ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ И СНИЖЕНИЯ ПЫЛЕПЕРЕНОСА Российский патент 2024 года по МПК E21F5/06 C09K3/22 

Описание патента на изобретение RU2831675C1

Изобретение относится к охране труда и области защиты окружающей среды в горнодобывающей области и может быть использовано для пылеподавления и снижения пылепереноса при ведении горных работ.

Известен пенообразующий состав для защиты от пыли (патент RU № 2332572, опубл. 27.08.2007 г.), который содержит олеиновую кислоту (0,8-1,2%), соду каустическую (0,4-0,6%), глицерин (0,2-0,4%), остальное – вода (до 100%). Состав распыляют на пылящую поверхность и воздушное пространство над ней при выдувании его через сопла форсунки.

Недостатком указанного состава является то, что состав действует в ограниченном диапазоне температур и склонен застывать при 0°С.

Известен обеспыливающий состав (патент RU № 2029775, опубл. 27.02.1995 г.), включающий компоненты в следующих соотношениях, мас.%: сульфатное мыло или омыленный талловый пек 2-10; полиакриламид 0,05-0,20; вода – остальное.

Недостатками данного состава являются резкое снижение биопродуктивности закрепляемых пылящих поверхностей, а также повышенная радиоактивность компонентов.

Известен пенообразующий состав для защиты от пыли (патент RU № 2516653, опубл. 20.05.2014 г.), который содержит водный раствор бишофита плотностью 1,01-1,065 г/см3. Состав наносят на зерновой поток путем распыления под давлением через сеть форсунок на просыпаемый зерновой поток.

Недостатком состава является то, что состав содержит хлорид магния (MgCl2), который способен вызывать коррозию автотранспорта, проезжающего по дорогам.

Известно профилактическое средство «универсин у» для борьбы с пылеобразованием и прилипанием (авторское свидетельство СССР №  519468, опубл. 30.06.1976 г.), где в качестве растворителя предлагается использовать дистиллятные фракции сернистых нефтей с интервалом кипения 270-410°С – 40-60 мас. % и крекинг-остаток термического крекинга в качестве загустителя – 40-60 мас. %.

Недостатком профилактического средства является неэкологичность составляющих его веществ, резкий запах и горючесть компонентов.

Известна композиция для пылеподавления и локализации радиоактивных продуктов горения после тушения пожара с радиационным фактором (патент RU № 2638162, опубл. 12.12.2017 г.), которая содержит водный раствор поливинилового спирта (в пересчете на массовую долю сухого продукта) - 3,0-7,0; пластификатор - 0,1-0,3; поверхностно-активное вещество - 11,0-29,0; вода - остальное. Состав распыляют на пылящую поверхность и воздушное пространство над ней при выдувании его через сопла форсунки.

Недостатком композиции является достаточно сложный многокомпонентный состав, кроме того, поверхностно-активные вещества, которые входят в смесь, - неионогенные ОКСИ ПАВ АП.30 и амфотерные БЕТА ПАВ АП.45, которые требуют особых условий хранения.

Известен пылеподавительный состав (патент RU № 2761229, опубл. 06.12.2021 г.) принятый за прототип, который содержит, масс.%: поливиниловый спирт – 2-4; отход производства биотоплива в пересчёте на чистый глицерин 0,05- 0,15; сульфонол 0,5-1,5; вода - остальное.

Недостатком композиции является ее застывание при температурах ниже 0 °С.

Техническим результатом является снижение температуры застывания пылеподавительного состава до минус 10 °С, что позволит использовать средство при отрицательных температурах.

Технический результат достигается тем, что дополнительно добавляют этиленгликоль в качестве антифриза при следующих соотношениях компонентов, мас. %:

поливиниловый спирт 2 - 4 отход производства биотоплива (в пересчёте на чистый глицерин) 0,05 - 0,15 сульфонол 0,5 - 1,5 этиленгликоль 10 - 20 вода остальное.

Заявляемый состав для пылеподавления и снижения пылепереноса включает в себя следующие реагенты и товарные продукты, их содержащие:

- поливиниловый спирт, выпускаемый по ГОСТ 10779-78,

- отход производства биотоплива, представляет собой глицерин с содержанием чистого глицерина 70-80%, а также различных примесей – органические и неорганические соли, мыла, спирты,

- сульфонол, выпускаемый по ТУ 20.41.20-135-07510508-2020,

- этиленгликоль, выпускаемый по ГОСТ 19710-83,

- вода.

Поливиниловый спирт является плёнкообразующим веществом, которое образует плёнку на поверхности материала, предотвращая дальнейшее пыление обработанной поверхности. При содержании поливинилового спирта в диапазоне от 2 до 4 %, на поверхности образуется устойчивая плёнка.

В качестве пластификатора используется сырой глицерин, являющийся отходом производства биотоплива. При содержании пластификатора - глицерина в диапазоне от 0,05 до 0,15 % состав обладает устойчивым пенообразованием.

Сульфонол является анионоактивным поверхностно-активным веществом, его раствор обладает высокой смачиваемостью, способствует укрупнению пылевых частиц и тем самым снижению концентрации респирабельной пыли в воздухе. При содержании сульфонола в диапазоне от 0,5 до 1,5 % состав обладает необходимым временем защитного действия.

Многоатомный спирт этиленгликоль используется в качестве антифризной добавки, которая снижает температуру застывания предлагаемого средства. При содержании этиленгликоля в диапазоне от 10 до 20 % композиция имеет низкую температуру застывания.

Вода является разбавителем и необходимым компонентом для приготовления состава.

Пылеподавительный состав готовится следующим образом. Поливиниловый спирт растворяют в воде течение 30 минут при температуре от 60 до 70°С. После этого раствор охлаждают и добавляют к нему отход производства биотоплива, содержащий глицерин, перемешивают, потом вводят сульфонол, снова перемешивают.

Полученный пылеподавительный состав для горнотранспортной промышленности представляет собой прозрачный раствор.

Профилактический состав при высыхании дает сплошное покрытие и обладает продолжительным временем защитного действия.

Профилактический состав для пылеподавления и снижения пылепереноса поясняется следующими примерами.

Пример 1. 2 г поливинилового спирта растворяют в 97,45 г воды в течение 30 минут при температуре 60-70°С. После этого раствор охлаждают и добавляют к нему отход производства биотоплива в пересчёте на чистый глицерин 0,05 г, перемешивают, потом вводят 0,5 г сульфонола, снова перемешивают. Далее проводят анализ отобранной пробы.

Пример 2. 2 г поливинилового спирта растворяют в 92,45 г воды в течение 30 минут при температуре 60-70°С. После этого раствор охлаждают и добавляют к нему отход производства биотоплива в пересчёте на чистый глицерин 0,05 г, перемешивают, потом вводят 0,5 г сульфонола, снова перемешивают и добавляют 5 г этиленгликоля, перемешивают. Далее проводят анализ отобранной пробы.

Примеры 3-14. По условиям примеров 1-2 готовят композиции с использованием поливинилового спирта, глицерина, сульфонола, этиленгликоля при соотношении компонентов в соответствии с таблицей 1. Далее проводят анализы отобранных проб.

Данные испытаний представлены в таблице 1.

Таблица 1 – содержание компонентов (мас.%) и их влияние на физические и пылеподавляющие свойства составов

Содержание компонентов, мас.% Контролируемые параметры Поливиниловый спирт Отход производства биотоплива в пересчёте на чистый глицерин Сульфонол Этиленгликоль Температура застывания, °С Плотность, кг/м3 Кинематическая вязкость при 20°С, *10-6 м2/c Степень окомкования пылящего материала сразу после обработки составом, % Степень окомкования пылящего материала через 7 дней после обработки составом, % 1 2 0,05 0,5 0 0 1006 5,07 100 90,3 2 2 0,05 0,5 5 -7 1012 5,78 100 90,1 3 2 0,05 0,5 10 -9 1017 6,48 100 92,3 4 2 0,05 0,5 15 -9 1023 7,19 100 97,4 5 2 0,05 0,5 20 -11 1028 7,89 100 97,4 6 4 0,15 1,5 0 0 1014 33,71 100 91,2 7 4 0,15 1,5 5 -7 1019 32,98 100 91,8 8 4 0,15 1,5 10 -9 1024 32,26 100 92,0 9 4 0,15 1,5 15 -10 1029 31,53 100 97,1 10 4 0,15 1,5 20 -12 1034 30,80 100 97,2 11 3 0,1 1 5 -7 1012 11,53 100 90,6 12 3 0,1 1 10 -9 1022 12,09 100 97,2 13 3 0,1 1 15 -10 1029 13,49 100 97,5 14 3 0,1 1 20 -12 1032 14,51 100 97,5 15 5 2 0,2 0 0 1021 50,13 100 96,8

Эффективность применения предлагаемого состава изучали по степени окомкования материала, обработанного изучаемыми составами.

Во всех составах степень окомкования сразу после обработки составляет 100%, а спустя 7 дней высокую степень окомкования 97,1%, 97,5% показали составы № 4, № 5, № 9, № 10, № 12-14. Это позволяет снизить количество респирабельной пыли, которая может быть поднята в воздух порывами ветра на отвалах. Температура застывания указанных составов составляет соответсвенно, °С: -9, -11, -10, -12, -9, -10, -12.

При содержании поливинилового спирта более 4% и сульфонола более 1,5% (опыт № 15) наблюдается сильное увеличение вязкости раствора, его затруднительно распылять форсункой.

При содержании поливинилового спирта менее 2% и сульфонола менее 0,05% снижается степень окомкования материала.

При добавлении многоатомного спирта этиленгликоля более 20% - он выпадает в осадок, при добавлении менее 10 % повышается температура застывания и снижается степень окомкования пылящего материала.

При содержании многоатомного спирта этиленгликоля менее 10 % повышается температура застывания и снижается степень окомкования пылящего материала.

Дополнительное добавление этиленгликоля в качестве антифриза приводит к снижению температуры застывания пылеподавительного состава до температуры минус 10°С, что позволяет использовать средство при отрицательных температурах.

Похожие патенты RU2831675C1

название год авторы номер документа
ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ И СНИЖЕНИЯ ПЫЛЕПЕРЕНОСА 2021
  • Кондрашева Наталья Константиновна
  • Зырянова Ольга Владимировна
  • Абрамова Анна Евгеньевна
  • Киреева Елизавета Валерьевна
RU2761229C1
Состав для закрепления пылящих поверхностей 2021
  • Мешков Анатолий Алексеевич
  • Харитонов Игорь Леонидович
  • Канзычаков Сергей Васильевич
  • Коршунов Геннадий Иванович
  • Ковшов Станислав Вячеславович
RU2770264C1
Способ получения смачивающего состава для подавления угольной пыли на основе гидролизата перо-пуховых отходов 2023
  • Бортников Сергей Валериевич
  • Горенкова Галина Алексеевна
  • Беспалова Мария Алексеевна
  • Толстиков Никита Васильевич
RU2818104C1
СПОСОБ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ 2007
  • Шувалов Юрий Васильевич
  • Веселов Александр Петрович
  • Смирнов Юрий Дмитриевич
  • Каменский Александр Андреевич
RU2332572C1
Смачиватель для подавления угольной пыли 2018
  • Бортников Сергей Валериевич
  • Горенкова Галина Алексеевна
RU2689469C1
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ И ЛОКАЛИЗАЦИИ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ ПОСЛЕ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА С РАДИАЦИОННЫМ ФАКТОРОМ 2017
  • Лихоманова Ольга Ивановна
RU2638162C1
СОСТАВ ДЛЯ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ 2022
  • Голяк Игорь Викторович
  • Кручина-Богданов Игорь Вадимович
RU2803507C1
Состав шахтного смачивателя для пылеподавления на угольных шахтах 2022
  • Бедарев Алексей Викторович
  • Харитонов Игорь Леонидович
  • Терешкин Александр Иванович
  • Корнев Антон Владимирович
  • Коршунов Геннадий Иванович
  • Корнева Мария Валерьевна
RU2788833C1
СОСТАВ ДЛЯ СНЯТИЯ ЖЕСТКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ С ТВЕРДОЙ ПОВЕРХНОСТИ 1993
  • Пилипенко О.П.
  • Федотова В.П.
  • Суханов А.Е.
  • Недосекин А.Г.
  • Фролов А.В.
RU2039082C1
СОСТАВ ДЛЯ ПРОТРАВЛИВАНИЯ СЕМЯН 2004
  • Валитов Раиль Бакирович
  • Земченкова Галина Константиновна
  • Кузнецов Вячеслав Маркович
  • Давыдов Алексей Михайлович
  • Юмадилов Ринат Хамитович
  • Яковлев Валерий Германович
RU2282961C2

Реферат патента 2024 года ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ И СНИЖЕНИЯ ПЫЛЕПЕРЕНОСА

Изобретение относится к охране труда и области защиты окружающей среды в горнодобывающей области и может быть использовано для пылеподавления и снижения пылепереноса при ведении горных работ. Предложен профилактический состав для предотвращения пылевыделения и пылераспространения. Данный состав содержит следующие компоненты в указанных соотношениях, мас. %: поливиниловый спирт 2-4, отход производства биотоплива (в пересчёте на чистый глицерин) 0,05-0,15, сульфонол 0,5-1,5, этиленгликоль 10-20, вода - остальное. Технический результат - снижение температуры застывания пылеподавительного состава до минус 10 °С, что позволит использовать средство при отрицательных температурах. 1 табл., 15 пр.

Формула изобретения RU 2 831 675 C1

Профилактический состав для предотвращения пылевыделения и пылераспространения, содержащий поливиниловый спирт, отход производства биотоплива, который содержит глицерин, сульфонол и воду, отличающийся тем, что дополнительно добавляют этиленгликоль в качестве антифриза при следующих соотношениях компонентов, мас. %:

поливиниловый спирт 2 - 4 отход производства биотоплива (в пересчёте на чистый глицерин) 0,05 - 0,15 сульфонол 0,5 - 1,5 этиленгликоль 10 - 20 вода остальное

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2831675C1

ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ И СНИЖЕНИЯ ПЫЛЕПЕРЕНОСА 2021
  • Кондрашева Наталья Константиновна
  • Зырянова Ольга Владимировна
  • Абрамова Анна Евгеньевна
  • Киреева Елизавета Валерьевна
RU2761229C1
CN 108587568 A, 28.09.2018
МОРОЗОУСТОЙЧИВЫЕ ВОДНЫЕ КОМПОЗИЦИИ, СОДЕРЖАЩИЕ ЧАСТИЦЫ ОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ 2016
  • Агапкин Денис Валентинович
RU2681623C2
Состав для снижения пылеобразующей способности угольного пласта 1984
  • Бурчаков Анатолий Семенович
  • Пережилов Алексей Егорович
  • Максименко Владимир Евгеньевич
  • Пережилов Дмитрий Алексеевич
  • Лукаш Александр Семенович
SU1160052A1
Дражеровочный котел 1930
  • Любимов П.В.
  • Пиотровский А.К.
SU21653A1
CN 106010447 B, 27.11.2018.

RU 2 831 675 C1

Авторы

Зырянова Ольга Владимировна

Герасимов Андрей Михайлович

Иванова Екатерина Витальевна

Киреева Елизавета Валерьевна

Даты

2024-12-11Публикация

2024-02-22Подача