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化学团聚剂对煤尘团聚性能的影响.pdf
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1、第 卷 第 期 年 月 黑 龙 江 科 技 大 学 学 报 .化学团聚剂对煤尘团聚性能的影响张迎新 唐 露 王佳伟 杨 康(黑龙江科技大学 安全工程学院 哈尔滨)摘 要:为研究化学团聚剂对细微粒径煤尘除尘效果的影响将化学团聚技术应用到喷雾除尘中考察团聚剂添加前后煤尘粒度分布的变化探究了团聚剂类型、浓度、团聚液温度等因素对煤尘团聚效果的影响 结果表明:化学团聚剂的加入可使煤尘累计粒度分布粒径提高约 倍其中黄单胞多糖的团聚效果最佳与纯水相比经黄单胞多糖团聚后煤尘 与 的增长率分别为 和 在一定浓度范围内团聚剂促进煤尘团聚效果随着团聚剂溶液浓度增加而提高低温环境不利于团聚剂作用适当升高团聚剂溶液温度
2、有助于提升团聚效率关键词:煤尘 化学团聚 团聚剂 团聚性能:./.中图分类号:文章编号:()文献标志码:():.:收稿日期:第一作者简介:张迎新()男 黑龙江省海伦人 教授 博士 研究方向:矿山安全:.引 言随着煤炭开采机械化率的提高井下各个生产环节的产尘量大幅增加 井下煤尘浓度过高易导致煤尘发生爆炸且煤尘漂浮在空气中人体长期吸入会对健康造成损害 添加化学抑尘剂的喷雾降尘是目前各个矿井采用较多的降尘方法 按照化学抑尘剂的抑尘机理分类化学抑尘剂可以分为粉尘湿润剂、粘结剂和凝聚剂三大类 湿润剂用于提高水对粉尘的湿润能力和抑尘效果它特别适合于疏水性的呼吸性粉尘 郭王勇等研究发现抑尘剂的润湿性与煤尘的
3、灰分液固之间的表面张力以及抑尘剂的电动电位有关 李仲文等利用悬滴法和座滴法分别测定了多种湿润剂溶液的表面张力以及与无烟煤的接触角优选出了一种抑尘效果较好的润湿剂溶液以上这些研究可以有效降低大粒径煤尘浓度但对 及以下粒径煤尘作用效果有限 及以下粒径煤尘是煤尘爆炸的主要参与成分这部分煤尘不易沉降长期漂浮在空气中团聚技术是提高细颗粒物清除效率的有效方法团聚技术主要有声团聚、电团聚、磁团聚、化学团聚 等几种方式 其中化学团聚技术是通过化学团聚剂将细微颗粒团聚化学团聚剂是粉尘粘结剂它不同于湿润剂通过改变水和粉尘表面的极性从而加速润湿粉尘也不同于凝聚剂通过吸收大量水分使粉尘保持较高的含湿量从而防止扬尘 化
4、学团聚剂是通过高分子链的吸附搭桥作用使粉尘团聚长大增大粒径 化学团聚技术在电厂降低燃煤飞灰浓度中应用广泛能有效团聚常规除尘器难以捕捉的细微粒径飞灰传统的纯水喷雾降尘对 及以下粒径煤尘除尘率较低化学团聚技术可将这部分煤尘团聚长大加速沉降 煤矿使用化学团聚技术无需改变正常生产条件及现有除尘设备通过在喷雾降尘的水中添加适量团聚剂可以有效降低井下煤尘浓度笔者根据团聚剂合成方法及分子链所带电荷性质不同选取了 种化学团聚剂通过对团聚前后煤尘粒径变化的分析研究团聚剂种类浓度以及温度对团聚效果的影响探究煤尘的团聚行为 实 验.实验样品与试剂实验煤样取自七台河矿业集团公司建设煤矿在参考国内外有关降尘用团聚剂配方
5、、专利及相关学术论文的基础上本着无毒无害、保存时间长且理化性质不变、不可燃、对金属和橡胶无腐蚀、成本低且运输方便的原则从现有的团聚剂中优选了用途较广的阴离子、非离子、阳离子 类团聚剂 种试剂进行实验 其中羧甲基纤维素钠(简称)为阴离子分子式为()黄单胞多糖(简 称)为 阴 离 子 分 子 式 为 离子聚丙烯酰胺(简称)为非离子分子式为 阳离子聚丙烯酰胺(简称)为阳离子结构式为()()()阴离子聚丙烯酰胺(简称)为阴离子结构式为()()试剂均购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司.实验设备实验所需设备主要包括水浴锅、粒径分析仪、场发射扫描电子显微镜、恒温加热箱、电子天平、烧杯其中溶液温度控制与搅拌转
6、速控制采用 型数显搅拌水浴锅转速可控范围 /温度可控范围 煤尘粒径分布使用马尔文 激光粒度分析仪测量该仪器采用激光衍射技术测量粒度当激光束穿过分散的颗粒样品时通过测量散射光的强度来完成粒度测量数据用于分析计算形成该散射图谱的粒度可测量粒度范围为.实验方法煤样取自七台河矿业集团公司建设煤矿将其放入密封袋内保存送至实验室利用破碎机对其进行破碎处理使用 目标准分样筛筛选后保存实验时称取煤尘样品 将其加入不同温度的 团聚剂溶液(团聚剂与去离子水配制)中使用电磁搅拌仪(/)搅拌 使液面上产生紊流条件煤尘均匀分布于溶液中从而促进煤尘发生团聚 常温静置沉降 使用恒温加热箱保持与团聚剂溶液相同温度对其烘干后取
7、团聚煤尘样品使用激光粒度分析仪测试团聚后煤尘粒径分布取累计粒度分布数达到 时所对应的粒径、累计粒度分布数达到 时所对应的粒径 等具有代表性的参数每个实验重复 次 结果与分析.团聚剂种类煤尘团聚是通过团聚剂的分子链将两个或更多第 期张迎新等:化学团聚剂对煤尘团聚性能的影响的煤尘吸附再通过分子链自身的“架桥”方式将其连接从而使得被吸附的煤尘之间相互接触团聚长大 不同团聚剂的分子量与分子结构存在差异故其对煤尘的团聚效果也不尽相同图 为团聚剂溶液温度 搅拌转速/团聚剂浓度./时不同种类团聚剂溶液对煤尘团聚作用的影响 主要表征为 及参数的变化图 不同种类团聚剂的团聚效果.从图 可以看出未添加任何团聚剂的
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