PL115693B1 - Foaming agent for fighting against dustiness in extractive industry - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 31.08.1982 115693 Int. CU CUD 1/83 CZYTELNIA Urzedu Partentoweqo tikkiH lnem- •• - f Twórcy wynalazku: Kazimierz Bodora, Gerard Bekierz, Józef Gibas, Walenty Frydel, Jan Debiec, Mieczyslaw Zawadzki, Emil Zawislak Uprawniony z patentu: Instytut Ciezkiej Syntezy Organicznej „BLACHOWNIA", Kedzierzyn-Kozle (Polska) * Pianotwórczy srodek do zwalczania zapylenia w przemysle wydobywczym Znane jest stosowanie wody z dodatkiem srod¬ ków zwilzajacych lub pianotwórczych do zwalcza¬ nia zapylenia wystepujacego przy wydobywaniu wegla lub innych mineralów. 5 Do nawilzenia scian weglowych i przesypów stosowano srodki obnizajace napiecie powierzchnio¬ we wody na przyklad sulfonowany bursztynian izooktylu z chlorkiem wapnia. Niska efektywnosc tego sposobu przy jednoczesnym duzym zuzyciu 10 wody i niekorzystne dzialanie rozpylonej mgly wodnej na pracowników zdecydowala o tym, ze do zwalczania pylu zaczeto stosowac piane.Jednak dostepne srodki pianotwórcze, stosowane w pozarnictwie nie nadawaly sie do tego celu ze 15 wzgledu na zbyt wysoka trwalosc piany i zawar¬ tosc rozpuszczalników organicznych.Do zwalczania zapylenia w przemysle wydo¬ bywczym zastosowano srodki niejonowe typu pro- 20 duktów przylaczenia tlenku etylenu do alkilofe- noli lub alkoholi alifatycznych. Powaznym ogra¬ niczeniem w stosowaniu srodków niejonowych jest ich niska biorozkladalnosc wynoszaca 40 — 60 °/o, podczas gdy scieki odprowadzane do wód otwar- 25 tych powinny sie rozkladac w 80 — 90 •/•. Ponadto produkty przylaczenia tlenku etylenu do alkilofe- noli posiadaja ograniczona rozpuszczalnosc, sklon¬ nosc do zelowania po zetknieciu sie z woda oraz wysokalepkosc. 30 Znane sa tez inne srodki do zwilzania pylu prze¬ myslowego, przykladem moze byc omówiony w o- pisie patentowym polskim nr 103590 srodek do zwilzania pylu przemyslowego. Srodek ten otrzy¬ muje sie na drodze sierczanowania kwasem chloro- sulfonowym produktu kondensacji alkoholu laury¬ lowego z 3 — 5 molami tlenku etylenu.Ilosc uzytego kwasu chlorosulfonowanego na 1 mol produktu kondensacji wynosi 0,76 — 0,93 mola.Otrzymany siarczan etoksylowanego alkoholu lau- rylowego przeprowadza sie w sól etanoloaminowa przez wprowadzenie do wodnego roztworu zawie¬ rajacego monoimetanploamine i/lub dwuetanoloa- mine iAub trójetanodoamine i nastepnie miesza sie z sola etanoloaminowa aJjkiloaorylosulfonianu otrzymana* przez wprowadzenie do wodnego roz¬ tworu etanoloaminy kwasu alkilobenzenosulfono- wego, w którym lancuch alkilowy jest liniowy lub /i nasycony weglowodorem alifatycznym o zawar¬ tosci atomów wegla 10 — 14 lub siarczan etoksy¬ lowanego alkoholu laurylowego przeprowadza sie w sól etanoloaminowa przeprowadzenie do wodnego roztworu zawierajacego monoetanoloaniine i/ lub dwuetanoloamine i/luib trójetanoloamine oraz sól etanoloaminowa alkiloarylosulfonianu lub siarczan etoksylowanego alkoholu laurylowego i kwas al- kilobenzenosulfonowy wprowadza sie do wodnego roztworu monoetanoloaminy i lub dwuetanoloami- ny i/lub trójetanoloaminy. Stosunek molowy eto¬ ksylowanego alkoholu laurylowego do kwasu alki- 115 6933 115693 4 lobenzenosulfonowego, do etanoloamin (y) oraz do wody wynosi jak 1:0,41 ^0,52 : 3,9-^ 4,85 :10(H-142 Istota wynalazku polega na zastosowaniu odpo¬ wiedniego skladu jakosciowego i ilosciowego srod¬ ka. Srodek wedlug wynalazku sklada sie z 100 — — 700 czesci wagowych siarczanowego produktu przylaczenia srednio 4 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu lub 100 — 700 czesci wago¬ wych czesciowo zneutralizowanych kwasów dode- cylobenzenosulfonowych, 50 — 350 czesci wagowych produktu przylaczenia srednio 8 moli tlenku ety¬ lenu do 1 mola nonylofenolu, 5 — 50 czesci wago¬ wych produktu przylaczenia srednio 10 moli tlen¬ ku etylenu do 1 mola kwasu stearynowego, 5 — 50 czesci wagowych glikolu etylenowego lub 5—50 czesci wagowych produktu oksyetylowania 1 — 2 molami tlenku etylenu .1 mola alkoholi o lancu¬ chu weglowodorowym od Ci —C8, 5 — 50 czesci wagowych etanolbaminy oraz do 1000 czesci wago¬ wych wody.Korzystne wlasnosci uzyskuje sie wówczas jesli w skladzie srodka znajduje sie stabilizowany przez przedmuchiwanie azotem lub powietrzem w tem¬ peraturze 70°C siarczanowany produkt przylacze¬ nia srednio 4 moli tlenku etylenu do 1 mola no¬ nylofenolu, zas w przypadku stosowania czescio¬ wo zneutralizowanych stabilizowanych przez prze¬ dmuchiwanie azotem lub powietrzem w tempe¬ raturze 70°C kwasów dodecylobenzenosulfono- wych, korzystnie jest neutralizacje przeprowadzac amoniakiem do uzyskania pH 1% wodnego roz¬ tworu wynoszacego 3 — 5.Wlasnosci pianotwórcze srodka wedlug wyna¬ lazku sa takie, ze moze on byc stosowany do zwalczania zapylenia. Sporzadzanie roztworów wodnych nie wymaga wody zdemineralizowanej, a 0,1 — 5°/o roztwory sporzadzone w wodzie ko¬ palnianej nadaja sie do zwalczania zapylenia w przemysle wydobywczym. Piana ze srodka we¬ dlug wynalazku moze byc wytwarzana na poje¬ dynczych i centralnych urzadzeniach pianotwór¬ czych. Strumien piany o krotnosci 500 — 2000 skierowuje sie na zródlo pylu z tak dobrana szybkoscia objetosciowa aby równala sie ona szybkosci zanikania piany, pod wplywem absor¬ pcji pylu.Srodek wedlug wynalazku jest rozkladalny w sciekach w 70 —85°C pod wplywem czynników biologicznych, spelniajac tym samym wymagania wynikajace z ochrony srodowiska.Srodek jest Clarowna ciecza barwy brazowej, o lepkosci w 25°C — 700 cP, gestosci 1,01 — — 1,1 g/cm3, pH roztworu 1% wodnego wynosi 5 — 7,5, a krotnosc piany 0,3% roztworu wodnego wynosi 700 — 1000.Skladnikami pianotwórczymi srodka sa siarcza¬ nowe produkty - przylaczenia srednio 4-i-5 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu, lub czesciowo zneutralizowane liniowe kwasy dode- cylobenzenosulfonowe oraz produkty przylaczenia 8 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu.Wlasnosci pianotwórcze tych skladników sa zna¬ ne, nieoczekiwanie jednak stwierdzono, ze 0,3% wodny roztwór mieszaniny siarczanowanego pro¬ duktu przylaczenia 4 -i- 5 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu z produktem przylaczenia 8 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu w proporcji 7:2 wykazuje wysokosc piany 160 mm oraz trwalosc piany po 10 min 80%, podczas gdy 5 taki roztwór samego siarczanowanego produktu przylaczenia tlenku etylenu do 1 mola nonylofe¬ nolu posiada wysokosc piany 140 mm, trwalosc piany 70% a roztwór produktu przylaczenia 8 mo¬ li tlenku etylenu do nonylofenolu posiada wyso- 10 kosc piany 100 mm, trwalosc piany 14%, zas czesciowo zneutralizowane liniowe kwasy dodecy- lobenzenosulfonowe w 0,3% roztworze posiadaja wysokosc piany 120 mm i trwalosc 60%.Obecnosc, w srodku wedlug wynalazku, oksy- 15 etylatu nasyconych kwasów tluszczowych ma na celu korygowanie gestosci piany, oraz dzialanie ochronne przed podraznieniem skóry ludzkiej.Wlasnosci antykorozyjne srodka oraz jego odpo* wiednie pH zapewnia obecnosc etanoloaminy, na- 20 tomiast gestosc, lepkosc, szybkosc rozpuszczania w wodzie, temperatura krzepniecia w zaleznosci cd konkretnych wymagan jest regulowana iloscia glikolu etylenowego lub produktu przylaczenia 1 — 2 moli tlenku etylenu do 1 mola alkoholi 25 o dlugosci lancucha Ci — Cs.Przyklad I. Przez zmieszanie 100 g stabili¬ zowanego ]Jrzez przedmuchiwanie azotem w tem¬ peraturze 70°C siarczanowanego produktu przy¬ laczenia 4 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylo- 30 fenolu, 350 g produktu przylaczenia 8 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu, 5 g produktu przylaczenia 10 moli tlenku etylenu do 1 mola kwasu stearynowego, 5 g glikolu etylenowego, 5 g etanoloaminy i wody 535 g uzyskano klaro- 35 wna ciecz, barwy brazowej nadajaca sie do zwal¬ czania zapylenia przemyslowego, o nastepujacych wlasnosciach: — wysokosc piany z 0,3% roztworu wyno¬ sila — 80mm ( 40 _ rozkladalnosc w sciekach ok. — 95%, — lepkosc w 20°C — 100 cP, — odpornosc na twarda wode — 80% — trwalosc piany — 30% Piane ze sirodka wytwarzac mozna na pojedyn- 45 czych i centralnych urzadzeniach pianotwórczych.Przyklad II. Przez zmieszanie 700 g siarcza¬ nowego produktu przylaczenia 4 moli tlenku ety¬ lenu do 1 mola nonylofenolu, 50 g produktu przy¬ laczenia 8 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylo- 50 fenolu, 5 g produktu przylaczenia 10 moli tlenku etylenu do 1 mola kwasu stearynowego, 5 g gli¬ kolu etylenowego, 5 g etanoloaminy i 235 g wody uzyskano nadajaca sie do zwalczania zapylenia przemyslowego klarowna ciecz barwy brazowej, 95 o nastepujaceych wlasnosciach: — wysokosc piany 0,3% roztworu — 145 mm — rozkladalnosc w sciekach ok. — 80% — lepkosc — 450 cP — odpornosc na twarda wode — 75% 60 — trwalosc piany — 60% Przyklad III. Przez zmieszanie 500 kg sta¬ bilizowanego w taki sam sposób jak w przykla¬ dzie I siarczanowanego produktu przylaczenia 4 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu, *5 200 kg produktu przylaczenia 8 moli tlenku etyle-5 115 693 6 nu do nonylofenolu, 25 ,kg produktu przylaczenia 10 moli tlenku etylenu do 1 mola kwasu stearyno¬ wego, 10 kg glikolu etylenowego, 15 kg etanoloa¬ miny i 250 kg wody uzyskano srodek przeznaczo¬ ny do zwalczania zapylenia przemyslowego, z któ¬ rego piane wytwarzac mozna na pojedynczych i centralnych urzadzeniach pianotwórczych.Wlasnosci srodka byly nastepujace: — wysokosc piany z 0,3% roztworu — 160 mm — rozkladalnosc w sciekach — 80%, — lepkosc — 450 cP, — odpornosc na wode twarda — 80% — trwalosc piany — 80% Przyklad IV. Przez zmieszanie 100 g stabili¬ zowanych przez przedmuchiwanie powietrzem w temperaturze 70°C zneutralizowanych amonia¬ kiem do uzyskania pH 1% roztworu = 3 kwasów dodecylobenzenosulfonowych, 5 g produktu przy¬ laczenia 10 moli tlenku etylenu do 1 mola kwasu stear^nowegp, 350. g produktu przylaczenia 8 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu, 10 g gli¬ kolu etylenowego, 10 g produktu przylaczenia srednio 2 moli tlenku etylenu do 1 mola alkoholu metylowego, 15 g etanoloaminy i 510 g wody uzys¬ kano srodek przeznaczony do zwalczania zapylenia przemyslowego.Wlasnosci srodka byly nastepujace: — wysokosc piany* z 0,3% roztworu — 85 mm — rozkladalnosc w sciekach — 80% — lepkosc — 300 cP — odpornosc na wode twarda — 75% — trwalosc piany — 35°/o Przyklad V. Przez zmieszanie 700 g stabili¬ zowanych jak w przykladzie I zneutralizowanych amoniakiem do uzyskania pH 1% roztworu = 5 kwasów dodecylobenzenosulfonowych, 50 g pro¬ duktu przylaczenia 8 moli tlenku etylenu do 1 mo¬ la nonylofenolu, 5 g produktu przylaczenia 10 moli tlenku etylenu do 1 mola kwasu stearynowego, 10 g glikolu etylenowego, 10 g produktu przyla¬ czenia 1 mola tlenku etylenu do 1 mola alkoholu etylowego, 15 g etanoloaminy, i 210 g wody uzys¬ kano 1000 g klarownej brazowej cieczy.Ciecz ta nadawala sie do zwalczania zapylenia przemyslowego i posiadala nastepujace wlasnosci: — wysokosc piany z 0,3% roztworu — 155 mm — rozkladalnosc w sciekach — 70°/o — lepkosc — 600 cP — odpornosc na twarda wode — 55% — trwalosc piany — 80% Przyklad VI. Przez zmieszanie 500 g kwasów dodecylobenzenosulfonowych scharakteryzowanych w przykladzie V, 200 g produktu przylaczenia 8 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu, 15 g produktu przylaczenia 10 moli tlenku etylenu do 1 mola kwasu stearynowego, 10 g glikolu etyleno¬ wego, 10 g produktu przylaczenia 2 moli tlenku etylenu dio 1 mola alkoholu etylowego, 15 g eta¬ noloaminy i 250 g wody uzyskano srodek nadajacy sie do zwalczania zapylenia przemyslowego.Wlasnosci srodka przedstawialy sie nastepujaco: — wysokosc piany z 0,3% roztworu — 165 mm — rozkladalnosc w sciekach — 70% — lepkosc — 400 cP 5 . — odpornosc na twarda wode — 65% — trwalosc piany — 75%.Przyklad VII. Pnzez zmieszanie scharaktery¬ zowanego w przykladzie I 300 g siarczanowanego produktu przylaczenia 4 moli tlenku etylenu do 10 1 mola nonylofenolu, 100 g produktu przylacze¬ nia 8 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofeno¬ lu, 50 g produktu przylaczenia 10 moli etylenu do 1 mola kwasu stearynowego, 50 g glikolu etyle¬ nowego, 10 g produktu przylaczenia 2 moli tlenku lo etylenu do 1 mola alkoholu etylowego, 5 g etano¬ loaminy oraz wody do 1000 g uzyskano brazowa klarowna ciecz o wlasnosciach zblizonych do wlasnosci srodków opisanych wczesniej.Srodki wedlug przykladów I^V1I stosowac mozna do usuwania zapylenia stosujac do spo¬ rzadzania piany 0,1—5% roztwory srodka w wo¬ dzie kopalnianej. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Srodek pianotwórczy do zwalczania zapyle¬ nia szczególnie w przemysle. wydobywczym, za- 30 wierajacy w swym skladzie produkty przylacze¬ nia tlenku etylenu do nonylofenolu, glikol etyle¬ nowy, etanoloamine, wode oraz ewentualnie pro¬ dukty ptrzyiaczentia tlenku etylenu do alkoholi ali¬ fatycznych, znamienny tym, ze sklada sie z 100— 35 —700 czesci wagowych siarczanowanego produktu przylaczenia srednio 4 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu, lub 100—700 czesci wago¬ wych czesciowo zneutralizowanych kwasów dode¬ cylobenzenosulfonowych, 50—350 czesci wagowych 40 produktu przylaczenia srednio 8 moli tlenku ety¬ lenu do 1 mola nonylofenolu, 5—50 czesci wago¬ wych produktu przylaczenia srednio 10 moli tlen¬ ku etylenu do 1 mola kwasu stearynowego, 5—-50 czesci wagowych glikolu etylenowego, lub 5—50 45 czesci wagowych produktu przylaczenia 1—2 moli tlenku etylenu do 1 mola alkoholi o lancuchu weglowodorowym od Ci do Ce, 5—5G czesci wago¬ wych etanoloaminy oraz wode do 1000 czesci wa¬ gowych. 50
2. 2. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera stabilizowany przez przedmuchiwanie azotem lub powietrzem w temperaturze 70°C siarczanowany produkt przylaczenia srednio 4 moli tlenku etylenu do 1 mola nonylofenolu. as
3. 3. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera kwasy dodecylobenzenosulfonowe stabili¬ zowane przez przedmuchiwanie azotem lub po¬ wietrzem w temperaturze 70°C i czesciowo zneu¬ tralizowane amoniakiem, a ich 1% roztwór wodny 60 posiada pH 3—5. PL