化学抑尘剂的研究现状分析

2022-09-11

雾霾主要是很多颗粒性物质在静稳大气下持续积聚, 进而已经超出大气的承载度以及大气循环能力所致。细颗粒物由于粒径比较细小, 因此大多数基本上可以直接到达人体肺部, 并且沉积在人体肺泡内进入到人体血液循环, 这样会严重危害人体的身心健康。目前, 机动车尾气、工业过程、地面扬尘等都是主要的灰尘源头, 其中影响全年空气质量的就是扬尘, 而且扬尘也很难控制。化学抑尘剂对于颗粒性物质飞扬具有有效的控制作用, 目前已经被广泛应用于煤料场、公园、道路、施工工地、厂区、矿山等地方, 具有良好的经济效益和环境效益。虽然化学抑制剂的研究及其应用在我国越来越广泛, 但是很多地方仍然不够完善, 有待进一步研究。

1 几种常见的化学抑制剂类型

1.1 凝聚型化学抑尘剂

这种抑尘剂主要是由吸收剂组成的, 可以吸收大量水分, 这样就可以保持粉尘或者泥土的湿量, 进而避免扬尘。根据材料以及作用机理划分, 凝聚型化学抑尘剂可以划分成高倍吸水树脂凝集剂、吸湿性无机盐凝集剂两大类型。

1.1.1 高倍吸水树脂凝聚剂

这种抑尘剂近年来开发的一种新型抑尘剂, 具有较强的粘结性、良好的保水性能以及较高的吸水倍率, 目前在各个领域中已经得到了广泛应用。李云涛等模拟公路工程施工现场环境, 分别采用了四种不同类型高倍吸水树脂抑尘剂测试抑尘剂的抗蒸发能力, 进而明确抑尘效果, 结果发现抑尘剂SAP (浓度0.2%) 具有最佳的成膜状态。凝聚型化学抑尘剂具有非常好的抗压性能、保水性能, 但是制备成本比较高, 只是用于堆料场以及道路, 假如可以开发出更加廉价的新型合成方法以及原材料, 相信其应用范围将更为广泛。

1.1.2 吸湿性无机盐凝聚剂

目前有很多种吸湿性无机盐材料, 包括硅胶、Na Cl、Mg Cl2、Na2Si O2、Ca Cl2、Al Cl3以及活性氧化铝等材料, 这些材料都可吸收空气中的水分, 增加粉尘的含湿量, 帮助粉尘凝并, 这样就可以达到抑制粉尘的效果。但是需要注意的是, 吸湿盐水溶液的腐蚀性较强, 很容易腐蚀施工设备, 也可能会改变水泥、石灰等材料性能, 甚至有可能会造成一些危害。

1.2 润湿型化学抑尘剂

这种抑尘剂的主要成分是某些无机盐以及表面活性剂, 可有效提高粉尘的水润湿效果, 尤其是表面活性剂可有减少溶液体系表面张力, 具有乳化、润湿、发泡以及渗透等诸多方面作用。而吸湿性无机盐有利于更好的发挥表面活性剂。美国常常会将Mg Cl2用在春季、夏季的道路固化以及非铺装路面抑尘中, 其中最为常用的抑尘类型就是盐以及盐水。近年来, 相关学者也开始在确保抑尘效率的基础上, 开发出很多更加廉价的润湿型化学抑尘剂。

1.3 粘结型化学抑尘剂

这种化学抑尘的作用原理主要是硅化、粘结、覆盖、聚合等, 避免泥土以及粉尘飞扬, 通常按照原料可以划分为粘结型无机化学抑尘剂 (如高岭土、粉煤灰、卤化物等) 以及粘结型有机化学抑尘剂 (石蜡油、原油、聚合物、纤维素滤料、木质素衍生物、沥青、树脂等) 。通过开发试验研究证明, 这种粘结型化学抑尘剂具有良好的道路固尘效果, 但是乳化性能相对较差, 因此必须找到更佳的添加剂提高其性能, 改善粘结型化学抑尘剂的抑尘效果。

1.4 复合型化学抑尘剂

这种化学抑尘剂主要是指在某种化学、物理条件下, 由2种及以上抑尘剂复合而成, 具有吸湿保水、凝并、黏结以及湿润等诸多方面功能, 统一了以上几种化学抑制剂, 因此抑尘效果更佳。近年来不断开发了新的材料, 而且对除尘也提出了更高的要求, 在很大程度上推动了复合型抑尘剂的发展。在复杂、恶劣的环境下最好是应用复合型抑尘剂。

2 近年来关于化学抑尘剂的发展

我国关于化学抑尘剂的研究起步相对比较晚, 但是发展速度非常快。目前我国国内也不断出现了很多化学抑尘剂的研究成果。化学抑尘剂是治理雾霾的重要手段, 其中早期抑尘剂主要采用的是粘结型以及润湿型化学抑尘剂, 近年来很多学者已经朝着纵深发展, 有机结合了多种抑尘技术, 使化学抑尘剂功能更多、环保价值更强、价格更加便宜。主要有以下3种: (1) 功能型抑尘剂。具有防腐蚀、防冻、防自燃等特殊功能。 (2) 环保型抑尘剂。主要是利用生活垃圾、生产副产品以及工业废品等原材料制作出低污染、低成本的环保型抑尘剂。这种环保型抑尘剂可有效缓解粉尘中水分蒸发, 使抑尘剂的有效抑尘时间尽可能延长。目前在车站码头、城市道路、矿山道路、建筑工地等地方应用较为广泛。 (3) 高分子抑尘剂。这种抑尘剂主要是使尘粒之间的粘结强度增加或者通过粘着力把表面尘粒粘结在一起, 使物料的表层结壳或者使表面粉尘成团进而达到防尘目的。近年来高分子材料得到飞速发展, 对于高分子抑尘剂的持续有效性、可操作性以及安全性等更加注重, 也大大降低了高分子化学抑尘剂的成本。

目前人们的环保意识越来越强, 在低排放、低污染以及低能耗的经济背景下, 我们应该开发出统一结合功能型、环境友好型两方面功能的专用抑尘剂, 而且化学抑尘剂未来会朝着无毒无害、低廉、操作简便、节能等方向发展。

摘要：我国近年来关于细微颗粒、可吸入颗粒物等造成的大气环境问题越来越严重, 想要改善目前的大气污染现状, 可以采用化学抑尘剂抑制颗粒物。本文简单讲解了几种常见的化学抑尘剂类型, 并且介绍了近期化学抑制剂的发展。

关键词：化学抑尘剂,常见类型,研究现状