控制煤尘污染淀粉基低温易溶性固化抑尘剂研究

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煤散料在储运过程中,由于风力和运输车辆颠簸致使煤料散失,造成严重的经济损失和粉尘污染,采用表层固化技术是防止煤料散失和粉尘治理的有效方法。本项目前期以多羟基聚合物为主体原料,基于表层渗透粘结方法研制出的固化抑尘剂已在神朔铁路运煤专线实现了工业应用,取得了良好的固化抑尘效果。但是在生产和使用过程中发现,固化抑尘剂原料的溶解过程缓慢,在冬季低温情况下固化抑尘剂溶液粘度增加较大,容易堵塞管道和喷头,给固化抑尘剂的生产和使用带来不利影响。本文以天然多羟基聚合物淀粉为研究对象,采用催化氧化、干热处理、酸热处理等方法对淀粉进行变性处理,考察了变性淀粉在低温下的溶解、糊化性能以及颗粒形貌、晶体结构等微观性质上的变化,旨在解决淀粉基固化抑尘剂溶液粘度稳定性和低温溶解性问题,研究的主要结果如下:1.双氧水氧化淀粉的氧化程度明显受氧化剂用量、反应温度、反应时间和催化剂的影响;在选取的实验条件下,氧化前后淀粉的晶体结构没有发生变化,而聚合度、糊化温度和糊液的粘度均有所降低。淀粉基催化氧化法制固化抑尘剂在固化液粘度控制上效果良好,有利于实施喷洒。2.用超声波对原淀粉乳液进行处理,淀粉的晶体结构受到一定的影响,糊液粘度降低;将超声波技术与氧化相结合,在实验条件下,超声处理对氧化过程没有明显的影响。3.原淀粉在170-230℃之间进行干热处理,淀粉的颗粒形貌和晶体结构均发生显著变化;干热改性淀粉具有较高的冷水溶解度,冷水溶液的粘度稳定性得以明显改善;实验考察了水分、温度和时间对于热处理产品的冷水溶解度的作用规律,并用正交实验确定出了冷水溶解度最优条件4.考察了酸热两步处理对淀粉的冷水溶解性的影响,与未经盐酸预处理的干热变性淀粉相比,酸热改性后的淀粉冷水溶解度更高,加热所需的时间、温度更低。考察了盐酸浓度、体系水分、热处理时间和温度对酸热改性淀粉冷水溶解度的影响规律,确定了冷水溶解度最优条件。
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