RU2693125C1 - Физико-химический комплексный ингибитор для контроля самопроизвольного возгорания низкосортного угля и метод его подготовки и использования - Google Patents
Физико-химический комплексный ингибитор для контроля самопроизвольного возгорания низкосортного угля и метод его подготовки и использования Download PDFInfo
- Publication number
- RU2693125C1 RU2693125C1 RU2018135759A RU2018135759A RU2693125C1 RU 2693125 C1 RU2693125 C1 RU 2693125C1 RU 2018135759 A RU2018135759 A RU 2018135759A RU 2018135759 A RU2018135759 A RU 2018135759A RU 2693125 C1 RU2693125 C1 RU 2693125C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal
- low
- chelate
- complex inhibitor
- inhibitor
- Prior art date
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 229940125507 complex inhibitor Drugs 0.000 title claims abstract description 33
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 3
- 239000013522 chelant Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 claims abstract description 19
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- JPFCOVZKLAXXOE-XBNSMERZSA-N (3r)-2-(3,5-dihydroxy-4-methoxyphenyl)-8-[(2r,3r,4r)-3,5,7-trihydroxy-2-(4-hydroxyphenyl)-3,4-dihydro-2h-chromen-4-yl]-3,4-dihydro-2h-chromene-3,5,7-triol Chemical compound C1=C(O)C(OC)=C(O)C=C1C1[C@H](O)CC(C(O)=CC(O)=C2[C@H]3C4=C(O)C=C(O)C=C4O[C@@H]([C@@H]3O)C=3C=CC(O)=CC=3)=C2O1 JPFCOVZKLAXXOE-XBNSMERZSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229920001991 Proanthocyanidin Polymers 0.000 claims abstract description 15
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 13
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 14
- 230000009920 chelation Effects 0.000 claims description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 abstract description 14
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 abstract description 11
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 abstract description 4
- 239000013543 active substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 8
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 7
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 4
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 3
- 239000013000 chemical inhibitor Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 NaCl Chemical class 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001765 catechin Chemical class 0.000 description 2
- ADRVNXBAWSRFAJ-UHFFFAOYSA-N catechin Natural products OC1Cc2cc(O)cc(O)c2OC1c3ccc(O)c(O)c3 ADRVNXBAWSRFAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000005487 catechin Nutrition 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- CSJDCSCTVDEHRN-UHFFFAOYSA-N methane;molecular oxygen Chemical compound C.O=O CSJDCSCTVDEHRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010718 Oxidation Activity Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 1
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical group OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 239000000852 hydrogen donor Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical class OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F5/00—Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires
- E21F5/02—Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires by wetting or spraying
- E21F5/06—Fluids used for spraying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K21/00—Fireproofing materials
- C09K21/02—Inorganic materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D1/00—Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
- A62D1/0028—Liquid extinguishing substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K21/00—Fireproofing materials
- C09K21/06—Organic materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
Abstract
Физико-химический комплексный ингибитор для контроля самопроизвольного возгорания низкосортного угля и методы его подготовки и использования. Комплексный ингибитор состоит из хелата и аттапульгита, при этом хелат образован путем хелатирования проантоцианидина с хлоридом кальция. Ингибитор обладает влагопоглощающим и удерживающим влагу эффектом и может уменьшить потерю воды при низкой температуре. При высокой температуре формирует устойчивый оксидный изолирующий слой, такой же как изоляционный слой MgO и Al2O3, что блокирует контакт залежей угля с кислородом. Кроме того, ингибитор связывает гидроксильные свободные радикалы, образующиеся во время цепной реакции цикла, и разрушает свободные радикалы пероксида, а также взаимодействует с активной субстанцией угля с образованием стабильной структуры, такой как эфирная связь и водородная связь, тем самым обеспечивая постоянное ингибирование низкосортного угля. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 пр.
Description
Область применения изобретения
Настоящее изобретение относится к области применения методов подземного пожаротушения и технических приемов тушения на угольных шахтах и, в частности, к физико-химическому комплексному ингибитору для контроля самопроизвольного возгорания низкосортного угля и метода его подготовки.
Описание предшествующего уровня техники
Ресурсы низкосортного угля в Китае имеются в изобилии, но проблема воспламенения является довольно серьезной. Низкосортный уголь содержит большое количество активных функциональных групп, включая алифатические группы, такие как метил, и метилен, и гидроксильная группа, и эти активные функциональные группы обладают очень сильной окислительной активностью, так что окислительное самопроизвольное возгорание может легко произойти и даже возникнуть пожар. Огонь, вызванный самопроизвольным возгоранием угля, может не только сжечь большое количество угольных ресурсов, но также высвободить большое количество токсичных и вредоносных газов, что создает угрозу здоровью персонала и экологической безопасности. Это проблема, которую необходимо срочно решать во время безопасной добычи угля.
Основным принципом контроля самопроизвольного возгорания угля является устранение возникновения окисления угля или уменьшение генерации и накопления тепла при окислении угля. Низкотемпературное окисление угля представляет собой сложный процесс свободно-радикальной цепной реакции угольно-кислородного комплекса. Во время процесса свободные радикалы используются для инициирования роста цепи и цепной передачи. Поэтому выбор подходящего ингибитора может своевременно устранять или уменьшать активные функциональные группы или ключевые свободные радикалы во время цепной реакции цикла, обеспечивая при этом удержание влаги и понижение температуры угля, что имеет огромное значение для контроля самопроизвольного возгорания угля. В настоящее время ингибиторы для контроля самопроизвольного возгорания угля главным в основном являются физическими ингибиторами и химическими ингибиторами. Механизм ингибирования физических ингибиторов главным образом представляет собой кислородный барьер и прекращение доступа кислорода, а также поглощение влаги и понижение температуры. Физическими ингибиторами в основном являются пены, гели и водопоглощающие соли (такие как NaCl, MgCl2 и СаСl2). Эти физические ингибиторы могут изменять физические условия вокруг залежей угля и препятствовать самопроизвольному возгоранию угля главным образом за счет удержания влаги, поглощения тепла и понижения температуры, но не изменяют существенно риск самопроизвольного возгорания угля, поэтому когда увлажняющие свойства ингибиторов исчерпаны, ингибиторный эффект исчезает. Механизм ингибирования химических ингибиторов главным образом представляет собой уменьшение количества активных функциональных групп в угле или прерывание свободно-радикальной цепной реакции угольно-кислородного комплекса для ингибирования самопроизвольного возгорания угля. Химическими ингибиторами в основном являются окислителями, такими как перхлораты, перманганаты, пероксиды и экологически чистые ингибиторы, такие как мочевины, реагенты-стабилизаторы, катехины. Однако окислители могут выделять тепло во время реакции, что приводит к повышению температуры залежей угля, а сами окислители имеют большой риск возгорания; и реагенты-стабилизаторы, катехины и тому подобное являются дорогостоящими, что приводит к затруднениям в практическом применении на местах.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является создание физико-химического комплексного ингибитора для контроля самопроизвольного возгорания низкосортного угля, чтобы решить проблему окисления низкосортного угля при низкой температуре и преодоления недостатков прототипа. Комплексный ингибитор может поддерживать хороший ингибирующий эффект при физическом удержании влаги и может также существенно ингибировать самопроизвольное возгорание низкосортного угля в соответствии с функциями ключевых активных функциональных групп при окислении низкосортного угля. Для достижения вышеуказанной цели, техническое решение настоящего изобретения реализуется следующим образом:
Предоставляется физико-химический комплексный ингибитор для контроля самопроизвольного возгорания низкосортного угля, комплексный ингибитор состоит из хелата и аттапульгита, а хелат образуется путем хелатирования проантоцианидина с хлоридом кальция.
Массовое соотношение проантоцианидина к хлориду кальция составляет от 1:6 до 1:8, наиболее предпочтительно 1:7.
Массовое соотношение хелата к аттапульгиту составляет от 1:4 до 1:6, наиболее предпочтительно 1:5.
Также предлагается метод для подготовки физико-химического комплексного ингибитора для контроля самопроизвольного возгорания низкосортного угля, как описано выше.
Метод подготовки физико-химического комплексного ингибитора для контроля самопроизвольного возгорания низкосортного угля включает следующие этапы:
(1) проантоцианидин и хлорид кальция растворяют и диспергируют в воде растворителя и тщательно перемешивают в течение 10-20 мин для получения хелатного раствора; а также
(2) аттапульгит добавляют к раствору хелата и тщательно перемешивают в течение 10-20 мин для получения комплексного ингибиторующего раствора.
Также предлагается метод по использованию физико-химического комплексного ингибитора для контроля самопроизвольного возгорания низкосортного угля, как описано выше.
Метод использования физико-химического комплексного ингибитора для контроля самопроизвольного возгорания низкосортного угля включает в себя использование раствора комплексного ингибитора, который распыляется на остатки переработки угля в подземной выработанной территории для контроля самопроизвольного возгорания угля.
Полезный эффект:
Аттапульгит в комплексном ингибиторе представляет собой гидросульфатный силикатный глинистый минерал богатый магнием, имеющий многослойную структуру. Он обладает хорошими коллоидными свойствами, такими как уникальная дисперсия, высокая термостойкость и стойкость к солям и щелочам. Он также обладает хорошей пластичностью и межмолекулярной связью, а также сильной водопоглощающей способностью. Его структура содержит большое количество цеолитной воды и кристаллической воды, так что вода не будет легко рассеиваться при низкой температуре, а водяной пар будет образовываться при высокой температуре. Кроме того, устойчивый оксидный изолирующий слой, такой же как изоляционный слой MgO и Al2O3, может быть сформирован, что может блокировать контакт залежей угля с кислородом. Структура о-дигидроксибензольного кольца в проантоцианидине может быть подвергнута хелатированию с Са2+для образования стабильного «донора водорода». Имеющийся в составе водород может связывать гидроксильные свободные радикалы, образующиеся во время цепной реакции цикла, а также может удалять свободные радикалы пероксида, тем самым прерывая цепную реакцию цикла свободных радикалов. Кроме того, фенольная гидроксильная группа в проантоцианидине, которая не участвует в хелатировании, может быть подвергнута связыванию водородной связи с активной субстанцией угля, такой как гидроксил с образованием стабильной структуры После применения водорода фенольная гидроксильная группа также может взаимодействовать с активной субстанцией, такой как алифатическая группа, с образованием стабильной структуры эфирной связи, тем самым достигая цели ингибирования самопроизвольного возгорания угля. В дополнение, структура аттапульгита содержит большое количество каналов и пор, и хелатный компонент в комплексном ингибиторе может быть хорошо диспергирован в этих каналах и порах, так что хелат и аттапульгит образуют стабильный сцепленный комплексный ингибитор. Образовавшийся комплексный ингибитор обладает влагопоглощающим и удерживающим влагу эффектом и может уменьшить потерю воды при низкой температуре. Устойчивый оксидный изолирующий слой, такой же как изоляционный слой MgO и Al2O3, может быть сформирован при высокой температуре, что может блокировать контакт залежей угля с кислородом. Кроме того, комплексный ингибитор может связывать гидроксильные свободные радикалы, образующиеся во время цепной реакции цикла, и удалять свободные радикалы пероксида, а также может взаимодействовать с активной субстанцией угля с образованием стабильной структуры, такой как эфирная связь и водородная связь, тем самым обеспечивая постоянное ингибирование низкосортного угля.
Комплексный ингибитор является экологически чистым и экономичным, имеет ценные источники и стабильные свойства, а также прост в использовании. Распыление раствора комплексного ингибитора на район горных работ и выработанную территорию низкосортного угля может дезактивировать активность окисления активных функциональных групп на основе физического ингибирования, таким образом что активные функциональные группы угля, такие как алифатическая группа, становятся стабильной структурой и гидроксильные свободные радикалы, образующиеся во время реакции, связываются и удаляются, тем самым достигая цели ингибирования самопроизвольного возгорания угля.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Чтобы цель, решение и эффект настоящего изобретения стали более понятными, настоящее изобретение более подробно описывается ниже. Следует отметить, что конкретные примеры, описанные здесь, приведены исключительно в целях иллюстрации и не должны толковаться как ограничения настоящего изобретения.
Настоящее изобретение относится к физико-химического комплексному ингибитору для контроля самопроизвольного возгорания низкосортного угля, который состоит из хелата и аттапульгита в массовом соотношении от 1:4 до 1:6, хелат образуется путем хелатирования проантоцианидина с хлоридом кальция в массовом соотношении от 1:6 до 1:8.
Массовые соотношения компонентов пригодны как подходящие показатели, а также соотношения могут быть скорректированы в соответствии с практическими ситуациями. Массовые соотношения, достигающие оптимального эффекта, представляют собой: массовое соотношение 1:7 проантоцианидина к хлориду кальция; и массовое соотношение 1:5 хелата к аттапульгиту.
Настоящее изобретение более подробно описано ниже на конкретных примерах.
Пример 1:
Для комплексного ингибитора, имеющего массовую концентрацию 10%, проантоцианидин и хлорид кальция взвешивали в массовом соотношении 1:6, добавляли к 1 мл воды и перемешивали в течение 10-20 мин, чтобы получить хелатный раствор; аттапульгит взвешивали в массовом соотношении 1:4 хелата к аттапульгиту, добавляли к хелатному раствору и перемешивали в течение 10-20 минут, получая комплексный ингибирующий раствор. 1 г образца низкосортного угля взвешивали, и порода самопроизвольного возгорания низкосортного угля должна была воспламениться, тщательно перемешивали и смешивали с полученным комплексным ингибирующим раствором, затем оставляли на воздухе для высыхания в течение 24 часов и помещали в эксикатор для использования.
(1) было взято 10 мг образца угля. Процесс самопроизвольного возгорания угля был смоделирован термоанализатором SDT-Q600 с запрограммированным повышением температуры. Измеренная начальная температура выделения теплоты образца угля после обработки ингибирующим раствором выше на 33°С, чем у образца угля без обработки. Кроме того, экзотерма от начальной температуры выделения теплоты до 100°С и экзотерма от начальной температуры выделения теплоты до 200°С были значительно ниже, чем у исходного угля.
(2) Скорость ингибирования определяется до 80% методом определения скорости ингибирования для экзотермы от начальной температуры выделения теплоты до 100°С.
(3) Изменения метила и метилена в угле с температурой до и после ингибирования были испытаны на месте с помощью ИК-спектроскопии. Было обнаружено, что в ингибированном угле очень мало изменений в метиле и метилене, в то время как наблюдаются значительные изменения в метил- и метилен в исходном угле, что указывает на то, что ингибитор может уменьшить окисление метила и метилена в угле; и гидроксил в ингибированном угле значительно меньше, чем гидроксил в исходном угле, что указывает на то, что ингибитор может уменьшить присутствие гидроксила, тем самым улучшая свойство самопроизвольного возгорания залежей угля.
Пример 2:
Для комплексного ингибитора, имеющего такую же массовую концентрацию, что и в примере 1, проантоцианидин и хлорид кальция взвешивали в массовом соотношении 1:6, добавляли к 1 мл воды и перемешивали в течение 10-20 мин, чтобы получить хелатный раствор; аттапульгит взвешивали в массовом соотношении 1:4 хелата к аттапульгиту, добавляли к хелатному раствору и перемешивали в течение 10-20 минут, получая комплексный ингибирующий раствор. 1 г образца низкосортного угля взвешивали, и порода самопроизвольного возгорания низкосортного угля должна была воспламениться, тщательно перемешивали и смешивали с полученным комплексным ингибирующим раствором, затем оставляли на воздухе для высыхания в течение 24 часов и помещалали в эксикатор для использования.
(1) было взято 10 мг образца угля. Процесс самопроизвольного возгорания угля был смоделирован термоанализатором SDT-Q600 с запрограммированным повышением температуры. Измеренная начальная температура выделения теплоты образца угля после обработки раствором ингибитора выше на 40°С, чем у образца угля без обработки. Кроме того, экзотерма от начальной температуры выделения теплоты до 100°С и экзотерма от начальной температуры выделения теплоты до 200°С были значительно ниже, чем у исходного угля.
(2) Скорость ингибирования определяется до 86% методом определения скорости ингибирования для экзотермы от начальной температуры выделения теплоты до 100°С.
Состояния покоя были такими же, как в примере 1.
Пример 3:
Для комплексного ингибитора, имеющего массовую концентрацию 10%, проантоцианидин и хлорид кальция взвешивали в массовом соотношении 1:8, добавляли к 1 мл воды и перемешивали в течение 10-20 минут, чтобы получить хелатный раствор; аттапульгит взвешивали в массовом соотношении 1:6 хелата к аттапульгиту, добавляли к хелатному раствору и перемешивали в течение 10-20 минут, получая комплексный ингибирующий раствор. 1 г образца низкосортного угля взвешивали и порода самопроизвольного возгорания низкосортного угля должна была воспламениться, тщательно перемешивали и смешивали с полученным комплексным ингибирующим раствором, затем оставляли на воздухе для высыхания в течении 24 часов и помещали в эксикатор для использования.
(1) было взято 10 мг образца угля. Процесс самопроизвольного возгорания угля был смоделирован термоанализатором SDT-Q600 с запрограммированным повышением температуры. Измеренная начальная температура выделения теплоты образца угля после обработки раствором ингибитора выше на 36°С, чем у образца угля без обработки. Кроме того, экзотерма от начальной температуры выделения теплоты до 100°С и экзотерма от начальной температуры выделения теплоты до 200°С были значительно ниже, чем у исходного угля.
(2) Скорость ингибирования определяется до 84% методом определения скорости ингибирования для экзотермы от начальной температуры выделения теплоты до 100°С.
Состояния покоя были такими же, как в примере 1.
Приведенное выше описание всего лишь дает предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения. Следует отметить, что некоторые модификации и варианты могут вноситься специалистами в данной области техники без какого-либо значительного отклонения от принципов изобретения, и эти модификации и варианты следует рассматривать в рамках настоящего изобретения.
Claims (9)
1. Физико-химический комплексный ингибитор для контроля самопроизвольного возгорания низкосортного угля, в котором комплексный ингибитор состоит из хелата и аттапульгита, при этом хелат образован путем хелатирования проантоцианидина с хлоридом кальция.
2. Физико-химический комплексный ингибитор по п. 1, отличающийся тем, что массовое соотношение проантоцианидина к хлориду кальция составляет от 1:6 до 1:8.
3. Физико-химический комплексный ингибитор по п. 2, отличающийся тем, что массовое соотношение проантоцианидина к хлориду кальция составляет 1:7.
4. Физико-химический комплексный ингибитор по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что массовое соотношение хелата к аттапульгиту составляет от 1:4 до 1:6.
5. Физико-химический комплексный ингибитор по п. 4, отличающийся тем, что массовое соотношение хелата к аттапульгиту составляет 1:5.
6. Метод подготовки физико-химического комплексного ингибитора для контроля самопроизвольного возгорания низкосортного угля по п. 1 формулы изобретения, в котором метод включает следующие этапы:
(1) проантоцианидин и хлорид кальция растворяют и диспергируют в воде-растворителе и тщательно перемешивают в течение 10-20 мин для получения хелатного раствора, а также
(2) аттапульгит добавляют к раствору хелата и тщательно перемешивают в течение 10-20 мин для получения комплексного ингибирующего раствора.
7. Метод использования физико-химического комплексного ингибитора для контроля самопроизвольного возгорания низкосортного угля по п. 1 формулы изобретения, в котором раствор комплексного ингибитора распыляется на остатки переработки угля в подземной выработанной территории для контроля самопроизвольного возгорания угля.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710457978.4 | 2017-06-16 | ||
| CN201710457978.4A CN107035398B (zh) | 2017-06-16 | 2017-06-16 | 一种防治低阶煤自燃的物理-化学复合阻化剂及其制备和使用方法 |
| PCT/CN2017/114432 WO2018227898A1 (zh) | 2017-06-16 | 2017-12-04 | 防治低阶煤自燃的物理-化学复合阻化剂及其制备和使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2693125C1 true RU2693125C1 (ru) | 2019-07-01 |
Family
ID=59542458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018135759A RU2693125C1 (ru) | 2017-06-16 | 2017-12-04 | Физико-химический комплексный ингибитор для контроля самопроизвольного возгорания низкосортного угля и метод его подготовки и использования |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10648336B2 (ru) |
| CN (1) | CN107035398B (ru) |
| AU (1) | AU2017404563B2 (ru) |
| RU (1) | RU2693125C1 (ru) |
| WO (1) | WO2018227898A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2768722C1 (ru) * | 2019-01-16 | 2022-03-24 | Кванхи ЛИ | Многофункциональное средство типа пенообразующего концентрата для подавления самовозгорания битуминозного угля |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107035398B (zh) * | 2017-06-16 | 2019-02-12 | 中国矿业大学 | 一种防治低阶煤自燃的物理-化学复合阻化剂及其制备和使用方法 |
| CN110129074B (zh) * | 2019-05-20 | 2020-11-27 | 太原理工大学 | 一种无机盐-自由基淬火剂双重抑制煤自燃的防火材料及其制备方法 |
| CN111022104A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-04-17 | 京润矿安科技(北京)有限公司 | 一种煤矿防灭火用泡沫界面缓释阻化剂 |
| CN112863610B (zh) * | 2020-12-28 | 2024-04-05 | 西安科技大学 | 一种抑制瓦斯爆炸热反应进程的三相抑制剂复配方法 |
| CN113323709B (zh) * | 2021-06-15 | 2024-03-26 | 西安科技大学 | 一种抗氧化剂作为防治煤自燃阻化剂的应用 |
| CN117404127A (zh) * | 2023-11-28 | 2024-01-16 | 中国矿业大学 | 一种防治煤自燃的复合阻化剂及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1423747A1 (ru) * | 1986-12-24 | 1988-09-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела | Способ предупреждени эндогенных пожаров |
| SU1709116A1 (ru) * | 1990-01-23 | 1992-01-30 | Донецкий государственный университет | Состав дл предупреждени самонагревани углеродистых материалов |
| CN103203089A (zh) * | 2013-03-20 | 2013-07-17 | 北京工业大学 | 一种煤矿用灭火材料及其制备方法 |
| CN103711514A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-04-09 | 杭州电子科技大学 | 一种新型环保的防治煤炭自燃的复合阻化剂及其制备方法 |
| CN105156147A (zh) * | 2015-09-15 | 2015-12-16 | 辽宁工程技术大学 | 一种抑制高硫煤自燃的阻化剂 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1399036A (en) * | 1918-10-12 | 1921-12-06 | John A Thomas | Apparatus for preventing spontaneous combustion in coal piles |
| US4169170A (en) * | 1974-03-29 | 1979-09-25 | Cominco Ltd. | Control of dust during coal transportation |
| US4068802A (en) * | 1976-06-25 | 1978-01-17 | Goings Shelby H | Spraying system to control air-borne coal dust |
| US4199325A (en) * | 1978-11-22 | 1980-04-22 | Atlantic Richfield Company | Inhibiting spontaneous combustion of coal |
| US4306895A (en) * | 1980-01-31 | 1981-12-22 | Dravo Corporation | Coal stacking tower dust control system |
| US4331445A (en) * | 1981-04-03 | 1982-05-25 | Internorth | Reduction of spontaneous combustion of coal |
| US4380459A (en) * | 1981-10-05 | 1983-04-19 | Atlantic Richfield Company | Method for reducing the amount of coal dust in the environment surrounding coal mining |
| US4642196A (en) * | 1984-03-29 | 1987-02-10 | Mobil Oil Corporation | Method for controlling dust and spontaneous combustion in the drying, handling, transporting and storing of coal |
| US4725370A (en) * | 1985-06-14 | 1988-02-16 | Environmental Security Incorporated | Coal fire extinguishing and prevention |
| SU1652616A1 (ru) * | 1989-06-09 | 1991-05-30 | Донецкий государственный университет | Состав дл предупреждени самонагревани угл |
| US5330671A (en) * | 1992-09-11 | 1994-07-19 | Pullen Erroll M | Fluid, formulation and method for coal dust control |
| US20050161234A1 (en) * | 2004-01-27 | 2005-07-28 | Umit Turunc | Method for suppression and prevention of coal fires |
| CN100507214C (zh) * | 2006-12-21 | 2009-07-01 | 煤炭科学研究总院重庆分院 | 防治煤炭矿井煤自燃的化学阻化剂 |
| CN101144387A (zh) * | 2007-09-17 | 2008-03-19 | 刘长飞 | 一种防止煤炭自燃的环保化学阻化剂 |
| US8465667B2 (en) * | 2011-03-30 | 2013-06-18 | Nalco Company | Chemical additives to inhibit the air oxidation and spontaneous combustion of coal |
| PL2807238T3 (pl) * | 2012-01-26 | 2018-12-31 | Accordant Energy, Llc | Łagodzenie szkodliwych emisji spalania przy użyciu paliw surowcowych zawierających sorbent |
| CN104220568A (zh) * | 2012-03-15 | 2014-12-17 | 贝尼泰克股份有限公司 | 对低阶煤自燃的抑制作用 |
| FR2991334B1 (fr) * | 2012-06-01 | 2015-05-29 | Iec Europ | Alginates utilises comme moyen de lutte contre les risques d'incendie et d'explosion des materiaux organiques extractifs |
| CN102966369B (zh) * | 2012-12-10 | 2014-09-03 | 中国矿业大学 | 一种基于煤低温氧化机理的防治煤自燃的复合阻化剂 |
| CN103306711B (zh) * | 2013-06-14 | 2015-10-28 | 陕煤集团神木张家峁矿业有限公司 | 一种预防煤粉自燃的复合阻化剂及其制备方法 |
| CN103306710B (zh) * | 2013-06-14 | 2015-10-28 | 陕煤集团神木张家峁矿业有限公司 | 一种防止煤粉自燃的复合阻化剂 |
| WO2017106289A1 (en) * | 2015-12-14 | 2017-06-22 | Henry Company, Llc | Dust control formulations |
| CN106753439B (zh) * | 2016-12-07 | 2018-10-12 | 中国矿业大学 | 一种防止煤炭自燃用复合阻化剂及其制备方法 |
| CN107035398B (zh) * | 2017-06-16 | 2019-02-12 | 中国矿业大学 | 一种防治低阶煤自燃的物理-化学复合阻化剂及其制备和使用方法 |
-
2017
- 2017-06-16 CN CN201710457978.4A patent/CN107035398B/zh active Active
- 2017-12-04 RU RU2018135759A patent/RU2693125C1/ru active
- 2017-12-04 WO PCT/CN2017/114432 patent/WO2018227898A1/zh active Application Filing
- 2017-12-04 AU AU2017404563A patent/AU2017404563B2/en active Active
- 2017-12-04 US US16/090,060 patent/US10648336B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1423747A1 (ru) * | 1986-12-24 | 1988-09-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела | Способ предупреждени эндогенных пожаров |
| SU1709116A1 (ru) * | 1990-01-23 | 1992-01-30 | Донецкий государственный университет | Состав дл предупреждени самонагревани углеродистых материалов |
| CN103203089A (zh) * | 2013-03-20 | 2013-07-17 | 北京工业大学 | 一种煤矿用灭火材料及其制备方法 |
| CN103711514A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-04-09 | 杭州电子科技大学 | 一种新型环保的防治煤炭自燃的复合阻化剂及其制备方法 |
| CN105156147A (zh) * | 2015-09-15 | 2015-12-16 | 辽宁工程技术大学 | 一种抑制高硫煤自燃的阻化剂 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2768722C1 (ru) * | 2019-01-16 | 2022-03-24 | Кванхи ЛИ | Многофункциональное средство типа пенообразующего концентрата для подавления самовозгорания битуминозного угля |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2018227898A1 (zh) | 2018-12-20 |
| US10648336B2 (en) | 2020-05-12 |
| CN107035398B (zh) | 2019-02-12 |
| AU2017404563B2 (en) | 2019-06-20 |
| CN107035398A (zh) | 2017-08-11 |
| US20200095864A1 (en) | 2020-03-26 |
| AU2017404563A1 (en) | 2019-01-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2693125C1 (ru) | Физико-химический комплексный ингибитор для контроля самопроизвольного возгорания низкосортного угля и метод его подготовки и использования | |
| Cheng et al. | An intelligent gel designed to control the spontaneous combustion of coal: fire prevention and extinguishing properties | |
| Yan et al. | A novel intumescent flame-retardant to inhibit the spontaneous combustion of coal | |
| Dou et al. | Sodium humate as an effective inhibitor of low-temperature coal oxidation | |
| CN107955632B (zh) | 一种相变材料温敏胞衣、复合阻化物及其制备方法 | |
| Liodakis et al. | Autoignition and thermogravimetric analysis of forest species treated with fire retardants | |
| Xia et al. | Flame retarding and smoke suppressing mechanisms of nano composite flame retardants on bitumen and bituminous mixture | |
| CN104511127B (zh) | 一种d类火灾的灭火剂及其制备方法 | |
| CN110129074B (zh) | 一种无机盐-自由基淬火剂双重抑制煤自燃的防火材料及其制备方法 | |
| CN112282832A (zh) | 一种矿用煤自燃防治阻化泡沫发泡剂及其制备方法 | |
| WO2022147888A1 (zh) | 一种煤矿用多功能封堵剂及其制备方法 | |
| Montaudo et al. | Intumescent flame retardant for polymers. III. The polypropylene–ammonium polyphosphate–polyurethane system | |
| CN112245856A (zh) | 一种矿用阻化泡沫固体发泡剂及其制备方法 | |
| CN109289148B (zh) | 一种煤矿井下防灭火剂及其制备方法 | |
| CN114470600B (zh) | 一种泡沫凝胶防灭火材料 | |
| CN111119977B (zh) | 一种抑制煤尘爆炸的钢渣基抑爆材料及其制备方法和应用 | |
| CN106823230B (zh) | 一种适用于煤矸石自燃的赤泥基灭火及防自燃材料 | |
| CN109944627B (zh) | 抑制煤自燃的协同型含膦阻化剂及其制备方法 | |
| CN111763279A (zh) | 一种防治煤层自燃的高分子乳液阻化剂及制备方法和应用 | |
| Li et al. | Effect of ammonium polyphosphate modified with 3-(methylacryloxyl) propyltrimethoxy silane on the flammability and thermal degradation of pine-needles | |
| JPH07313618A (ja) | 粉末消火薬剤 | |
| CN117404127A (zh) | 一种防治煤自燃的复合阻化剂及其制备方法 | |
| CN111364282B (zh) | 一种无卤无机阻燃材料及其制备方法和应用 | |
| CN101225748B (zh) | 一种抑制硫化矿石氧化自燃的复合覆盖剂 | |
| JPH0780095A (ja) | 粉末消火薬剤 |