Способ очистки шахтной атмосферы от серосодержащих газов

(51) 05 3/10 (2006.01) 05 1/02 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Задача изобретения - улучшение гигиенических условий труда. Способ очистки шахтной атмосферы от серосодержащих газов, основанный на их нейтрализации путем распыления в зоне выделения газов водных растворов реагентов, отличающийся тем, что включает адсорбцию серосодержащих газов, а в качестве реагента применяют подмыльный щелок, содержащий следующие соотношения компонентов, в массовой доле,жирные кислоты 0,5-1,0 едкий натр 0,1-0,3 углекислый натрий 2 СО 3 0,1-1,0 хлористый натрий 11-12 водаН 2 О 88,3-85,7 Техническим результатом изобретения является повышение нейтрализации и уменьшение токсичности реагента.(72) Адилов Каиржан Наукебаевич Камаров Рымгали Кумашевич Демин Владимир Федорович Оленченко Петр Павлович Жакупова Айкен Сакеновна Мальченко Татьяна Дмитриевна Камаров Нурлан Рымгалиевич(73) Республиканское государственное казенное предприятие Карагандинский государственный технический университет Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ШАХТНОЙ АТМОСФЕРЫ ОТ СЕРОСОДЕРЖАЩИХ ГАЗОВ(57) Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано для очистки шахтной атмосферы от серосодержащих газов. 21194 Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано для очистки шахтной атмосферы от серосодержащих газов. Известен способ предупреждения выделения ядовитых, главным образом, серосодержащих газов,путем подачи на поверхность отбитой массы угля химических веществ в виде пены, создающей защитный слой, препятствующий выделению вредных газов из угля в атмосферу шахты А.с.335416 СССР, МКИ Е 215/02, опубл. 11.04.72, бюл.13. Недостатком данного способа является то, что при его применении не подвергаются нейтрализации уже выделившиеся в шахтную атмосферу серосодержащие газы. Известен также способ очистки шахтной атмосферы от серосодержащих газов, основанный на их нейтрализации путем распыления в зоне выделения газов водных растворов гидрата окиси кальция концентрацией 0,1-0,2 А.с.560989 СССР, МКИ Е 215/00, опубл. 05.06.77, бюл.21. Недостатком известного способа является то, что применение гидрата окиси кальция концентрацией 0,10,2 в производственных условиях сопровождается сопутствующими негативными явлениями(токсичностью остаточных продуктов химической реакции, трудоемкостью предварительных работ и т.д.). Задача изобретения - улучшение гигиенических условий труда. Техническая задача достигается тем, что в качестве реагента применяют подмыльный щелок,содержащий следующие соотношения компонентов,в массовой доле,жирные кислоты 0,5-1,0 едкий натр 0,1-0,3 углекислый натрий 23 0,1-1,0 хлористый натрий 11-12 водаН 2 О 88,3-85,7 Пример 1. Технология приготовления раствора в шахтных условиях (фиг.1) заключается в следущем один кубометр исходного подмыльного щелока(отхода производства завода синтетических моющих средств г. Шахтинска,Карагандинской области) содержащий следующие соотношения компонентов, в массовой доле,жирные кислоты 0,5-1,0 едкий натр 0,1-0,3 углекислый натрий 23 0,1-1,0 хлористый натрий 11-12 водаН 2 О 88,3-85,7 разводят двумя кубометрами шахтной воды с противопожарного оросительного трубопровода (1),открывая вентиль фланцевый (2) в водяном баке емкостью 3 м 3 (3). При таком соотношении подмыльного щелока и шахтной воды получают реагент, содержащий следующие соотношение компонентов, в массовой доле,жирные кислоты 0,16-0,33 едкий натр 0,03-0,1 углекислый натрий 2 СО 3 0,03-0,33 хлористый натрий 3,66-4,0 вода Н 2 О Остальное вода. 2 Затем полученный раствор с помощью насоса (4) подают через штрековый фильтр (5) для очистки раствора от механических примесей в забойный трубопровод (6), затем через комбайновый фильтр(9) комбайна (10). При распылении раствора в атмосфере выработки, и особенно, в зоне работы режущих органов комбайна происходит,наряду с подавлением угольный пыли, контактирование серосодержащих газов с раствором подмыльного щелока, т.е. с раствором жирных кислот, едкого натрия, углекислого натрия и хлористого натрия,результатом которого является адсорбция и нейтрализация серосодержащих газов. Пример 2. В шахтных условиях для подачи подмыльного щелока в оросительную систему комбайна рекомендуется применения дозатора смачивателя ДСУ-4, предназначенный ранее для автоматической добавки смачивателя ДБ к воде,используемой для смачивания пыли в местах ее образования или отложения. Дозатор представляет собой герметичный резервуар, в который через сетчатый фильтр заливается подмыльный щелок. В шахте дозатор подсоединяется к участковому оросительному трубопроводу при помощи резьбового соединения. Поток шахтной воды создает перепад давления у сопла, вследствие чего вода поступает в резервуар,вытесняя из него подмыльный щелок. Дозировка подмыльного щелока определяется размером отверстия сменной насадки. Сменная насадка с диаметром отверстия 8 мм обеспечивает дозировку подмыльного щелока в пределах жирные кислоты 0,16-0,33 едкий натр 0,03-0,1 углекислый натрий 23 0,03-0,33 хлористый натрий 3,66-4,0. При изменения расхода шахтной воды подпружиненный поплавок перемещается таким образом, что сохраняется определенный перепад давления воды, благодаря чему осуществляется точность дозировки подмыльного щелока при колебаниях расхода воды в широких пределах. Для контроля за уровнем подмыльного щелока резервуар дозатора снабжен пробковыми кранами. Во время работы комбайна по сероводородной зоне дозированный подмыльный щелок подается на форсунки, установление на комбайне. При распылении раствора в атмосфере выработки, и особенно, в зоне работы режущих органов комбайна происходит, наряду с подавлением угольный пыли,контактирование серосодержащих с раствором жирных кислот, едкого натрия, углекислого натрия и хлористого натрия, результатом которого является адсорбция и нейтрализация серосодержащих газов. Эффективность предлагаемого способа определяется сочетанием двух процессов физического - адсорбция жирными кислотами серосодержащих газов, а также химического - в составе подмыльного щелока имеются следующие кислоты(1) стеариновая кислота стеарат натрия из хозяйственного мыла(2) олеиновая кислота олеинат натрия из туалетного мыла- связывания их катионами гидроксида натрия до образования средних солей по реакциям 2222 Н 2 О- процесса гидролиза углекислого натрия с образованием щелочной среды (водородный показатель рН 7, среда щелочная) 232 Н 2 О 2 Н 2 СО 3(5) Исходная концентрация серосодержащих газов в газовоздушной смеси Щелочь, образующаяся при гидролизе 23,также связывает сероводород и сернистый газ по приведенным выше уравнениям (3 и 4)- хлористый натрий, присутствующая в растворе не гидролизуется (рН 7, среда близка к нейтральной)- входящие в состав подмыльного щелока а 2 СО 3 иреагируют с сероводородом,превращая его в сульфиды 2322 Н 2 СО 3(7) Сравнительная оценка способа очистки шахтной атмосферы от серосодержащих газов приведены в табл. Способ очистки шахтной атмосферы от серосодержащих газов Известный Предлагаемый Гидрат окиси кальция остальное Н 2 О до 100 Подмыльный щелок жирные кислоты едкий натр углекислый натрий хлористый натрий остальное Н 2 О до 100 0,16-ный 0,33-ный жирные жирные кислоты кислоты 0,10,03-ный ный 0,030,33-ный ный 2 СО 3 23 4,03,66-ный ный Остаточная концентрация серосодержащих газов В мг/м 3 В мг/м 3 В мг/м 3 В нормах нормах нормах нормах 2 8 20 30 Техническим результатом изобретения является повышение нейтрализации и уменьшение токсичности реагента. Примечание по сравнению с прототипом, где в качестве нейтрализующего реагента используется раствор гидрата окиси кальция Са(ОН)2, с концентрацией 0,1-0,2,авторами заявки использован более сложный исходный реагент, где имеются жирные кислоты, едкий натр ,углекислый натрий 2 СО 3, хлористый натрий, а также шахтные воды, что говорит о присутствии физико-химических реакций, где наблюдаются процессы нейтрализации и адсорбции. Использование в шахтных условиях подмыльного щелока, отхода производства завода синтетических моющих средствг. Шахтинска Карагандинской области, а также шахтных вод для разбавления исходного раствора является положительным моментом,т.к. утилизируются отходы производстваи отходы шахтного производства (шахтные воды). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ очистки шахтной атмосферы от серосодержащих газов, основанный на их нейтрализации путем распыления в зоне выделения газов йодных растворов реагентов, отличающийся тем, что включает адсорбцию серосодержащих газов, а в качестве реагента применяют подмыльный щелок, содержащий следующее соотношения компонентов, в массовой доле,Жирные кислоты 0,5-1,0 Едкий натр 0,1-0,3 Углекислый натрий а 2 СО 3 0,1-1,0 Хлористый натрий 11-12 Вода Н 2 О 88,3-85,7 3