[发明专利]一种脱除煤层硫化氢和煤层硫元素的吸收剂及其制备方法

说明书

一种脱除煤层硫化氢和煤层硫元素的吸收剂及其制备方法，所属煤矿安全技术领域，吸收剂的组成成分质量百分比：工业碱0.01％～10％、十二烷基磺酸钠0.01％～5％、次氯酸钠0.01％～10％，余量为水；工业碱为氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种。本发明方法针对注碱时硫化氢的二次逸出问题以及煤中高含硫量，通过在碱液中添加次氯酸钠，使次氯酸钠氧化水中HS‑生成单质S，从而高效脱除煤层中的硫化氢气体，并对煤中硫元素的脱除具有协同作用。在同一条件下，吸收率比现有技术可提高50％以上，S含量比现有技术可降低10％～30％。

技术领域

本发明属于煤矿安全技术领域，特别涉及一种脱除煤层硫化氢和煤层硫元素的吸收剂及其制备方法。

背景技术

硫化氢(H₂S)是煤矿井下常见的有毒有害瓦斯气体。硫化氢气体的伴生是由于在地质演化过程中，硫元素存在于煤层内，形成含硫煤矿，含硫煤矿开采时，由于地质条件的改变，硫化氢气体溢出煤层，因此含硫高的煤层多数都存在硫化氢隐患。硫化氢浓度超限不但会造成人员中毒伤亡，而且还有爆炸危险。另外，由于硫化氢化学活性很强，易与金属设备反应使其发生电化学腐蚀、应力腐蚀、“氢脆”破裂等损害，大大降低井下金属设备的使用寿命，从而带来极大的安全隐患。当前，煤矿巷道中低浓度硫化氢的治理主要用喷洒石灰水、加强通风或改变通风方式及增强个体防护等方式，但当硫化氢含量过高时，以上措施的效果明显降低，在掘进、采煤或落煤时提前打钻注入碱液对含高浓度硫化氢的煤层往往很有效，但碱液吸收不稳定，会产生硫化氢二次逸出。

因此，对碱液的改性处理是改善吸收效果的良好途径，虽然目前对改性碱液的开发做了一些相关研究，但现有技术中所采用的吸收剂仍存在硫化氢吸收率低、价格昂贵等问题；另外，通常含硫化氢高的煤层其煤中硫含量也高，而煤中的硫元素是煤燃烧和利用过程的有害元素，因此开发一种不仅能吸收煤层中的硫化氢气体，还对煤中硫元素的脱除具有协同作用的吸收剂具有现实意义。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种脱除煤层硫化氢和煤层硫元素的吸收剂及其制备方法，针对注碱时硫化氢的二次逸出问题以及煤中高含硫量，通过在碱液中添加次氯酸钠，使次氯酸钠氧化水中HS^-生成单质S，从而高效脱除煤层中的硫化氢气体，并且降低煤的全硫含量。其具体技术方案如下：

一种脱除煤层硫化氢和煤层硫元素的吸收剂，组成成分质量百分比：工业碱0.01％～10％、十二烷基磺酸钠0.01％～5％、次氯酸钠0.01％～10％，余量为水；

所述工业碱为氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种；

所述工业碱质量纯度为95％以上。

上述一种脱除煤层硫化氢和煤层硫元素的吸收剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：将次氯酸钠配置成次氯酸钠水溶液；

步骤2：按照工业碱0.01％～10％、十二烷基磺酸钠0.01％～5％、次氯酸钠0.01％～10％的质量配比，分别称取工业碱和十二烷基磺酸钠，并量取次氯酸钠水溶液；

步骤3：将称取的工业碱和十二烷基磺酸钠加入至水中进行搅拌溶解，溶解完全后加入量取的次氯酸钠水溶液，搅拌均匀，制成吸收剂；

所述次氯酸钠水溶液的质量浓度为10％。

本发明的一种脱除煤层硫化氢和煤层硫元素的吸收剂及其制备方法，与现有技术相比，有益效果为：