一种可用于扬尘治理的煤炭抑尘剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及环保技术领域，具体为一种可用于扬尘治理的煤炭抑尘剂及其制备方法。


背景技术：

2.由于我国经济持续增长，能源的需求量起来越大，对称为化工之母的煤炭需求量也呈逐年递增的势头，据统计数据显示， 2020年度全国煤炭产量仍达39.6亿吨之多。因为国家煤炭去产能化的完成，原煤生产逐步向资源条件好、竞争力强的晋陕蒙等省区的西北地区集中，该地区的煤炭新增先进产能不断释放，煤炭产量激增。另一方面，我国煤炭消费地区主要集中在东南沿海地区，生产和消费间的跨度就形成了“西煤东运”、“北煤南运”的格局，这也导致煤炭跨区域调拨扩大、远距离运输成为常态。
3.在上游西北地区煤炭生产量大、下游东南地区消费使用距离远这种情形下，相较于公路、水路等运输方式，铁路运输煤炭因其运输距离长、列车载量多、全天候运行的优势一直保持着较高的比例，以2019年为例，道路及其他方式运输煤炭仅占29.8％，铁路运输煤炭占比达70.2％；例如2020年12月，国家铁路日均发送煤炭560万吨、装车8万车，同比分别增长10％、9.5％，更显示运输煤炭向铁路运输集中，铁路运输成为运输煤炭的主力。
4.在铁路运输煤炭过程中煤表层有煤尘及煤粒洒落，造成经济损失和环境污染，在其治理方面，有用集装箱、机械加盖、苫篷布等方面的探索应用，因其操作过于繁琐费时，延长货车的回车时间，且在火车高速行驶时对电气化铁路的接触网可能存在重大安全隐患，或是治理效果不理想，这些方法也只是处于摸索阶段。现在较为成熟且经济的治理方式是煤表层结壳法，即在煤炭装车完毕后，在煤表层喷洒专用抑尘剂，使其表层快速成膜结壳，达到在运输过程中煤尘、煤粒不被吹落的目的，由于其使用方便、效率高，被广泛推广使用。
5.环保以及节能减排是国家及行业的一项长期任务，对生产运输过程中的排放监管将会起来越严。在开始喷洒抑尘剂治理铁路运输煤炭污染到现在的近15年时间里，抑尘技术得到进一步的发展，治理效率逐步提高，市场上形成各类繁多但产品组份不同的各品牌、型号抑尘剂产品，经梳理发现，其均存在如下不同缺陷：喷洒后成膜时间长效果差；对季节、气温、煤种等适应性差；超长运输距离煤表层结壳硬度低，时限性差；生物降解性能低，容易造成二次污染。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种可用于扬尘治理的煤炭抑尘剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的喷洒后成膜时间长效果差；对季节、气温、煤种等适应性差；超长运输距离煤表层结壳硬度低，时限性差；生物降解性能低，容易造成二次污染的问题。
7.本申请提供一种可用于扬尘治理的煤炭抑尘剂，包括如下组份制成:按重量份数计,1.3
‑
3.6重量份的成膜组份、0.25
‑
0.5重量份溶剂组份、0.1
‑
0.7 重量份固化剂组份、0.1
‑
0.2重量份增塑剂组份、1.1
‑
2.3重量份增稠剂组份、 0.02
‑
0.05重量份消泡剂组份、
500
‑
750重量份其他助剂及水补足余量。
8.一种可用于扬尘治理的煤炭抑尘剂，包括如下组份制成:按重量份数计, 所述煤炭抑尘剂包含：1.83重量份的成膜组份、0.2重量份溶剂组份、0.1重量份固化剂组份、0.12重量份增塑剂组份、1.1重量份增稠剂组份、0.02重量份消泡剂组份、600重量份其他助剂及水补足余量。
9.可选的，所述成膜组份包含醋酸丁酸纤维素、蔗糖醋酸异丁酯、聚醋酸乙烯、聚乙二醇中的一种或多种。
10.可选的，所述溶剂组份包含蔗糖醋酸异丁酯、甲基乙基酮、环己酮、甲酸乙酯、乙酸乙酯中的一种或多种。
11.可选的，所述固化剂组份包含脂肪族胺类或者酰胺基胺类中的一类。
12.可选的，所述增塑剂组份包含邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲酚酯、磷酸三辛酯中的一种或多种。
13.可选的，所述增稠剂组份包含改性淀粉、羧甲基淀粉、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、琼脂、聚氧化乙烯、瓜尔胶粉、羟丙基纤维素的一种或多种。
14.可选的，所述消泡剂组份包含聚丙二醇或乳化硅油。
15.可选的，所述其他助剂包含防腐剂、增韧剂、稳定剂等一种或几种，水为自来水。
16.本申请提供一种可用于扬尘治理的煤炭抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：
17.s1:依次称量1.3
‑
3.6重量份的成膜组份、0.25
‑
0.5重量份溶剂组份、 0.1
‑
0.2重量份增塑剂组份、1.5
‑
5重量份水加入至制备器具中并搅拌均匀；
18.s2:搅拌均匀后加热升温至熔融；
19.s3:再在搅拌过程中加入0.1
‑
0.7重量份固化剂组份、1.10
‑
2.30增稠剂组份、0.02
‑
0.05重量份消泡剂、500
‑
750重量份水，在搅拌混合均匀后，得到所述煤炭抑尘剂。
20.可选的，所述制备器具为不锈钢反应釜或搪瓷材质反应釜。
21.本申请提供的一种用于扬尘治理的煤炭抑尘剂及其制备方法，通过包含相应比例的上述各组份，使得煤炭抑尘剂喷洒在煤炭表层后会快速结膜成壳，成膜结构致密完整，断裂伸长率大，硬度高且耐切割，时限性好，对季节、气温、煤种等适应性强，且环保节能，成本可控，能够避免造成二次污染，并且该煤炭抑尘剂不仅适用于铁路运输煤炭，对于露天煤场扬尘治理也有很好的抑尘效果。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.本申请提供一种可用于扬尘治理的煤炭抑尘剂，包括如下组份制成:按重量份数计,1.3
‑
3.6重量份的成膜组份、0.25
‑
0.5重量份溶剂组份、0.1
‑
0.7 重量份固化剂组份、0.1
‑
0.2重量份增塑剂组份、1.1
‑
2.3重量份增稠剂组份、 0.02
‑
0.05重量份消泡剂组份、500
‑
750重量份其他助剂及水补足余量。
24.一种可用于扬尘治理的煤炭抑尘剂，包括如下组份制成:按重量份数计,1.83重量
份的成膜组份、0.2重量份溶剂组份、0.1重量份固化剂组份、 0.12重量份增塑剂组份、1.1重量份增稠剂组份、0.02重量份消泡剂组份、 600重量份其他助剂及水补足余量
25.在一些可选的实施方式中，所述成膜组份包含醋酸丁酸纤维素、蔗糖醋酸异丁酯、聚醋酸乙烯、聚乙二醇中的一种或多种。其中，成膜组份可以是醋酸丁酸纤维素、聚醋酸乙烯、聚乙二醇中的一种，或者，是由上述多种混合得到。
26.在一些可选的实施方式中，所述溶剂组份包含蔗糖醋酸异丁酯、甲基乙基酮、环己酮、甲酸乙酯、乙酸乙酯中的一种或多种。其中，溶剂组份包含蔗糖醋酸异丁酯、甲基乙基酮、环己酮、甲酸乙酯、乙酸乙酯中的一种，或者，是由上述多种混合得到。
27.在一些可选的实施方式中，所述固化剂组份包含脂肪族胺类或者酰胺基胺类中的一类。
28.在一些可选的实施方式中，所述增塑剂组份包含邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲酚酯、磷酸三辛酯中的一种或多种。其中，增塑剂组份包含邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲酚酯、磷酸三辛酯中的一种，或者，是由上述多种混合得到。
29.在一些可选的实施方式中，所述增稠剂组份包含改性淀粉、羧甲基淀粉、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、琼脂、聚氧化乙烯、瓜尔胶粉、羟丙基纤维素的一种或多种。其中，增稠剂组份包含改性淀粉、羧甲基淀粉、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、琼脂、聚氧化乙烯、瓜尔胶粉、羟丙基纤维素中的一种，或者，是由上述多种混合得到。
30.在一些可选的实施方式中，所述消泡剂组份包含聚丙二醇或乳化硅油，聚丙二醇可以是聚丙二醇ppg600。
31.在一些可选的实施方式中，所述其他助剂包含防腐剂、增韧剂、稳定剂等一种或几种，水为自来水。
32.本申请提供的包括上述各组份的煤炭抑尘剂喷洒在火车运输煤炭表层后，会快速结膜成壳，成膜结构致密完整，断裂伸长率大，硬度高且耐切割，时限性好，对季节、气温、煤种等适应性强，且环保节能，成本可控，能够避免造成二次污染，并且该煤炭抑尘剂不仅适用于铁路运输煤炭，对于露天煤场扬尘治理也有很好的抑尘效果。
33.下面采用四个实施例对本申请提供的煤炭抑尘剂的制备方法进行描述。
34.实施例一：
35.依次称量1.5重量份醋酸丁酸纤维、0.12重量份聚醋酸乙烯、0.25 重量份蔗糖醋酸异丁酯、0.21重量份聚乙二醇(peg2000)、0.12重量份邻苯二甲酸二辛酯、1.8重量份水加入不锈钢反应釜中搅拌均匀，升温熔融后，搅拌中再加入0.1重量份脂肪族胺类、1.1重量份改性淀粉、0.02重量份聚丙二醇、600重量份其他助剂及水混合均匀，在上述各组份混合均匀后可以得到本实施例的煤炭抑尘剂。
36.实施例二：
37.依次称量1.8重量份醋酸丁酸纤维、0.2重量份聚醋酸乙烯、0.27重量份蔗糖醋酸异丁酯、0.16重量份聚乙二醇(peg2000)、0.15重量份邻苯二甲酸二辛酯、2.5重量份水加入不锈钢反应釜中搅拌均匀，升温熔融后，搅拌中再加入0.2重量份脂肪族胺类、1.5重量份改性淀粉、0.03重量份聚丙二醇、650重量份其他助剂及水混合均匀，在上述各组份混合均匀后可以得到本实施例的煤炭抑尘剂。
38.实施例三：
39.依次称量2.5重量份醋酸丁酸纤维、0.21重量份聚醋酸乙烯、0.36 重量份蔗糖醋酸异丁酯、0.17重量份聚乙二醇(peg2000)、0.17重量份邻苯二甲酸二辛酯、2.8重量份水加入不锈钢反应釜中搅拌均匀，升温熔融后，搅拌中再加入0.3重量份脂肪族胺类、1.8重量份改性淀粉、0.03重量份聚丙二醇、690重量份其他助剂及水混合均匀，在上述各组份混合均匀后可以得到本实施例的煤炭抑尘剂。
40.实施例四：
41.依次称量2.9重量份醋酸丁酸纤维、0.25重量份聚醋酸乙烯、0.45 重量份蔗糖醋酸异丁酯、0.19重量份聚乙二醇(peg2000)、0.19重量份邻苯二甲酸二辛酯、3.5重量份水加入不锈钢反应釜中搅拌均匀，升温熔融后，搅拌中再加入0.4重量份脂肪族胺类、2.0重量份改性淀粉、0.04重量份聚丙二醇、730重量份其他助剂及水混合均匀，在上述各组份混合均匀后可以得到本实施例的煤炭抑尘剂。
42.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。