本發(fā)明涉及節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，特別涉及一種增效清灰除焦抑塵劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、燃煤鍋爐在燃煤燃燒過程中，水冷壁管道受熱面易發(fā)生結(jié)焦，過、再熱器管道易產(chǎn)生積灰，均會導致鍋爐換熱效率下降，排煙溫度升高，能耗增加，并且管道受熱面易由于結(jié)焦嚴重產(chǎn)生硫酸鹽腐蝕，縮短鍋爐的使用壽命等，這些問題會嚴重影響鍋爐安全、經(jīng)濟運行，并且煤中總是含有碳、硫、水份和其他礦物雜質(zhì)，在燃燒的過程中產(chǎn)生的煙氣中含有的二氧化硫和氮氧化物也會對空氣造成污染。并且在煤炭的運輸過程中，礦塵中含有多種重金屬，并且飄塵能夠吸附各種有毒物質(zhì)，吸附著有毒物質(zhì)的飄塵到處飄蕩，嚴重污染了我們所賴以生活的環(huán)境。

2、目前，對于工業(yè)鍋爐、大型站鍋爐的清灰、結(jié)焦問題，通常采用停爐人工清灰除焦或用化學清灰除焦劑兩種方法，相對于人工清灰除焦，在鍋爐內(nèi)添加特定化學藥劑即化學清灰除膠劑，其與灰分中物質(zhì)發(fā)生反應，能夠清除受熱面積灰結(jié)焦，并起到清除與預防的雙重效果，可以保證鍋爐安全、經(jīng)濟地運行。但是目前市面上兼具抑塵性能的除焦清灰劑不多，并且如果單純添加一些具有抑塵性能的物質(zhì)，如黃原膠等，可能其自身存在耐熱性能不佳的缺點；除此之外，除焦清灰劑中的一些具有吸附功能的物質(zhì)，如活性炭和活性白土等，也存在吸附容量有限的局限。

3、專利cn?111349421b公開了一種環(huán)保抑塵劑及其制備方法，該申請制備的環(huán)保抑塵劑的原料包括改性淀粉、羧甲基纖維素、黃原膠、瓜爾膠、硫酸鉀、硫酸鈉、硫酸鎂、羥丙基甲基纖維素和表面活性劑，能夠粘合固結(jié)裸土表面的塵土，可以有效抑制裸土表面發(fā)生的揚塵現(xiàn)象，但是該申請中使用的黃原膠存在耐熱性不足的隱患，在一些高溫等極端環(huán)境中無法長期使用。

4、因此，市面上亟需一種兼具高效清灰除焦以及抑塵功能的增效清灰除焦抑塵劑。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明以氧化鈰、改性活性白土和改性黃原膠為主要成分合成了一種增效清灰除焦抑塵劑，兼具高效清灰除焦以及抑塵功能。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明一方面提供了一種增效清灰除焦抑塵劑，按重量份數(shù)計，所述增效清灰除焦抑塵劑包括以下原料：氧化鈰10-15份，碳化硅3-7份，硼砂5-10份，尿素3-7份，羧酸6-12份，助燃劑10-20份，改性活性白土25-35份，改性黃原膠10-20份，羧甲基纖維素10-20份，防腐劑1-3份，十二烷基苯磺酸鈉0.5-2份。

4、其中，所述防腐劑為苯并異噻唑啉酮。

5、在本發(fā)明的一些實施方案中，所述羧酸為檸檬酸、酒石酸、草酸和醋酸中的任一種。

6、在本發(fā)明的一些實施方案中，所述助燃劑為硝酸鋇和高錳酸鉀的混合物。

7、優(yōu)選地，所述硝酸鋇和高錳酸鉀的質(zhì)量比為(2-3)：1。

8、更優(yōu)選地，所述硝酸鋇和高錳酸鉀的質(zhì)量比為2.5：1。

9、在本發(fā)明的一些實施方案中，所述改性活性白土的制備方法包括以下步驟：

10、(1)將二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷和甲苯混合，攪拌后轉(zhuǎn)移至反應容器中，加入活性白土，加熱至75-85℃，攪拌，冷卻至室溫，離心，洗滌，干燥，冷卻至室溫得到產(chǎn)物備用；

11、(2)將殼聚糖和異丙醇混合，攪拌，加入氫氧化鈉水溶液，攪拌，加入氯乙酸，加熱至55-65℃，攪拌，冷卻至室溫，洗滌，靜置，去除上層溶液，加入無水乙醇，抽濾，洗滌，干燥，得到羧甲基殼聚糖備用；

12、(3)取步驟(2)的羧甲基殼聚糖，加入醋酸水溶液，攪拌，加入步驟(1)的產(chǎn)物，加熱至55-65℃，攪拌，抽濾，干燥，即得到改性活性白土。

13、其中，所述步驟(2)中，殼聚糖和氯乙酸的質(zhì)量比為1：(2.5-3.5)。

14、在本發(fā)明的一些實施方案中，所述步驟(1)中，活性白土和二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷的質(zhì)量比為1：(0.2-0.4)。

15、優(yōu)選地，所述步驟(1)中，活性白土和二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷的質(zhì)量比為1：0.33。

16、在本發(fā)明的一些實施方案中，所述步驟(3)中，產(chǎn)物和羧甲基殼聚糖的質(zhì)量比為1：(0.05-0.2)。

17、優(yōu)選地，所述步驟(3)中，產(chǎn)物和羧甲基殼聚糖的質(zhì)量比為1：0.1。

18、活性白土因具有微孔結(jié)構(gòu)和較大的比表面積，可以作為清灰除焦的吸附劑，并且還可以作為增效清灰除焦抑塵劑中起催化作用的成分氧化鈰的載體，進而起到促進清灰除焦的作用，但是活性白土的吸附容量有限，導致其吸附效果不夠理想，進而導致其清灰除焦性能有限。

19、申請人首先采用二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷對活性白土進行有機改性，二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷分子進入活性白土層間，實現(xiàn)了對活性白土結(jié)構(gòu)的剝離得到產(chǎn)物，增大了活性白土的比表面積和松散性，進而提高了活性白土的吸附性，進而使活性白土的清灰除焦作用提升；進一步地，申請人采用氯乙酸改性殼聚糖制備羧甲基殼聚糖，并采用羧甲基殼聚糖和產(chǎn)物復合，使羧甲基殼聚糖嵌入產(chǎn)物的片層結(jié)構(gòu)中，進而提高了改性活性白土的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，解決了活性白土片層易坍塌進而導致吸附性能下降的問題，進一步地提高了改性活性白土清灰除焦作用。

20、在本發(fā)明的一些實施方案中，所述改性黃原膠的制備方法包括以下步驟：

21、1)將2-辛基-2,3-二氫噻吩并[3,4-b][1,4]二惡英加入透明質(zhì)酸水溶液中，攪拌，通入惰性氣體，滴加過硫酸銨水溶液，攪拌11-13h，洗滌，離心，取沉淀，洗滌，干燥，得到納米顆粒備用；

22、2)將黃原膠加入去離子水中，攪拌，加入步驟1)的納米顆粒，攪拌，加入葡萄糖內(nèi)酯，攪拌，于-25～-15℃靜置8-10h，冷凍干燥，即得到改性黃原膠。

23、在本發(fā)明的一些實施方案中，所述步驟1)中，2-辛基-2,3-二氫噻吩并[3,4-b][1,4]二惡英和透明質(zhì)酸水溶液中的透明質(zhì)酸的質(zhì)量比為1：(2.5-3)。

24、優(yōu)選地，所述步驟1)中，2-辛基-2,3-二氫噻吩并[3,4-b][1,4]二惡英和透明質(zhì)酸水溶液中的透明質(zhì)酸的質(zhì)量比為1：2.95。

25、在本發(fā)明的一些實施方案中，所述步驟2)中，黃原膠和納米顆粒的質(zhì)量比為1：(0.1-0.3)。

26、優(yōu)選地，所述步驟2)中，黃原膠和納米顆粒的質(zhì)量比為1：0.2。

27、目前市面上的除焦清灰劑兼具抑塵性能的不多，黃原膠作為一種微生物胞外多糖，可以提高除焦清灰劑整體的黏度，提高除焦清灰劑在物體表面的粘附性，從而起到抑塵的效果，但是黃原膠作為一種天然高分子物質(zhì)，其耐熱性能仍然存在一定的局限性。

28、申請人選用2-辛基-2,3-二氫噻吩并[3,4-b][1,4]二惡英為原料，通過透明質(zhì)酸摻雜得到納米顆粒，再將該納米顆粒引入黃原膠基體中制備得到改性黃原膠，一方面，2-辛基-2,3-二氫噻吩并[3,4-b][1,4]二惡英將烷基長鏈以及噻吩環(huán)結(jié)構(gòu)引入改性黃原膠結(jié)構(gòu)中，使改性黃原膠的穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性均得到有效提升；另一方面，2-辛基-2,3-二氫噻吩并[3,4-b][1,4]二惡英經(jīng)透明質(zhì)酸摻雜后合成的納米顆粒向黃原膠中引入了交聯(lián)位點，使改性黃原膠內(nèi)部形成了穩(wěn)定的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，進一步地提高了改性黃原膠的熱穩(wěn)定性。

29、本發(fā)明另一方面還提供了上述技術(shù)方案所述的增效清灰除焦抑塵劑的制備方法，包括以下步驟：

30、將氧化鈰、碳化硅、硼砂、尿素、羧酸、助燃劑、改性活性白土、改性黃原膠、羧甲基纖維素、防腐劑和十二烷基苯磺酸鈉混合，攪拌，干燥，粉碎，過篩，即得到增效清灰除焦抑塵劑。

31、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

32、(1)本發(fā)明以氧化鈰、改性活性白土和改性黃原膠為主要成分合成了一種增效清灰除焦抑塵劑，通過各組分之間的協(xié)同作用，使增效清灰除焦抑塵劑兼具高效清灰除焦以及抑塵功能。

33、(2)本發(fā)明首先采用二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷對活性白土進行有機改性，再引入羧甲基殼聚糖合成改性活性白土，提高了活性白土的吸附性以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，進而提高了活性白土的清灰除焦作用。

34、(3)本發(fā)明選用2-辛基-2,3-二氫噻吩并[3,4-b][1,4]二惡英為原料，通過透明質(zhì)酸摻雜得到納米顆粒，再將該納米顆粒引入黃原膠基體中制備得到改性黃原膠，有效提高了黃原膠的熱穩(wěn)定性。

35、(4)本發(fā)明所制備的增效清灰除焦抑塵劑兼具高效清灰除焦以及抑塵功能，可廣泛應用于鍋爐清灰除焦、建筑工地抑塵、鐵路煤礦抑塵領(lǐng)域，具有較好的商業(yè)應用價值。