烷基萘酚聚氧乙烯醚在降低煤尘中的应用制造技术

本发明专利技术公开了烷基萘酚聚氧乙烯醚在降低煤尘中的应用。烷基萘酚聚氧乙烯醚的结构式如式Ⅰ所示，其中，R为碳原子数为1～20的烷基，n为1～15的整数。所述应用包括：将式Ⅰ所示烷基萘酚聚氧乙烯醚添加至水中对煤尘进行喷雾洒水。本发明专利技术捕尘剂对煤尘具有优异的润湿能力，可明显降低降尘时间，该类型捕尘剂亦可以通过改变温度及各反应物添加量，调节捕尘剂亲水亲油平衡值，从而针对不同类型煤尘选择最佳配比。从而针对不同类型煤尘选择最佳配比。从而针对不同类型煤尘选择最佳配比。

【技术实现步骤摘要】
烷基萘酚聚氧乙烯醚在降低煤尘中的应用


[0001]本专利技术涉及煤尘、炭粉捕尘剂的制备，属于捕尘剂


技术介绍

[0002]煤炭开采、洗选和运输过程中粉尘污染问题十分严重，以采掘工作面为例，采掘时煤尘弥漫视线不清，煤尘浓度甚至达到3000mg/m3，远超国家《煤矿安全规程》规定的作业场所空气中粉尘浓度的要求。粉尘污染造成的严重职业危害是尘肺病和由于井下沉积煤尘因冲击波作用而迅速扬起造成的煤尘爆炸事故。粉尘污染对矿井安全生产和工人生命安全造成了严重威胁。因此，有效抑制煤尘对煤矿安全生产和矿工职业健康都至关重要。
[0003]目前井工煤矿现场粉尘治理常采用湿式除尘(喷雾洒水)和通风除尘等。由于煤尘具有一定的疏水性，而水的表面张力很大，同时细小的煤尘微粒所带静电荷与水雾颗粒所带电荷性质相同，互相排斥，因此煤尘不易被水润湿，喷洒清水的除尘效率较低。向水中加入捕尘剂是近几年发展起来的一种有效的防尘技术。在喷雾用水中添加极少量的捕尘剂，可以大幅降低水的表面张力并提升煤尘润湿性能，使水雾可以瞬间吸附、润湿煤尘，使得煤尘快速沉降。捕尘剂是一种两亲分子，一般由极性的亲水头基和非极性的疏水尾链共同构成，具有亲油又亲水的双重性质。
[0004]CN101717617A公开了一种降尘剂组合物及其使用方法，按照重量百分比将0.04
‑
0.06％磺基琥珀酸二异辛脂钠、0.04
‑
0.06％的十二烷基甜菜碱、99.547
‑
99.91％的水与0.111
‑/>0.333％的氯化钙充分混合，并将其压入到煤矿工作面喷雾降尘系统中进行喷洒。
[0005]CN103821552A公开了一种喷雾沉降煤尘用降尘剂，其按照重量百分比包括：0.025％
‑
0.5％的磺化琥珀酸二辛酯钠盐、0.025％
‑
0.5％的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和0.3％
‑
0.9％的二乙烯三胺五甲叉膦酸钠，余量为水。
[0006]上述现有技术对矿用降尘剂的研究虽然取得了一定的进步，但仍然存在降尘效果差、对环境存在二次污染的缺陷。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供烷基萘酚聚氧乙烯醚在降低煤尘中的应用，更多的芳环结构之间强烈的π－π相互作用，可以加速捕尘剂扩散至固液界面。
[0008]本专利技术提供式Ⅰ所示烷基萘酚聚氧乙烯醚在下述P1或P2中的应用：
[0009]P1、捕获、降低或抑制煤尘；
[0010]P2、降低煤尘沉降时间；
[0011][0012]其中，R为碳原子数为1～20的烷基，n为1～15的整数。
[0013]优选地，式Ⅰ所示烷基萘酚聚氧乙烯醚的结构式如式
Ⅰ‑
A所示：
[0014][0015]其中，R为碳原子数为1～20的烷基，n为1～15的整数。
[0016]更优选地，式Ⅰ所示烷基萘酚聚氧乙烯醚为下述式
Ⅰ‑
A1所示化合物：
[0017][0018]其中，R为碳原子数为1～20的烷基，n为1～15的整数。
[0019]本专利技术中，术语“碳原子数为1～20的烷基”是指碳原子数为1～20的直链或支链烷基，直链或支链烷基的具体非限制性实例为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基或二十烷基，优选为碳原子数为1以上且12以下的C1
‑
12烷基、碳原子数为6以上且12以下的C6
‑
12烷基，具体可为壬基。
[0020]本专利技术中，术语“n为1～15的整数”是指n为1～15之间的任意整数，例如10～15、10或14等。
[0021]本专利技术中，式Ⅰ所示烷基萘酚聚氧乙烯醚可直接通过商业途径购买得到或者按照公开的文献中记载的方法合成，如参照“任凤霞.壬基萘酚聚氧乙烯醚的制备及其溶液性质的研究[硕士学位论文]，河北工业大学，2007”中第三章和第四章中记载的方法合成。
[0022]优选地，当烷基为壬基时，式Ⅰ所示烷基萘酚聚氧乙烯醚按照包括如下步骤的方法获得：(1)在催化剂Ⅰ的作用下，2
‑
萘酚和三聚丙烯经Friedel
‑
Crafts反应，得到6
‑
壬基
‑2‑
萘酚；(2)在催化剂Ⅱ的作用下，6
‑
壬基
‑2‑
萘酚和环氧乙烷经加成反应，得到式Ⅰ所示烷基萘酚聚氧乙烯醚。
[0023]在本专利技术的具体实施例中，所述催化剂Ⅰ为活性白土；所述2
‑
萘酚和所述三聚丙烯
的摩尔比为1:2；所述催化剂Ⅰ的质量为所述2
‑
萘酚的30％；所述Friedel
‑
Crafts反应的温度为100℃，时间为10h；所述催化剂Ⅱ为氢氧化钾；所述催化剂Ⅱ的质量为所述6
‑
壬基
‑2‑
萘酚的0.5％；所述加成反应的温度为120～220℃，压力为0.15～0.3MPa；所述环氧乙烷和所述6
‑
壬基
‑2‑
萘酚的摩尔比为小于1000，具体可根据需要进行调节，如10或14。
[0024]上述的应用中，所述应用包括：将式Ⅰ所示烷基萘酚聚氧乙烯醚添加至水中对煤尘进行喷雾洒水。
[0025]优选地，式Ⅰ所示烷基萘酚聚氧乙烯醚的添加量为水的质量的0.05％～1.0％，具体可为0.1％～0.3％、0.1％、0.2％或0.3％。
[0026]作为实例，所述煤尘为陕西榆林煤。
[0027]本专利技术还保护包含式Ⅰ所示烷基萘酚聚氧乙烯醚的组合物在下述P1或P2中的应用：
[0028]P1、捕获、降低或抑制煤尘；
[0029]P2、降低煤尘沉降时间；
[0030][0031]其中，R为碳原子数为1～20的烷基，n为1～15的整数。
[0032]上述的应用中，所述组合物还包含辅料和/或与式Ⅰ所示烷基萘酚聚氧乙烯醚复配的抑尘组分。
[0033]本专利技术具有如下有益效果：
[0034]本专利技术通过萘酚改性后的捕尘剂萘环含量增大，提高了捕尘剂的芳香度，有利于捕尘剂亲油基团与煤尘表面的芳环结构发生作用，使其更快的扩散到液固表面，从而提高捕尘剂对煤尘的润湿能力，降低降尘时间。该类型捕尘剂亦可以通过改变温度及各反应物添加量，调节捕尘剂亲水亲油平衡值，针对不同类型煤尘选择最佳配比。
具体实施方式
[0035]下面结合具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的范围。以下提供的实施例可作为本
普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本专利技术的限制。
[0036]下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；所用的材料、试剂等，如无特殊说明，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.式Ⅰ所示烷基萘酚聚氧乙烯醚在下述P1或P2中的应用：P1、捕获、降低或抑制煤尘；P2、降低煤尘沉降时间；其中，R为碳原子数为1～20的烷基，n为1～15的整数。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：式Ⅰ所示烷基萘酚聚氧乙烯醚的结构式如式
Ⅰ‑
A所示：其中，R为碳原子数为1～20的烷基，n为1～15的整数。3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：式Ⅰ所示烷基萘酚聚氧乙烯醚为下述式
Ⅰ‑
A1所示化合物：其中，R为碳原子数为1～20的烷基，n为1～15的整数。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的应用，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴艳，孔令坡，马博文，李硕林，于维雨，王媛，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：