 비율로 물로 조성물을 희석하는 단계; 및 상기 희석된 조성물을 관련 미립자 표면에 적용하는 단계를 포함한다.
상기 방법의 또 다른 측면에서, 폴리머는: 음이온성 폴리아크릴아미드, 메틸셀룰로스, 잔탄검, 구아검, 및 리그닌 설포네이트로 구성된 군으로부터 선택된다.
상기 방법의 또 다른 측면에서, 계면활성제는 소듐 알파 올레핀 설포네이트, 암모늄 라우릴 설페이트, 소듐 라우릴 설페이트, 및 소듐 디옥틸 설포석시네이트로 구성된 군으로부터 선택된다.
상기 방법의 또 다른 측면에서, 폴리머는 음이온성 폴리아크릴아미드이고, 계면활성제는 소듐 알파 올레핀 설포네이트이고, 폴리아크릴아미드는 0.1 중량% 내지 20 중량%이고, 소듐 알파 올레핀 설포네이트는 약 2 중량% 내지 약 38 중량%이고, 그리고 물은 약 42 중량% 내지 약 97.9 중량%이다.
상기 방법의 또 다른 측면에서, 조성물은 용매를 함유하지 않는다.
상기 방법의 또 다른 측면에서, 계면활성제는 소듐 디옥틸 설포석시네이트이고, 조성물은 조용매를 추가로 포함한다.
상기 방법의 또 다른 측면에서, 조용매는: 디에틸렌 글리콜/이소프로필 알콜, 디에틸렌 글리콜/에탄올, 글리세린/이소프로필 알콜, 및 글리세린/에탄올로 구성된 군으로부터 선택된다.
상기 방법의 또 다른 측면에서, 폴리아크릴아미드는 0.1 중량% 내지 20 중량%이고, 소듐 디옥틸 설포석시네이트는 약 0.4 중량% 내지 약 4.8 중량%이고, 조용매는 약 1.0 중량% 내지 약 11.1 중량%이고, 그리고 물은 약 64.1 중량% 내지 약 98.5 중량%이다.
상기 방법의 또 다른 측면에서, 조성물이 약 50 내지 약 400 부의 물에 1 부의 조성물의 비율로 희석될 때, 상기 희석된 조성물은 미립자 표면 상에 스프레이되고, 그리고 조성물이 약 10 내지 약 25 부의 물에 1 부의 조성물의 비율로 희석될 때, 상기 희석된 조성물은 미립자 표면 상에 표면 처리로 적용된다.
비록 상기 상세한 설명이 매우 한정적인 것을 포함하지만, 이들은 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니되고 단지 본 발명의 상세한 설명을 위해 제공되는 것으로 해석되어야 한다. 다양한 기타 구현예 및 관련결과들이 그 범주 내에서 가능하다.
전술한 상세한 설명은 주로 명확한 이해를 위해 제공되고 그리고 이들로부터 이해되도록 불필요한 제한을 하지 않으며, 변형은 본 개시사항을 본 이 기술분야의 숙련가에게 명백하게 될 것이고 그리고 본 발명의 기술사상과 첨부한 청구범위의 범주로부터 벗어남이 없이 만들어 질 것이다. 따라서, 본 발명은 상기에서 제시된 특정한 실시형태들에 의해 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 포괄하도록 의도되는 것은 첨부된 청구범위의 범주와 사상 내에 있다.
본 발명의 넓은 범주를 제시하기 위한 숫자 범위와 변수가 근사치임에도 불구하고, 특정한 실시예에서 제시된 수치는 가능한 한 정확하게 기록되었다. 그러나, 특정 수치는 이들의 각 시험 측정에서 밝혀진 표준 편차로부터 필연적으로 기인하는 특정 오차를 내재적으로 포함한다.
본 발명은 참고로 몇 가지 측면에 대해 기술되었다. 명백하게는 변형 및 개조가 본 명세서를 읽고 이해함에 의해 다른 것으로 나타날 것이다. 이러한 변형 및 개조가 첨부된 청구범위의 범주 내로 되거나 이들의 균등물로 되는 한 모든 이러한 변형 및 개조를 포함하는 것으로 본 출원인에 의해 의도된다. 상기 측면의 각각은 본 발명의 측면의 임의의 다른 것과 조합될 수 있다.
본 발명은 참고로 몇몇 구현예에 대해 기술되었다. 명백하게는 변형 및 개조가 본 명세서를 읽고 이해함에 의해 다른 것으로 나타날 것이다. 이러한 변형 및 개조가 첨부된 청구범위의 범주 내로 되거나 이들의 균등물로 되는 한 모든 이러한 변형 및 개조를 포함하는 것으로 본 출원인에 의해 의도된다.
따라서 본 발명을 기술하면서, 이는 하기와 같이 청구된다:

Claims (20)

  1. 산화를 억제하기 위한 조성물로, 상기 조성물은:
    음이온성 폴리아크릴아미드, 메틸셀룰로스, 잔탄검, 구아검, 및 리그닌 설포네이트로 구성된 군으로부터 선택되는 음이온성, 친수성, 수용성 폴리머;
    소듐 디옥틸 설포석시네이트인 음이온성 계면활성제;
    조용매; 및,
    물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조용매는 디에틸렌 글리콜/이소프로필 알콜, 디에틸렌 글리콜/에탄올, 글리세린/이소프로필 알콜, 및 글리세린/에탄올로 구성된 군으로부터 선택되고, 상기 폴리아크릴아미드는 0.1 중량% 내지 20 중량%이며, 상기 소듐 디옥틸 설포석시네이트는 0.4 중량% 내지 4.8 중량%이고, 상기 조용매는 1.0 중량% 내지 11.1 중량%이며, 상기 물은 64.1 중량% 내지 98.5 중량%인, 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 조용매는 디에틸렌 글리콜 및 이소프로필 알콜이고, 상기 디에틸렌 글리콜은 0.9 중량% 내지 10.5 중량%이며, 상기 이소프로필 알콜은 0.1 중량% 내지 0.6 중량%인, 조성물.
  4. 산화를 억제하기 위한 조성물로, 상기 조성물은:
    음이온성 폴리아크릴아미드; 및
    소듐 알파 올레핀 설포네이트를 포함하며,
    상기 조성물은 용매를 함유하지 않는, 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 폴리아크릴아미드는 합성 또는 천연적으로 발생하는 바이오폴리머이고, 상기 폴리아크릴아미드는 0.1 중량% 내지 20 중량%이며, 상기 소듐 알파 올레핀 설포네이트는 2 중량% 내지 38 중량%인, 조성물.
  6. 산화를 억제하기 위한 방법으로, 상기 방법은:
    음이온성 폴리아크릴아미드, 메틸셀룰로스, 잔탄검, 구아검, 및 리그닌 설포네이트로 구성된 군으로부터 선택되는 음이온성, 친수성, 수용성 폴리머, 음이온성 계면활성제, 및 물을 포함하는 조성물을 제공하는 단계;
    10중량부 내지 400중량부의 물에 1중량부의 조성물의 비율로 물로 상기 조성물을 희석하는 단계; 및,
    상기 희석된 조성물을 관련 미립자 표면에 적용하는 단계를 특징으로 하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 계면활성제는 소듐 알파 올레핀 설포네이트, 암모늄 라우릴 설페이트, 소듐 라우릴 설페이트, 및 소듐 디옥틸 설포석시네이트로 구성된 군으로부터 선택되는, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 폴리머는 음이온성 폴리아크릴아미드이고, 상기 계면활성제는 소듐 알파 올레핀 설포네이트이며, 상기 폴리아크릴아미드는 0.1 중량% 내지 20 중량%이고, 상기 소듐 알파 올레핀 설포네이트는 2 중량% 내지 38 중량%이며, 상기 물은 42 중량% 내지 97.9 중량%이고, 상기 조성물은 용매를 함유하지 않는, 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 계면활성제는 소듐 디옥틸 설포석시네이트이고, 상기 조성물은 조용매를 추가로 포함하며, 상기 조용매는 디에틸렌 글리콜/이소프로필 알콜, 디에틸렌 글리콜/에탄올, 글리세린/이소프로필 알콜, 및 글리세린/에탄올로 구성된 군으로부터 선택되고, 상기 폴리아크릴아미드는 0.1 중량% 내지 20 중량%이며, 상기 소듐 디옥틸 설포석시네이트는 0.4 중량% 내지 4.8 중량%이며, 상기 조용매는 1.0 중량% 내지 11.1 중량%이고, 상기 물은 64.1 중량% 내지 98.5 중량%인, 방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 조성물은 10중량부 내지 400중량부의 물에 1중량부의 조성물의 비율로 물로 희석되고, 상기 희석된 조성물은 미립자 표면 상에 스프레이되고, 상기 조성물이 10 부 내지 25 부의 물에 1 부의 조성물의 비율로 희석되는 경우, 상기 희석된 조성물은 미립자 표면 상에 표면 처리로 적용되는, 방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9018287B2 (en) * 2013-04-25 2015-04-28 Midwest Industrial Supply, Inc. Method and composition for preventing oxidation
CN107011471B (zh) * 2017-05-19 2020-06-30 河南正佳能源环保股份有限公司 一种速溶型高分子量聚丙烯酰胺的制备方法
CN111620973A (zh) * 2017-05-19 2020-09-04 黄叶芳 一种速溶型阴离子高分子量聚丙烯酰胺的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000096040A (ja) * 1998-09-25 2000-04-04 Lion Corp 石炭の貯蔵安定化剤
US20060011885A1 (en) * 2002-10-12 2006-01-19 Reckitt Benckiser Inc. Liquid bleaching composition

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5853679B2 (ja) 1980-03-25 1983-11-30 花王株式会社 堆積石炭の自然発火防止法
US4551261A (en) 1984-05-07 1985-11-05 Dearborn Chemical Co. Dust suppression with elastomer-containing foam
US4594268A (en) 1985-03-29 1986-06-10 Calgon Corporation Method for the control of dust using methacrylate containing emulsions and compositions
US4801635A (en) 1985-12-10 1989-01-31 Zinkan Enterprises, Inc. Composition and method for dust control
US4746543A (en) 1985-12-10 1988-05-24 Zinkan Enterprises, Inc. Composition and method for dust control
US5207932A (en) * 1989-07-20 1993-05-04 Chubb National Foam, Inc. Alcohol resistant aqueous film forming firefighting foam
US5496475A (en) 1992-10-30 1996-03-05 Ciba-Geigy Corporation Low viscosity polar-solvent fire-fighting foam compositions
US5576056A (en) * 1995-01-20 1996-11-19 Betzdearborn Inc. Composition and method for inhibiting coal oxidation
WO1997045167A1 (en) * 1996-05-31 1997-12-04 Minnesota Mining And Manufacturing Company Fire-fighting agents containing polysaccharides and fluorochemical oligomeric surfactants
US6599872B1 (en) 2000-07-28 2003-07-29 Ansul, Incorporated Aqueous foamable concentrates and methods
CA2417294C (en) 2002-02-25 2011-04-12 Tesa Ag Producing a roll of a flat web material
US20050161234A1 (en) 2004-01-27 2005-07-28 Umit Turunc Method for suppression and prevention of coal fires
RU2006142360A (ru) 2004-06-03 2008-07-20 ЗМ Инновейтив Пропертиз Компани (US) Композиции для подавления образования пыли и способы
US9289636B2 (en) * 2010-11-17 2016-03-22 James A. Mathis Fire extinguishing agent and method of use
AU2011362297B2 (en) 2011-03-11 2015-03-05 Angus Holdings Safety Group Limited Fire fighting foam composition
US8465667B2 (en) 2011-03-30 2013-06-18 Nalco Company Chemical additives to inhibit the air oxidation and spontaneous combustion of coal
CN102614614B (zh) * 2012-03-12 2014-11-19 山东环绿康新材料科技有限公司 一种自渗透型抗复燃灭火剂
CN102886114B (zh) * 2012-11-07 2015-08-19 公安部天津消防研究所 通用型易降解a类泡沫灭火剂
US9018287B2 (en) * 2013-04-25 2015-04-28 Midwest Industrial Supply, Inc. Method and composition for preventing oxidation

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000096040A (ja) * 1998-09-25 2000-04-04 Lion Corp 石炭の貯蔵安定化剤
US20060011885A1 (en) * 2002-10-12 2006-01-19 Reckitt Benckiser Inc. Liquid bleaching composition

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Publication number Publication date
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