一种吸收瓦斯的吸收剂组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种吸收瓦斯的吸收剂组合物。该组合物含有按质量计的表面活性剂０．１～９％和无机盐０．１～１５％；其它成分为水；其中，所述的表面活性剂为司盘８０、吐温８０、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的至少一种；所述的无机盐为醋酸、次氯酸钠、乙酸钠中的至少一种。本发明专利技术实施例的吸收剂组合物，将表面活性剂、无机盐和水按特定质量比例组成一种吸收剂，其中表面活性形成的聚合体胶束提供了一种相对较大的非极性微环境，这种微环境可作为有机化合物的分配介质，大大提高了有机化合物（包括甲烷）的溶解度。该吸收剂在矿井等易发生瓦斯爆炸的场所喷洒后，可有效吸收空气中的瓦斯，消除爆炸隐患，保证了矿井作业的安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能高效即时吸收瓦斯的吸收剂组合物。技术背景瓦斯是一种有毒的混合气体，也即俗称的沼气，主要含有曱烷和一氧化 碳两种气体，常产生在煤矿等矿井之中，在煤矿矿井里它从煤岩裂缝中喷 出，瓦斯如遇到明火，即可燃烧，发生瓦斯爆炸。瓦斯爆炸必须同时具备3个条件 一是瓦斯的浓度。在新鲜空气中，当瓦 斯浓度达到5%~15%时，就达到爆炸浓度，也称爆炸界限。二是氧气的浓度。 氧气的作用是助燃，当空气中氧气的浓度超过12%时，就可使瓦斯爆炸，这是 最容易获得的条件，因为在正常通风风流中氧气的浓度通常大于20%。三是具 有引燃引爆瓦斯的高温热源。在新鲜空气中，瓦斯的引燃温度为650 750 。C。煤与瓦斯突出是采煤过程中发生的严重自然灾害之一 ，是煤矿井下采煤 过程中发生的一种煤与瓦斯的突然运动，是一种伴有声响和猛烈力能效应的 动力现象。它能在很短的时间几秒钟到几分钟内使采掘工作面的煤壁遭到破 坏并从煤壁内部突然向采掘空间喷出大量的煤和瓦斯，在煤体中形成某种特 殊形状的孔洞，喷出煤和瓦斯时伴随着强大的冲击力能摧毁各种设施破坏通 风系统，突出物会造成埋人，破坏设施，突出的瓦斯使人窒息，或引起瓦斯 爆炸，造成严重的人员伤亡和矿井损毁事故。瓦斯爆炸直接威胁着矿工的生命安全。因此，矿井工作中对瓦斯十分重 视，现在采取的对瓦斯处理的安全措施有加强井下通风，煤层注水防治瓦 斯，限制井下明火，增加瓦斯检测报警器等方式。还有一种采用隔爆水棚的方式隔爆水棚的作用是在爆炸发生以后，爆炸沖击波将水棚击碎，使水棚储水喷溅出来，水在瓦斯燃烧爆炸的过程中吸 热被蒸发为水蒸气，从而提供了冷却火焰和降低体系温度的作用，另外弥散 的小液滴增加了体系的多元碰撞点，有效降低了体系微观反应活性，在一定 的空间里就提供了一个惰性氛围，抑制了瓦斯爆炸的链反应。从上述现有的对空气中的瓦斯进行处理的方法中，专利技术人发现至少存在下述问题(1) 其中加强井下通风虽然可以降低空气中瓦斯的浓度，但井下通风需 通过通风系统来实现，而通风系统存在结构复杂、稳定性差、风流调节与控 制困难等问题，常出现通风不畅，使矿井内瓦斯的浓度增高，进而达到爆炸 的危险；如增加风量来降低空气中瓦斯的浓度，则由于风速太大会加速采空 区煤炭自然发火，扬起煤尘，恶化生产环境，甚至引起煤尘爆炸，而且这种 处理方式存在时间差，对瓦斯瞬时突出不起作用，无法即时解除爆炸危险。(2) 煤层通过钻孔将压力水注入尚未开采的工作面煤体中，通过注水可 有效降低煤体强度，增加煤体的裂隙发育和水分，使煤体预先得到湿润。但 仍然只起到了预防作用，存在时间差，并且耗水量较大，无法根本治理瓦斯突出。(3) 限制井下明火是防止人为点燃瓦斯，是对瓦斯预防处理，而不是对 空气中的瓦斯直接处理，并未使空气中瓦斯的浓度降低，而且井下明火很难 避免。(4) 增加瓦斯检测报警器则是通过检测来提醒井下的矿工，是一种报警 措施，也无法即时解决空气中已存在瓦斯的问题。(5) 隔爆水棚是一种爆炸发生后的被动补救措施，且多数情况下只能阻 碍爆炸，并不能朴灭爆炸，更无法消除潜在的瓦斯爆炸隐患。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了 一种吸收瓦斯的吸收剂组合物，当瓦斯浓度超过爆 炸极限时，通过高压喷射装置喷射该吸收剂，瞬时降低瓦斯浓度，消除因瓦 斯浓度超限存在的潜在瓦斯爆炸的危险。解决了现有对空气中瓦斯的处理手 段均为预防或监测性质，并且不具备实时性，不能直接清除瓦斯或降低空气 中的瓦斯含量来防止瓦斯爆炸的问题。本专利技术提供的技术解决方案为本专利技术实施例提供一种吸收瓦斯的吸收剂组合物，含有按质量计的表面活性剂0. 1~9%和无机盐0. 1~15°/。；其它成分为水；吝中，所述的表面活性剂为司盘80、吐温80、十二烷基碌u酸钠、十二烷 基苯磺酸钠中的至少一种；所述的无机盐为醋酸、次氯酸钠、乙酸钠中的至 少一种。其中表面活性剂选用司盘80，其质量分数为5%,无机盐选用次氯酸钠， 其质量分数为1%,其它成分为水。其中表面活性剂选用十二烷基硫酸钠，其质量分数为1%,无机盐选用乙 酸钠，其质量分数为1%，其它成分为水。其中表面活性剂选用十二烷基苯磺酸钠，其质量分数为O. 1%，无机盐选 用醋酸，其质量分数为1%，其它成分为水。其中表面活性剂选用吐温80，其质量分数为5%，无机盐选用乙酸钠，其质量分数为1%,其它成分为水。其中表面活性剂选用吐温80,其质量分数为5%,无机盐选用乙酸钠，其 质量分数为15%,其它成分为水。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例的吸收剂组合 物，将表面活性剂、无机盐和水按特定质量比例组成一种吸收剂，其中表面 活性剂单分子的亲水基团朝向水相，与水接触，而亲油基团则互相聚集在一 起形成聚合体。表面活性剂胶束提供了一种相对较大的非极性微环境，这种微环境可作为有机化合物的分配介质，大大提高了有机化合物(包括CHO的溶解度。该吸收剂可以通过高压喷射装置喷洒后即时吸收主要含量为曱烷的 瓦斯，使空气中的瓦斯浓度降低或清除，消除了潜在瓦斯爆炸的危险。该吸 收剂在矿井等易发生瓦斯爆炸的场所使用时，可达到高效即时吸收空气中瓦 斯的作用，保证了矿井作业的安全。具体实施方式本专利技术提供了 一种吸收瓦斯的吸收剂组合物，其主要是利用表面活性剂、无机盐和水组成吸收剂，其中表面活性剂选自司盘80、吐温80、十二烷 基疏酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的至少一种；无机盐选自醋酸、次氯酸钠、 乙酸钠中的至少一种，将这两种成分与作为稀释剂的水组成吸收剂，当矿井 内瓦斯浓度超过爆炸极限时，通过高压喷射装置喷射该吸收剂，瞬时降低瓦 斯浓度，消除因瓦斯浓度超限存在的潜在瓦斯爆炸的危险，从而达到阻爆效 果，达到高效即时处理瓦斯的目的。其中，喷射装置可以是任意一种压力喷 嘴和相关装置，其压力来源为乳化液压力站或者高压水射流灭尘压力站等。下面结合具体的实施过程及应用进行详细说明。实施例一本专利技术的吸收瓦斯的吸收剂组合物，主要含有按质量计的表面活性剂 0. 1~9%和无机盐0. 1~15%;其它成分为水，水作为稀释剂；其中，所述的表面活性剂包括司盘80、吐温80、十二烷基硫酸钠、十 二烷基苯磺酸钠中的至少一种；所述的无机盐包括醋酸、次氯酸钠、乙酸 钠中的至少一种。考虑成本及吸收效果，其中表面活性剂优选司盘80,其质量分数为5%, 无机盐优选次氯酸钠，其质量分数为1%，其它的成分为水，这种配比组成的 吸收剂，对瓦斯的主要成份甲烷的吸收体积比达到了4.98，达到了较好的吸收效果。其中所述的司盘80 (Span-80)亦称聚山梨醋80 ( POLYSORBATE80 )分子 式C24H4406,分子量为428. 59。为琥珀色至椋色油状粘稠油状物，相对密 度l. 029,熔点10 12。C,闪点21(TC,有脂肪气味，味孩吏苦略涩，不溶于 水，可在水中分散，溶于热油及多种有机溶剂，是水溶性的乳化剂，非离子 表面活性剂。少量溶于异丙醇、四氯乙烯、二甲苯、棉子油、矿物油等，属 高级亲油型乳化剂。其中所述的次氯酸钠的分子式是Naclo,又称漂白液。为浅黄色透明液 体，稍带刺激性气味，属于强碱弱酸盐，它清澈透明，是一种能完全溶解于 水的液体。易溶于水生成烧碱和次氯酸。但由于次氯酸钠液不易久存，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸收瓦斯的吸收剂组合物，其特征在于：含有按质量计的表面活性剂０．１～９％和无机盐０．１～１５％；其它成分为水；其中，所述的表面活性剂包括：司盘８０、吐温８０、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的至少一种；所述的无机盐包括：醋酸、次氯酸钠、乙酸钠中的至少一种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张增志，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]