СМАЧИВАТЕЛЬ ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ
PENETRATING AGENT FOR COAL DUST SUPPRESSION

Изобретение относится к пылеподавлению и может быть использовано в горной, металлургической, химической и других отраслях промышленности.
3
Из «Уровня техники» известен смачиватель гидрофобный тонкодисперсной угольной пыли, включающий водный раствор бишофита плотностью 1,07-1,09 г/см в качестве смачивателя (см. А.С. СССР №1260532, опубл. 30.09.1986).
Однако известный смачиватель не обеспечивает эффективного пылеподавления и не улавливает от ее мелкодисперсных фракций.
В настоящее время с целью повышения безопасности шахт по пыли в системах принудительного пылеподавления применяют водные растворы агентов, улучшающих смачивание угольной пыли. При этом в качестве смачивающих агентов используют растворы ионогенных или неионогенных ПАВ или их смеси.
Известен состав, содержащий вторичные алкилсульфаты, хлористый натрий и воду (см. Оборудование и приборы для комплексного обеспыливания угольных шахт, разрезов и обогатительных фабрик. Каталог-справочник, Москва, 1975, с.254-255).
Недостатками данного состава является ограниченность его применения из-за большого ценообразования, что снижает возможность его применения для нагнетания в угольные пласты, вызывает неудобство при его эксплуатации.
Задачей настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков.
Технический результат заключается в повышении эффективности пылеподавления.
Технический результат обеспечивается тем, что смачиватель для подавления угольной пыли содержит алкилбензосульфокислоту, гидроксид натрия, неонол, этиловый спирт, карбамид, хлорид кальция, бишофит, отдушку и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
алкилбензосульфокислота
11,3-14,3
гидроксид натрия
6,0-9,05
неонол
14,0-17,9
этиловый спирт
1,25-1,75
карбамид
1,3-1,7
хлорид кальция
1,25-1,75
бишофит
1,25-1,75
отдушка
0,2-0,5
вода
50-53,5.
Алкилбензосульфокислота является ПАВ, обладающим исключительной пенообразующей способность с получением плотной устойчивой пены.
Неонол является высокоэффективным неионогенным ПАВ.
ПАВ позволяют снизить поверхностное натяжение жидкости, повысить ее поверхностную активность и проникнуть в более мелкие поры угля, тем самым создать более высокие значения капиллярного давления жидкости, закупоривающей находящийся в порах газ, а, следовательно, более эффективно снизить газовыделение.
Гидроксид натрия используется для корректировки рН раствора до 10-11.
Этиловый спирт обеспечивает хорошее растворение бишофита, а также выполняет функцию антифриза.
Карбамид усиливает эффект по проникновению жидкости в более мелкие поры и способствует снижению газовыделения из угля.
Растворы бишофита и хлорида кальция обладают высокой эффективностью при смачивании угольной пыли. Установлено, что они смачивают более 20% гидрофобной тонкодисперсной пыли. Кроме того, хлорид кальция является антифризом. Также следует отметить, что растворы солей лучше связывают пыль, поскольку ионы растворенных в воде веществ оказывают расклинивающее действие на поверхности трещин в угле, увеличивают их сечение в длину, поэтому значительно ослабляется угольный массив. Кроме того, в условиях сильногазоносных угольных пластов раствор хлорида кальция способствует удержанию свободного и адсорбированного метана в порах и трещинах, увеличивает остаточную газоносность угля, вследствие чего уменьшается газовыделение при добыче угля, что очень важно при отработке сильнопылящих высокогазоносных угольных пластов. Вода является разбавителем и необходимым компонентом, поскольку пена образуется при взаимодействии с ней ПАВ.
Способ приготовления настоящего смачивающего состава характеризуется на следующем примере. При этом получают смачивающий состав с содержанием компонентов, мас.%:
алкилбензосульфокислота
14,3
гидроксид натрия
9,05
неонол
179
этиловый спирт
1,25
карбамид
1,3
хлорид кальция
1,25
бишофит
1,25
отдушка «умная» («сочный лимон»)
0,2
вода
53,5.
Перед началом приготовления все компоненты взвешивают.
В смесительный реактор загружают расчетное количество алкилбензосульфокислоты и гидроксида натрия (46%), а из мерной емкости вливают воду. Включают мешалку.
Далее закрывают люк и включают нагрев рубашки реактора. Нагревают смесь до температуры 45-50°С с постоянным перемешиванием до полного растворения компонентов. Затем закачивают в реактор неонол, размешивают и нагревают массу до температуры 45-50°С. Затем закачивают в реактор требуемое количество этилового спирта и нагревают смесь до температуры 45-50°С.
После этого загружают в реактор карбамид, хлорид кальция и бишофит, закрывают загрузочный люк и осуществляют перемешивание с нагревом до температуры 45-50°С. Затем в смесительный реактор загружают отдушку, размешивают и доводят температуру смеси до 45-50°С. Осуществляю перемешивание в течение 30 минут и отбирают пробу на анализ с контрольных точек. При положительном результате анализа выключают мешалку и дают смачивающему составу отстояться. Далее осуществляю фасовку. При этом прекращают обогрев рубашки реактора, открывают запорную арматуру на выпуске из смесительного реактора.