【摘要】：散煤儲(chǔ)運(yùn)揚(yáng)塵問(wèn)題一直是國(guó)家和煤炭行業(yè)治理的重要環(huán)節(jié),運(yùn)煤列車(chē)運(yùn)輸途中、露天儲(chǔ)煤場(chǎng)形成的揚(yáng)塵都會(huì)造成散煤的大量散失,同時(shí)也對(duì)周邊土地、空氣環(huán)境形成嚴(yán)重污染。基于此,開(kāi)發(fā)出可有效抑制煤塵飛揚(yáng)的化學(xué)抑塵劑是解決此類問(wèn)題的重要方法。本文以微波聚合結(jié)合傳統(tǒng)的溶液聚合,選用無(wú)機(jī)礦物膨潤(rùn)土復(fù)合多種功能助劑,制備了一種新型微波聚合復(fù)合型抑塵劑。并對(duì)其理化性質(zhì)、室內(nèi)外應(yīng)用性能作了一系列表征。該材料集潤(rùn)濕、粘結(jié)、吸水、保濕于一體,自然條件下易降解、材料來(lái)源廣,且抑塵效果良好。同時(shí)為抑塵劑的下一步應(yīng)用推廣奠定了基礎(chǔ),拓寬了研究新思路。本文主要的研究結(jié)論如下:(1)以單體質(zhì)量損失率、煤塵沉降時(shí)間、吸濕率和接枝率為實(shí)驗(yàn)指標(biāo),得到了成膜組分、潤(rùn)濕組分、交聯(lián)組分和反應(yīng)溫度的單體實(shí)驗(yàn)范圍;通過(guò)直觀分析、方差分析,以失水率、吸濕率和pH值為實(shí)驗(yàn)指標(biāo),確定了抑塵劑的最佳配方:成膜組分1.0%、潤(rùn)濕組分0.7%、交聯(lián)組分1.0%和反應(yīng)溫度35℃;經(jīng)對(duì)比分析,確定抑塵劑的最佳噴灑固含量為3%。(2)抑塵劑的固含量至少在5%以上;當(dāng)放置溫度為25~30℃,黏度值在9~10 mPa·s之間;抑塵劑的平均接枝率為82.04%;SEM結(jié)果顯示,反應(yīng)生成了網(wǎng)絡(luò)狀高聚物分子;XRD圖譜中終產(chǎn)物的特征衍射峰明顯變寬,結(jié)晶度升高,且在某些峰位上生成了強(qiáng)度較強(qiáng)的非晶峰;FTIR譜圖中-OH、Si-O等特征伸縮振動(dòng)峰反應(yīng)前后發(fā)生明顯變化,以上均表明接枝共聚反應(yīng)的成功;對(duì)比微波輻射前后SEM、XRD、FTIR的變化,可知微波輻射進(jìn)一步促進(jìn)了反應(yīng)的完全;根據(jù)TG-DTG實(shí)驗(yàn)結(jié)果,抑塵劑的最大熱解溫度為217℃。(3)抑塵劑的有效抑塵時(shí)間為3天;抑塵劑的室內(nèi)模擬有效抗雨蝕次數(shù)為3次;吹蝕風(fēng)速為10 m/s時(shí),噴灑抑塵劑的固化層風(fēng)蝕率僅為5.84%;抑塵劑噴灑30天后,降解速率明顯加快;抑塵劑對(duì)煤塵的浸入主要發(fā)生在噴灑后的前15 min;經(jīng)過(guò)15次的凍融實(shí)驗(yàn),固化層風(fēng)蝕率較為穩(wěn)定,證明抑塵劑具備在重復(fù)凍融環(huán)境下生存的能力。(4)無(wú)論是全塵濃度還是呼吸性粉塵濃度,抑塵劑的抑塵效果都遠(yuǎn)高于清水;相同條件下,在散煤堆表面噴灑清水后,全塵濃度下降率為60.09%,呼吸性粉塵濃度下降率為46.15%;而在散煤堆表面噴灑抑塵劑后,全塵濃度下降率為92.96%,呼吸性粉塵濃度下降率為84.62%;在30天的露天放置過(guò)程中,形成的固化層穩(wěn)定性良好。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TD714.4

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