[發明專利]一種原煤復合阻化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202211465753.0
• 申請日: 2022-11-22
• 公開（公告）號: CN115926813A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 陳剛;李德波;馮永新
• 申請（專利權）人: 南方電網電力科技股份有限公司
• 主分類號: C09K21/14
• 分類號: C09K21/14;C08J3/075;C08L1/28;C08L33/02;C08K3/16
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張茵

本申請屬于煤阻燃技術領域，尤其涉及一種原煤復合阻化劑及其制備方法和應用；本申請提供的原煤復合阻化劑將化學阻化劑負載于水凝膠中，可以長效發揮化學阻化和物理阻化的性能，防止出現煤自燃現象，可有效解決僅依賴物理阻燃劑或化學阻化劑時，防止煤自燃效果不夠理想的問題。

技術領域

本申請屬于阻燃劑技術領域，尤其涉及一種原煤復合阻化劑及其制備方法和應用。

背景技術

煤與氧氣發生物理吸附和化學吸附，進而發生煤氧反應導致煤自燃發生。其原因是煤中活性較高的含氧基團容易氧化放熱導致的，尤其是對于高揮發份原煤來說，由于活性高，更加容易發生氧化放熱反應。

目前防止煤自燃發生的一個重要手段便是阻化劑，阻化劑根據其阻礙煤自燃的機理可分為物理阻化劑和化學阻化劑，物理阻燃劑包括鹽類阻化劑、膠體阻化劑、泡沫阻化劑(惰性氣體)、高聚物阻化劑等種類，其機理是通過物理降溫來達到阻化效果，物理阻化劑存在各種缺陷，大多數的物理阻化劑通過物理降溫發揮阻化的效果不持久，且某些物理阻化劑會自身發生分解反應放熱，從而溫度升高，反而促進了煤自燃；化學阻化劑包括抗氧化劑、離子液體等種類，其機理是通過改變煤碳的表面特性(如表面官能團特性)，降低氧氣與煤的反應性和反應速度，達到減緩表面低溫氧化過程，但化學阻燃劑也存在化學性質不穩定，存儲運輸過程容易分解，導致存儲運輸不方便；因此，目前單一的物理阻燃劑或化學阻化劑發揮的阻止煤自燃的效果不夠理想，性能還有待提高。

發明內容

有鑒于此，本申請提供了一種原煤復合阻化劑及其制備方法和應用，用于解決現有技術中單一的物理阻燃劑或化學阻化劑發揮的阻止煤自燃的效果不夠優越，性能還有待提高的技術問題。

本申請第一方面提供了一種原煤復合阻化劑，包括復合水凝膠和化學阻化劑水溶液；

所述復合水凝膠負載所述化學阻化劑溶液。

優選的，所述化學阻化劑水溶液中溶劑水與原煤復合阻化劑的質量比為90～99％：100。

高含水量可以充分提高阻化劑物理降溫效果，并且能溶解更多的化學阻化劑，提高化學阻化劑抑制煤低溫氧化反應的效果。

優選的，所述化學阻化劑水溶液中阻化劑溶質包括聚乙二醇、次亞磷酸鈉、維生素C。

優選的，以質量份計算，所述復合高吸水凝膠的組成包括10質量份羧甲基纖維素鈉、0.5～10質量份聚乙二醇、0.5～10質量份次亞磷酸鈉、0.5～25質量份維生素C。

優選的，以質量份計算，復合高吸水凝膠的組成包括10質量份羧甲基纖維素鈉、6質量份聚乙二醇、6質量份次亞磷酸鈉、6質量份維生素C。

需要說明的是，特定質量比的化學阻化劑有利于提高抑制煤低溫氧化反應的效果。

優選的，所述復合高吸水凝膠的組成包括羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酸鈉以及氯化鋁。

優選的，以質量份計算，所述復合高吸水凝膠的組成包括10質量份羧甲基纖維素鈉、0.1～5質量份聚丙烯酸鈉以及1～9質量份氯化鋁。

優選的，以質量份計算，所述復合高吸水凝膠的組成包括10質量份羧甲基纖維素鈉、1質量份聚丙烯酸鈉以及4質量份氯化鋁。

本申請第二方面提供了一種原煤復合阻化劑的制備方法，包括步驟：

步驟1、分別制備含溶質羧甲基纖維素鈉和聚丙烯酸鈉的水溶液(溶液1)和含溶質聚乙二醇、次亞磷酸鈉、維生素C和氯化鋁的水溶液(溶液2)；

步驟2、將溶液2加入到溶液1中，充分攪拌，得到原煤復合阻化劑；

步驟2中，所述攪拌反應的轉速不低于600r/min，時間不低于15min，溫度為20～30℃。