專利名稱：一種散煤運(yùn)輸封塵劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防塵技術(shù)領(lǐng)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(shù)：
我國(guó)是煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)人國(guó)，每年有大量煤炭從生產(chǎn)地通過火車、汽車等 運(yùn)輸工具運(yùn)送到消費(fèi)地，由于缺乏有效的煤塵防護(hù)措施，在煤炭運(yùn)送過程產(chǎn)生 大量煤塵，不僅污染環(huán)境，也導(dǎo)致大量煤炭損失。根據(jù)陜西省神東煤炭公司不完全統(tǒng)計(jì)，神東公司鐵路運(yùn)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(yùn)輸造成煤塵損失的煤炭就近30萬(wàn)噸，直接 經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1.2億元，這既造成了自然資源的浪費(fèi)，又嚴(yán)重污染了大氣環(huán)境； 再者，由于運(yùn)量大，火車密度高，火車在隧道內(nèi)穿行引起的強(qiáng)大氣流巻起的 煤塵不僅嚴(yán)重污染隧道環(huán)境，而且隧道內(nèi)煤塵的清除需要花費(fèi)大量的人力物 力，當(dāng)隧道內(nèi)煤塵達(dá)到一定濃度值時(shí)遇到火星還容易發(fā)生爆炸，同時(shí)隧道內(nèi) 粉塵大，能見度非常低，有時(shí)只有二、三十米的距離，上述因素對(duì)鐵路的安 全運(yùn)行均構(gòu)成威脅，也帶來了不便。另?yè)?jù)美國(guó)礦業(yè)委員會(huì)的研究，煤炭通過 火車的長(zhǎng)距離運(yùn)輸，僅被風(fēng)吹引起的以煤塵方式損失的煤炭就能達(dá)到 0.4~1.2%，因此，煤炭運(yùn)輸過程中的封塵處理是一個(gè)世界性的難題，目前在國(guó) 外也沒有十分成熟和可供借鑒、引進(jìn)的產(chǎn)品或技術(shù)。僅報(bào)導(dǎo)稱，有一家國(guó)際 公司一蘇伊士集團(tuán)近年來研制成了一種新型粉塵控制產(chǎn)品"DUST-CRUST 封塵劑81620"，但該產(chǎn)品原料成本較高，也只進(jìn)行了一些簡(jiǎn)單的工業(yè)應(yīng)用試 驗(yàn)研究，沒有進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用，也沒有見到將這一產(chǎn)品應(yīng)用于散煤運(yùn)輸封塵方面的報(bào)導(dǎo)。目前，國(guó)內(nèi)與防塵和粘結(jié)相關(guān)的產(chǎn)品有防塵劑、型煤 粘結(jié)劑及液體生態(tài)地膜等，其中的防塵劑主要用于織物或金屬表面噴涂，使噴涂表面不易附著灰塵，該類型產(chǎn)品大多為有機(jī)溶質(zhì)性產(chǎn)品，易燃易爆；型煤粘結(jié)劑主要采用一些有低粘度的有機(jī)、無機(jī)化合物拌入煤體內(nèi)制成有特定 形狀的煤塊，這兩種產(chǎn)品都不能滿足作為運(yùn)煤體應(yīng)用的散煤運(yùn)輸封塵劑的技術(shù)要求；由本發(fā)明人于2002年申請(qǐng)并獲得的名稱"聚乙烯醇改性物一液體生 態(tài)地膜的制備"的發(fā)明專利ZL02108889.6，雖與散煤運(yùn)輸封塵劑的基本要求 比較相符，但其成膜的強(qiáng)度與成膜的固化時(shí)間等技術(shù)指標(biāo)尚有差距。因此， 為了節(jié)約寶貴的煤炭資源、減少對(duì)環(huán)境的污染和提高鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩裕?究煤炭在運(yùn)輸過程中能有效控制煤塵的散煤運(yùn)輸封塵劑勢(shì)在必行。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是，針對(duì)現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)所存在的產(chǎn)品易燃、易爆，成本過高或 成膜強(qiáng)度不高、成膜固化時(shí)間較長(zhǎng)等缺陷，提出一種原料易購(gòu)、無污染，生 產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低、穩(wěn)定性好，使用安全、方便，噴布后成膜強(qiáng)度高、固 化時(shí)間短、封塵效果好的散煤運(yùn)輸封塵劑；本發(fā)明的另一目的是提出該封塵劑 的使用方法。本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。 一種散煤運(yùn)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, 二甲基硅油 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， 二甲基硅油2。一種散煤運(yùn)輸封塵劑的制備方法，將各組分按配方稱量后投入固體粉末攪 拌機(jī)攪拌、混合30分鐘，包裝、封口后即成產(chǎn)品。一種散煤運(yùn)輸封塵劑的使用方法，按以下步驟進(jìn)行(1) 根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際中對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度的需要，將配制好的散煤運(yùn)輸封塵劑產(chǎn)品與水按重量4-10 % : 90-96 %比例，投入溫控反應(yīng)釜中；(2) 啟動(dòng)反應(yīng)釜，加溫到60-75'C，攪拌2小時(shí)至物料充分溶解；(3) 將封塵劑水溶液置入手動(dòng)或機(jī)動(dòng)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(fēng)干，形成一層封塵劑固化膜后，即可開始運(yùn)輸。本發(fā)明的有益效果一是本發(fā)明將原液體生態(tài)地膜這一專利技術(shù)應(yīng)用到散煤運(yùn)輸封塵劑研究 中，對(duì)原有配方進(jìn)行了改進(jìn)，添加的增塑劑和增稠劑，增加了該劑的成膜強(qiáng)度20%左右，縮短了該成膜劑的固化時(shí)間30分鐘左右，使該產(chǎn)品噴灑煤體表 面后，能在煤體表面快速形成一層有較高強(qiáng)度的粉煤顆粒粘連層，并45分鐘 內(nèi)達(dá)到固化成膜；據(jù)前期工業(yè)試驗(yàn)表明，該膜層粘性好、強(qiáng)度高，能達(dá)到封 塵劑的技術(shù)要求，在火車運(yùn)輸散煤過程的煤塵抑制率達(dá)到90%以上，能有效起 到防止揚(yáng)塵的作用；二是該產(chǎn)品配方合理，原料易購(gòu)，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，易于保存， 使用安全、方便，無毒副作用，不影響煤炭質(zhì)量；三是該產(chǎn)品成本低廉、使用方便、抑塵防損效果明顯，經(jīng)濟(jì)及生態(tài)效益顯 著，以陜西省神東煤炭公司為例，按2004年公司煤產(chǎn)量計(jì)算，公司若按常規(guī) 運(yùn)輸一年通過煤塵損失的煤炭要達(dá)30余萬(wàn)噸，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1.2億元，若 運(yùn)用散煤運(yùn)輸封塵劑運(yùn)輸，按封塵劑的封塵效果90%計(jì)算， 一年為公司減少煤炭損失27萬(wàn)噸，散煤運(yùn)輸封塵劑按平均成本35元/每節(jié)車廂計(jì)算，公司一年 使用散煤運(yùn)輸封塵劑的成本約為5000萬(wàn)元，損失與成本相抵， 一年為公司新 增經(jīng)濟(jì)效益達(dá)5800萬(wàn)元；同時(shí)，意味著鐵路沿線將減少27萬(wàn)噸煤塵進(jìn)入大 氣，這對(duì)保護(hù)當(dāng)?shù)氐拇髿猸h(huán)境具有重大的環(huán)保意義；另外，使用散煤運(yùn)輸封 塵劑后火車在隧道內(nèi)穿行揚(yáng)起的煤塵量將大大降低，這不僅為隧道內(nèi)煤塵的 清除節(jié)約了大量的人力物力，更重要的是對(duì)實(shí)現(xiàn)鐵路的安全運(yùn)輸具有重大的 現(xiàn)實(shí)意義。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例和試驗(yàn)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但并不受 以下內(nèi)容的限止。聚乙烯醇山西三維集團(tuán)生產(chǎn)PVA1799型產(chǎn)品； 甲基纖維素河北文安縣金星纖維素廠生產(chǎn)348型CMC產(chǎn)品；海藻酸鈉青島天宇海藻有限公司生產(chǎn)工業(yè)級(jí)800型產(chǎn)品； 二甲基硅油山東大易化工有限公司生產(chǎn)DY-201型產(chǎn)品；溫控反應(yīng)釜杭州西湖搪玻璃設(shè)備有限公司產(chǎn)DE2003-51型500L電加熱反 應(yīng)釜。 實(shí)施例1:(1) 把聚乙烯醇、甲基纖維素、海藻酸鈉、二甲基硅油按重量％ 40 : 40 :19 : 1比例稱取后，置入固體粉末攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢杌旌?0分鐘，包裝即成產(chǎn)品，備用；(2) 待使用時(shí)，將配制好的散煤運(yùn)輸封塵劑產(chǎn)品與水按重量4% : 96%比例， 投入溫控反應(yīng)釜中；(3) 啟動(dòng)反應(yīng)釜，加溫到62t:，攪拌2小時(shí)至物料充分溶解；(4) 將封塵劑水溶液置入手動(dòng)或機(jī)動(dòng)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(fēng)干，形成一層封塵劑固化膜后，即可開始運(yùn)輸。實(shí)施例2:(1) 把聚乙烯醇、甲基纖維素、海藻酸鈉、二甲基硅油按重量％ 50 : 35 :13 : 2比例稱取后，置入固體粉末攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢杌旌?0分鐘，包裝即成產(chǎn)品，備用；(2) 待使用時(shí)，將配制好的散煤運(yùn)輸封塵劑產(chǎn)品與水按重量7% : 93%比例， 投入溫控反應(yīng)釜中；(3) 啟動(dòng)反應(yīng)釜，加溫到69。C，攪拌2小時(shí)至物料充分溶解；(4) 將封塵劑水溶液置入手動(dòng)或機(jī)動(dòng)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(fēng)干，形成一層封塵劑固化膜后，即可開始運(yùn)輸。實(shí)施例3:(1) 把聚乙烯醇、甲基纖維素、海藻酸鈉、二甲基硅油按重量％ 60 : 27 :10 : 3比例稱取后，置入固體粉末攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢杌旌?0分鐘后，包裝即成(2) 待使用時(shí)，將配制好的散煤運(yùn)輸封塵劑產(chǎn)品與水按重量10 % : 90%比 例，投入溫控反應(yīng)釜中；(3) 啟動(dòng)反應(yīng)釜，加溫到75'C，攪拌2小時(shí)至物料充分溶解；(4) 將封塵劑水溶液置入手動(dòng)或機(jī)動(dòng)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(fēng)干，形成一層封塵劑固化膜后，即可開始運(yùn)輸。 試驗(yàn)例l:在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行粉煤表面的封塵試驗(yàn)，模擬火車在時(shí)速120公里/小時(shí)的 風(fēng)速下進(jìn)行散煤表面的封塵風(fēng)動(dòng)試驗(yàn)，結(jié)果表明應(yīng)用本發(fā)明散煤運(yùn)輸封塵劑 實(shí)施例1產(chǎn)品與水按重量4 % : 96%加溫、溶解后，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后的45分鐘內(nèi)既能使粉煤表面的揚(yáng)塵減少 90%以上，并且隨著封塵劑的脫水固化后，其防塵效果一直保持不變。完全能 滿足火車長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)姆缐m需要。 試驗(yàn)例2:對(duì)一列自陜西大柳塔至天津黃驊港運(yùn)煤火車的50節(jié)車廂進(jìn)行封塵試驗(yàn)， 其余車廂作為封塵效果對(duì)照。根據(jù)對(duì)火車到達(dá)港口后的車廂裝載煤炭表面變 化情況觀測(cè)，使用散煤運(yùn)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(shí)的狀態(tài)，而沒有使用散煤運(yùn)輸封塵劑的車廂煤炭表面已經(jīng) 被大風(fēng)吹的面貌全非，損失率達(dá)0.36%。
權(quán)利要求
1、一種散煤運(yùn)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10-20，二甲基硅油1-3。
2、 按權(quán)利要求1所述的封塵劑，其特征在于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， 二甲基硅油2。
3、 一種使用權(quán)利要求1或2所述散煤運(yùn)輸封塵劑的方法，其特征在于按以 下步驟進(jìn)行(1) 根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際中對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度的需要，將配制好的散煤運(yùn)輸封塵劑產(chǎn)品與 水按重量4-10 % : 90-96 %比例，投入溫控反應(yīng)釜中；(2) 啟動(dòng)反應(yīng)釜，加溫到60-75°C，攪拌2小時(shí)至物料充分溶解；(3) 將封塵劑水溶液置入手動(dòng)或機(jī)動(dòng)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(fēng)干，形成一層封塵劑固化膜后，即可開始運(yùn)輸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種散煤運(yùn)輸封塵劑及其使用方法，屬于防塵技術(shù)領(lǐng)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10-20，二甲基硅油1-3；使用時(shí)，將該產(chǎn)品與水按重量4-10％∶90-96％，投入60-75℃反應(yīng)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，噴灑于散煤堆表層即成。該產(chǎn)品配方合理，成本低廉，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，易于保存，使用安全、方便，無毒副作用，抑塵、防損效果明顯，對(duì)火車運(yùn)輸散煤的煤塵抑制率達(dá)到90％以上，有顯著的經(jīng)濟(jì)及生態(tài)效益。能在火車、汽車及輪船等散煤運(yùn)輸中推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C08L83/00GK101230253SQ20071030683
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者丁炳紅, 吳林妃, 凱 曹, 王建紅 申請(qǐng)人:浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院