[发明专利]一种采用以乳化原油制备阻燃剂防止煤堆自燃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防止煤堆自燃的方法，具体涉及一种采用以乳化原油与煤粉混合制备阻燃剂防止煤堆自燃的方法。

背景技术

在煤炭实际生产、运输、储存和利用的过程中，例如在煤矿、电厂的露天煤堆，远洋船舶和铁路运输过程中存放在运输箱中的煤堆，都常常发生自燃现象。据统计，我国每年大约有56％的国有煤矿存在煤炭自然发火的危险，加上在运输过程中煤发生的自燃，国家每年都因此遭受巨大的经济和资源损失，同时煤的自燃还会带来严重的环境污染。

煤的自燃是一个极其复杂的多孔介质中的化学反应与传热、传质相耦合的过程，由煤的化学成分、空间结构、物理性能等多种内在因素和供氧、散热、堆积的紧密程度等外部条件共同作用所决定的。一般认为，煤与空气中氧气接触导致的低温氧化过程是最主要的原因，因此，可通过控制由煤堆边界进入煤体内部的氧量，来达到抑制煤堆自燃现象的目的。在煤堆表面覆盖一层以煤为主原料辅以少量原油的致密覆盖层，将煤堆与环境中的空气隔离，减弱其内部的氧化反应，使得引起煤堆发生自燃现象的低温氧化反应不能持续进行，从而煤堆的温升速率减慢，达到延迟自然着火的目的。

目前，用于煤堆阻燃的物理方法有小角度堆煤，压实，洒水等，由于存在煤堆占地面积大，工作强度高和阻燃效果不佳等原因，人们采用意愿不高。市面上化学添加剂品种比如胺盐类阻化剂和高聚物乳液阻化剂，价格昂贵、使用量大，防护效果不理想，有些还对随后的燃烧过程有害或产生污染，对设备产生腐蚀，推广范围受到限制。水灰浆覆盖法有一定的经济性，但在煤堆用于炉膛燃烧时由于水灰浆的不可燃性，降低了燃料的燃烧热值。煤粉覆盖法由于煤粉有一定的孔隙率，隔绝空气效果相对较差，煤粉用量较大，施工存在不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种采用以乳化原油与煤粉混合制备阻燃剂防止煤堆自燃的方法，本发明的方法阻燃效果好，安全、环保，且不会对锅炉燃烧设备产生腐蚀，不对锅炉运行工况产生不良影响，还有成本低廉方面施工适于推广的特点。

解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种采用以乳化原油制备阻燃剂防止煤堆自燃的方法，其特征是：所述阻燃剂的组份和重量配比为：煤粉55—68，原油5—15，水25—35，分散剂0.5--1.5；

所述的方法包括以下步骤：

将所述阻燃剂的煤粉原料铺在煤堆表面，覆盖的煤粉厚度为5-10mm；

配置乳化液：将所述阻燃剂的原油加入盛有所述分量水的容器中，再加入所述分散剂，在常压常温下高速搅拌形成均匀溶液；

最后将乳化液均匀喷洒在煤堆煤粉层表面上，干燥后形成较硬壳体即可。

所述的原油在50℃条件下的运动粘度小于1863.0mm²/s，在20℃条件下的密度小于990.3kg/m³；所述的煤粉为粒度小于2mm的烟煤；

所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠、石油磺酸盐、磺化腐殖酸钠或苄基奈磺酸甲醛缩合物其中之一。

本发明适用于煤堆堆高在4m以上大煤堆，并实施机械喷洒。

本发明开发出一种以乳化原油粘合煤粉形成阻燃剂，通过煤堆表面覆盖将煤堆与环境空气隔离，以减弱其内部的氧化反应，达到延迟自燃着火的目的。乳化原油含有复杂的高分子聚合物以及分散剂，利用高分子链的空间位阻效应以及表面活性剂特殊的亲水亲油特性可以使其和煤粒紧密形成较硬外壳阻止氧气进入煤堆，从而延缓或停止煤堆的低温氧化反应达到阻止煤堆自燃的目的。

本发明优点和积极效果是：

(1)阻燃剂层形成后，能保证煤堆130天内不自燃；

(2)与未覆盖煤堆相比，阻燃剂层能明显降低煤堆内部温度；

(3)阻燃剂不对锅炉运行工况产生不良影响。

(4)阻燃剂层能防止煤堆风损雨损，减少储煤损失，能有效防止环境污染；

(5)本方法尤其适宜堆高在4m以上大煤堆实施机械喷洒。

具体实施方式

本发明的采用以乳化原油与煤粉混合制备之阻燃剂防止煤堆自燃的方法实施例一，包括以下步骤：

先将所述阻燃剂的煤粉原料铺在煤堆表面，覆盖的煤粉厚度为5-10mm；

然后配置乳化液：将后面所述阻燃剂的原油加入盛有所述分量的水的容器中，再加入所述分散剂，在常压常温下高速搅拌形成均匀溶液；

最后将乳化液均匀喷洒在煤堆煤粉层表面上，干燥后形成较硬壳体即可。

本发明适用于煤堆堆高在4m以上大煤堆，并实施机械喷洒。