2.1抑塵劑的外觀和水溶性
按照該合成方法制備的抑塵劑外觀為具有一定黏度的淡黃色黏稠狀液體,流動性較差.通過水溶性實 驗發現,該抑塵劑可溶于水,所形成的水溶液不透明并具有黏性.將該溶液靜置24 h,溶液仍不沉淀、不分 層.
2.2抑塵劑的有效濃度和噴淋量
通過對采集煤塵的實際測試以及在煤炭堆料廠的現場應用,該抑塵劑的有效濃度為32 g/L水(折算成 原料含量為0.8%),有效噴淋量為1.2 L/m2,在此條件下抑塵劑溶液可以長時間有效地抑制煤塵揚塵.
2.3抑塵劑溶液的黏度
配置32 g/L水的抑塵劑溶液,用數字黏度計測試其黏度(33℃,1號轉子,轉速為60 r/min).經測試, 該濃度溶液的黏度為6.2.
2.4抑塵劑溶液對煤塵的滲透性和潤濕性
將煤塵過120目篩,稱取15 g裝入10×150 mm的平口試管中,并把煤塵壓實至煤塵層高為7.5 cm.把 抑塵劑溶液滴加到搗實的煤塵上方,開始計時,并觀察溶液向下滲透情況.經測試,溶液在1分鐘內向煤塵 下滲透了3.5 cm,并且溶液將煤塵層全部潤濕無斷層,這說明該溶液對煤塵有較好的滲透性和潤濕性.
2.5抑塵劑溶液對煤塵的凝聚性
將煤塵浸潤在抑塵劑溶液中,開始計時,并注意觀察煤塵的凝聚情況.經測試,在48 s時煤塵開始在抑 塵劑溶液中凝聚,在260 s時,煤塵凝聚成團,說明該抑塵劑溶液對煤塵有較好的凝聚性.
2.6固結煤塵的抗破壞性
將煤塵過120目篩,把抑塵劑溶液噴灑在過篩后的煤塵上,于自然狀態下蒸發干燥.取其表面固結層裝 入瓶中,在振蕩器上震蕩4 h,過篩,稱重,統計固體顆粒粒徑分布狀況.經統計計算,粒徑在20目以上的占 50%,20~60目的占2.5%,60~120目的占32.5%,120目以上的占15%.由此可見,該溶液對煤塵有明顯 的固結作用,并且所形成的固結煤塵層具有較高的抗破壞性.
2.7抑塵劑的吸水保水能力
將煤塵在45℃下充分干燥,放置冷卻,稱重.把抑塵劑溶液按有效噴淋量噴灑在煤塵表面,稱重,然后 在一定條件下失水、干燥,稱重,計算其含水量.經測試,噴淋抑塵劑的煤塵在45℃的電熱恒溫鼓風干燥箱 內鼓風干燥8 h,能保持50%的含水量;在室外(夏季,32~37℃,自然通風)放置24 h能保持75%的含水量, 放置6 d仍保持有35%的含水量.由此可見,該抑塵劑由于自身不斷的吸濕放濕,具有較好的吸水保水能 力,在夏季高溫條件下,仍能使煤塵在6 d內保持潤濕,可以起到較好的抑塵效果.
2.8抑塵劑的實際應用性能
在平頂山市某企業選定兩處相鄰的露天實驗煤堆,這兩處煤堆均呈圓錐形,面積約35 m2.將配置好的 抑塵劑溶液按1.2 L/m2的噴淋量通過肩負式噴霧器均勻地噴灑在其中一煤堆表面,觀察到溶液把煤堆表面 潤濕后很快向下滲透,沒有徑流出現.第二天在現場觀察到此煤堆表面已經形成約5 mm厚的固化層,該固 化層致密連續無裂縫,煤堆表面基本沒有自由煤塵存在.第六天利用鼓風機模擬5級風向煤堆送風,并在煤 堆下風向1 m、高1.5 m處利用P5數字粉塵測定儀測定揚塵量.經測試,噴灑抑塵劑溶液煤堆的總懸浮物顆 粒TSP值為0.27 mg/m3,未噴灑抑塵劑溶液煤堆的TSP值為1.4 mg/m3,二者相差五倍之多.由此可見, 該抑塵劑能夠起到良好的抑制煤炭揚塵的效果.
結論:以玉米淀粉、丙烯酸、丙烯酰胺為原料,采用加聚原理合成了具有水溶性的吸水保水樹脂型煤塵抑 塵劑.該抑塵劑對煤塵具有潤濕、凝并和固結的協同作用,能夠長期有效地起到抑制煤炭揚塵作用,并且無 毒害,不會對環境造成二次污染.該抑塵劑全部采用碳、氫化合物制成,在煤炭燃燒過程中隨之分解,不會對 煤的使用造成影響.
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