一種散煤運輸封塵劑及其使用方法
2023-05-31 04:35:11
專利名稱：一種散煤運輸封塵劑及其使用方法
技術領域：
本發明涉及防塵技術領域，尤其涉及一種控制散煤粉塵的封塵劑及其使用 方法。
背景技術：
我國是煤炭生產和消費人國，每年有大量煤炭從生產地通過火車、汽車等 運輸工具運送到消費地，由於缺乏有效的煤塵防護措施，在煤炭運送過程產生 大量煤塵，不僅汙染環境，也導致大量煤炭損失。根據陝西省神東煤炭公司不完全統計，神東公司鐵路運輸造成的煤炭路損約為0.3~0.6%，按煤塵損失0.3% 推算，神東公司2004年因火車運輸造成煤塵損失的煤炭就近30萬噸，直接 經濟損失達1.2億元，這既造成了自然資源的浪費，又嚴重汙染了大氣環境； 再者，由於運量大，火車密度高，火車在隧道內穿行引起的強大氣流巻起的 煤塵不僅嚴重汙染隧道環境，而且隧道內煤塵的清除需要花費大量的人力物 力，當隧道內煤塵達到一定濃度值時遇到火星還容易發生爆炸，同時隧道內 粉塵大，能見度非常低，有時只有二、三十米的距離，上述因素對鐵路的安 全運行均構成威脅，也帶來了不便。另據美國礦業委員會的研究，煤炭通過 火車的長距離運輸，僅被風吹引起的以煤塵方式損失的煤炭就能達到 0.4~1.2%，因此，煤炭運輸過程中的封塵處理是一個世界性的難題，目前在國 外也沒有十分成熟和可供借鑑、引進的產品或技術。僅報導稱，有一家國際 公司一蘇伊士集團近年來研製成了一種新型粉塵控制產品"DUST-CRUST 封塵劑81620"，但該產品原料成本較高，也只進行了一些簡單的工業應用試 驗研究，沒有進行大規模的生產和應用，也沒有見到將這一產品應用於散煤運輸封塵方面的報導。目前，國內與防塵和粘結相關的產品有防塵劑、型煤 粘結劑及液體生態地膜等，其中的防塵劑主要用於織物或金屬表面噴塗，使噴塗表面不易附著灰塵，該類型產品大多為有機溶質性產品，易燃易爆；型煤粘結劑主要採用一些有低粘度的有機、無機化合物拌入煤體內製成有特定 形狀的煤塊，這兩種產品都不能滿足作為運煤體應用的散煤運輸封塵劑的技術要求；由本發明人於2002年申請並獲得的名稱"聚乙烯醇改性物一液體生 態地膜的製備"的發明專利ZL02108889.6，雖與散煤運輸封塵劑的基本要求 比較相符，但其成膜的強度與成膜的固化時間等技術指標尚有差距。因此， 為了節約寶貴的煤炭資源、減少對環境的汙染和提高鐵路運輸的安全性，研 究煤炭在運輸過程中能有效控制煤塵的散煤運輸封塵劑勢在必行。發明內容本發明目的是，針對現有相關技術所存在的產品易燃、易爆，成本過高或 成膜強度不高、成膜固化時間較長等缺陷，提出一種原料易購、無汙染，生 產工藝簡單、成本低、穩定性好，使用安全、方便，噴布後成膜強度高、固 化時間短、封塵效果好的散煤運輸封塵劑；本發明的另一目的是提出該封塵劑 的使用方法。本發明目的通過以下技術方案得以實現。 一種散煤運輸封塵劑，該封塵劑的組分與各組分的重量％含量為 聚乙烯醇 40-60， 甲基纖維素 20-40，海藻酸鈉 10-20, 二甲基矽油 1-3。所述封塵劑的組分與各組分的重量％含量為聚乙烯醇50，甲基纖維素35， 海藻酸鈉13， 二甲基矽油2。一種散煤運輸封塵劑的製備方法，將各組分按配方稱量後投入固體粉末攪 拌機攪拌、混合30分鐘，包裝、封口後即成產品。一種散煤運輸封塵劑的使用方法，按以下步驟進行(1) 根據生產實際中對粘結強度的需要，將配製好的散煤運輸封塵劑產品與水按重量4-10 % : 90-96 %比例，投入溫控反應釜中；(2) 啟動反應釜，加溫到60-75'C，攪拌2小時至物料充分溶解；(3) 將封塵劑水溶液置入手動或機動噴灑器中；(4) 按封塵劑水溶液2kg/m2的用量，向散煤堆表層均勻噴灑；(5) 待散煤堆表層風乾，形成一層封塵劑固化膜後，即可開始運輸。本發明的有益效果一是本發明將原液體生態地膜這一專利技術應用到散煤運輸封塵劑研究 中，對原有配方進行了改進，添加的增塑劑和增稠劑，增加了該劑的成膜強度20%左右，縮短了該成膜劑的固化時間30分鐘左右，使該產品噴灑煤體表 面後，能在煤體表面快速形成一層有較高強度的粉煤顆粒粘連層，並45分鐘 內達到固化成膜；據前期工業試驗表明，該膜層粘性好、強度高，能達到封 塵劑的技術要求，在火車運輸散煤過程的煤塵抑制率達到90%以上，能有效起 到防止揚塵的作用；二是該產品配方合理，原料易購，生產工藝簡單，穩定性好，易於保存， 使用安全、方便，無毒副作用，不影響煤炭質量；三是該產品成本低廉、使用方便、抑塵防損效果明顯，經濟及生態效益顯 著，以陝西省神東煤炭公司為例，按2004年公司煤產量計算，公司若按常規 運輸一年通過煤塵損失的煤炭要達30餘萬噸，直接經濟損失達1.2億元，若 運用散煤運輸封塵劑運輸，按封塵劑的封塵效果90%計算， 一年為公司減少煤炭損失27萬噸，散煤運輸封塵劑按平均成本35元/每節車廂計算，公司一年 使用散煤運輸封塵劑的成本約為5000萬元，損失與成本相抵， 一年為公司新 增經濟效益達5800萬元；同時，意味著鐵路沿線將減少27萬噸煤塵進入大 氣，這對保護當地的大氣環境具有重大的環保意義；另外，使用散煤運輸封 塵劑後火車在隧道內穿行揚起的煤塵量將大大降低，這不僅為隧道內煤塵的 清除節約了大量的人力物力，更重要的是對實現鐵路的安全運輸具有重大的 現實意義。
具體實施方式
下面通過具體實施例和試驗例對本發明作進一步的詳細描述，但並不受 以下內容的限止。聚乙烯醇山西三維集團生產PVA1799型產品； 甲基纖維素河北文安縣金星纖維素廠生產348型CMC產品；海藻酸鈉青島天宇海藻有限公司生產工業級800型產品； 二甲基矽油山東大易化工有限公司生產DY-201型產品；溫控反應釜杭州西湖搪玻璃設備有限公司產DE2003-51型500L電加熱反 應釜。 實施例1:(1) 把聚乙烯醇、甲基纖維素、海藻酸鈉、二甲基矽油按重量％ 40 : 40 :19 : 1比例稱取後，置入固體粉末攪拌機中充分攪拌混合30分鐘，包裝即成產品，備用；(2) 待使用時，將配製好的散煤運輸封塵劑產品與水按重量4% : 96%比例， 投入溫控反應釜中；(3) 啟動反應釜，加溫到62t:，攪拌2小時至物料充分溶解；(4) 將封塵劑水溶液置入手動或機動噴灑器中；(5) 按封塵劑水溶液2kg/m2的用量，向散煤堆表層均勻噴灑；(5)待散煤堆表層風乾，形成一層封塵劑固化膜後，即可開始運輸。實施例2:(1) 把聚乙烯醇、甲基纖維素、海藻酸鈉、二甲基矽油按重量％ 50 : 35 :13 : 2比例稱取後，置入固體粉末攪拌機中充分攪拌混合30分鐘，包裝即成產品，備用；(2) 待使用時，將配製好的散煤運輸封塵劑產品與水按重量7% : 93%比例， 投入溫控反應釜中；(3) 啟動反應釜，加溫到69。C，攪拌2小時至物料充分溶解；(4) 將封塵劑水溶液置入手動或機動噴灑器中；(5) 按封塵劑水溶液2kg/m2的用量，向散煤堆表層均勻噴灑，待散煤堆表 層風乾，形成一層封塵劑固化膜後，即可開始運輸。實施例3:(1) 把聚乙烯醇、甲基纖維素、海藻酸鈉、二甲基矽油按重量％ 60 : 27 :10 : 3比例稱取後，置入固體粉末攪拌機中充分攪拌混合30分鐘後，包裝即成(2) 待使用時，將配製好的散煤運輸封塵劑產品與水按重量10 % : 90%比 例，投入溫控反應釜中；(3) 啟動反應釜，加溫到75'C，攪拌2小時至物料充分溶解；(4) 將封塵劑水溶液置入手動或機動噴灑器中；(5) 按封塵劑水溶液2kg/m2的用量，向散煤堆表層均勻噴灑，待散煤堆表層風乾，形成一層封塵劑固化膜後，即可開始運輸。 試驗例l:在實驗室內進行粉煤表面的封塵試驗，模擬火車在時速120公裡/小時的 風速下進行散煤表面的封塵風動試驗，結果表明應用本發明散煤運輸封塵劑 實施例1產品與水按重量4 % : 96%加溫、溶解後，稀釋液用量為2公斤/米2 的情況下，粉煤表面在噴灑封塵劑後的45分鐘內既能使粉煤表面的揚塵減少 90%以上，並且隨著封塵劑的脫水固化後，其防塵效果一直保持不變。完全能 滿足火車長距離運輸的防塵需要。 試驗例2:對一列自陝西大柳塔至天津黃驊港運煤火車的50節車廂進行封塵試驗， 其餘車廂作為封塵效果對照。根據對火車到達港口後的車廂裝載煤炭表面變 化情況觀測，使用散煤運輸封塵劑的車廂煤炭表面保存完好，損失率為0.05% 基本保持了裝載時的狀態，而沒有使用散煤運輸封塵劑的車廂煤炭表面已經 被大風吹的面貌全非，損失率達0.36%。
權利要求
1、一種散煤運輸封塵劑，該封塵劑的組分與各組分的重量％含量為聚乙烯醇40-60，甲基纖維素20-40，海藻酸鈉10-20，二甲基矽油1-3。
2、 按權利要求1所述的封塵劑，其特徵在於所述封塵劑的組分與各組分的 重量％含量為聚乙烯醇50，甲基纖維素35，海藻酸鈉13， 二甲基矽油2。
3、 一種使用權利要求1或2所述散煤運輸封塵劑的方法，其特徵在於按以 下步驟進行(1) 根據生產實際中對粘結強度的需要，將配製好的散煤運輸封塵劑產品與 水按重量4-10 % : 90-96 %比例，投入溫控反應釜中；(2) 啟動反應釜，加溫到60-75°C，攪拌2小時至物料充分溶解；(3) 將封塵劑水溶液置入手動或機動噴灑器中；(4) 按封塵劑水溶液2kg/m2的用量，向散煤堆表層均勻噴灑；(5) 待散煤堆表層風乾，形成一層封塵劑固化膜後，即可開始運輸。
全文摘要
本發明公開了一種散煤運輸封塵劑及其使用方法，屬於防塵技術領域。該封塵劑的組分與各組分的重量％含量為聚乙烯醇40-60，甲基纖維素20-40，海藻酸鈉10-20，二甲基矽油1-3；使用時，將該產品與水按重量4-10％∶90-96％，投入60-75℃反應釜中，攪拌至物料充分溶解，置入噴灑器中，按此水溶液2kg/m2的用量，噴灑於散煤堆表層即成。該產品配方合理，成本低廉，生產工藝簡單，穩定性好，易於保存，使用安全、方便，無毒副作用，抑塵、防損效果明顯，對火車運輸散煤的煤塵抑制率達到90％以上，有顯著的經濟及生態效益。能在火車、汽車及輪船等散煤運輸中推廣應用。
文檔編號C08L83/00GK101230253SQ20071030683
公開日2008年7月30日 申請日期2007年12月28日 優先權日2007年12月28日
發明者丁炳紅, 吳林妃, 凱 曹, 王建紅 申請人:浙江省農業科學院