2.1抑尘剂的外观和水溶性
按照该合成方法制备的抑尘剂外观为具有一定黏度的淡黄色黏稠状液体,流动性较差.通过水溶性实 验发现,该抑尘剂可溶于水,所形成的水溶液不透明并具有黏性.将该溶液静置24 h,溶液仍不沉淀、不分 层.
2.2抑尘剂的有效浓度和喷淋量
通过对采集煤尘的实际测试以及在煤炭堆料厂的现场应用,该抑尘剂的有效浓度为32 g/L水(折算成 原料含量为0.8%),有效喷淋量为1.2 L/m2,在此条件下抑尘剂溶液可以长时间有效地抑制煤尘扬尘.
2.3抑尘剂溶液的黏度
配置32 g/L水的抑尘剂溶液,用数字黏度计测试其黏度(33℃,1号转子,转速为60 r/min).经测试, 该浓度溶液的黏度为6.2.
2.4抑尘剂溶液对煤尘的渗透性和润湿性
将煤尘过120目筛,称取15 g装入10×150 mm的平口试管中,并把煤尘压实至煤尘层高为7.5 cm.把 抑尘剂溶液滴加到捣实的煤尘上方,开始计时,并观察溶液向下渗透情况.经测试,溶液在1分钟内向煤尘 下渗透了3.5 cm,并且溶液将煤尘层全部润湿无断层,这说明该溶液对煤尘有较好的渗透性和润湿性.
2.5抑尘剂溶液对煤尘的凝聚性
将煤尘浸润在抑尘剂溶液中,开始计时,并注意观察煤尘的凝聚情况.经测试,在48 s时煤尘开始在抑 尘剂溶液中凝聚,在260 s时,煤尘凝聚成团,说明该抑尘剂溶液对煤尘有较好的凝聚性.
2.6固结煤尘的抗破坏性
将煤尘过120目筛,把抑尘剂溶液喷洒在过筛后的煤尘上,于自然状态下蒸发干燥.取其表面固结层装 入瓶中,在振荡器上震荡4 h,过筛,称重,统计固体颗粒粒径分布状况.经统计计算,粒径在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%.由此可见,该溶液对煤尘有明显 的固结作用,并且所形成的固结煤尘层具有较高的抗破坏性.
2.7抑尘剂的吸水保水能力
将煤尘在45℃下充分干燥,放置冷却,称重.把抑尘剂溶液按有效喷淋量喷洒在煤尘表面,称重,然后 在一定条件下失水、干燥,称重,计算其含水量.经测试,喷淋抑尘剂的煤尘在45℃的电热恒温鼓风干燥箱 内鼓风干燥8 h,能保持50%的含水量;在室外(夏季,32~37℃,自然通风)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.由此可见,该抑尘剂由于自身不断的吸湿放湿,具有较好的吸水保水能 力,在夏季高温条件下,仍能使煤尘在6 d内保持润湿,可以起到较好的抑尘效果.
2.8抑尘剂的实际应用性能
在平顶山市某企业选定两处相邻的露天实验煤堆,这两处煤堆均呈圆锥形,面积约35 m2.将配置好的 抑尘剂溶液按1.2 L/m2的喷淋量通过肩负式喷雾器均匀地喷洒在其中一煤堆表面,观察到溶液把煤堆表面 润湿后很快向下渗透,没有径流出现.第二天在现场观察到此煤堆表面已经形成约5 mm厚的固化层,该固 化层致密连续无裂缝,煤堆表面基本没有自由煤尘存在.第六天利用鼓风机模拟5级风向煤堆送风,并在煤 堆下风向1 m、高1.5 m处利用P5数字粉尘测定仪测定扬尘量.经测试,喷洒抑尘剂溶液煤堆的总悬浮物颗 粒TSP值为0.27 mg/m3,未喷洒抑尘剂溶液煤堆的TSP值为1.4 mg/m3,二者相差五倍之多.由此可见, 该抑尘剂能够起到良好的抑制煤炭扬尘的效果.
结论:以玉米淀粉、丙烯酸、丙烯酰胺为原料,采用加聚原理合成了具有水溶性的吸水保水树脂型煤尘抑 尘剂.该抑尘剂对煤尘具有润湿、凝并和固结的协同作用,能够长期有效地起到抑制煤炭扬尘作用,并且无 毒害,不会对环境造成二次污染.该抑尘剂全部采用碳、氢化合物制成,在煤炭燃烧过程中随之分解,不会对 煤的使用造成影响.
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