基于PIV技術(shù)的煤泥沉降特性研究.pdf

1、煤泥水沉降在選煤廠生產(chǎn)中具有極其重要的意義，煤泥水處理的好壞直接影響選煤廠的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)環(huán)境。近些年來(lái)，選煤廠入選原煤中煤泥量的不斷增加和細(xì)粒煤自身復(fù)雜的物化性質(zhì)造成了煤泥水沉降難的特點(diǎn)。因此結(jié)合煤泥水的自身性質(zhì)，在確定合適藥劑制度的基礎(chǔ)上對(duì)其絮團(tuán)特性加以分析成為了一項(xiàng)日益重要的研究課題。
　　本文以王家?guī)X氣煤為研究對(duì)象，首先通過(guò)絮凝沉降試驗(yàn)，確定不同電解質(zhì)和不同類(lèi)型絮凝劑以及藥劑復(fù)配所需的最佳藥劑量，以此為基礎(chǔ)對(duì)不同絮凝機(jī)理所

2、形成的絮團(tuán)在PIV系統(tǒng)中進(jìn)行顆粒跟蹤測(cè)試，統(tǒng)計(jì)絮團(tuán)粒度與速度，根據(jù)斯托克斯公式計(jì)算絮團(tuán)的有效密度。分析了絮團(tuán)顆粒在介質(zhì)中的受力情況，引進(jìn)了合理的形狀修正系數(shù)，建立了絮團(tuán)粒度與絮團(tuán)沉降速度的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)分析已有的絮團(tuán)粒度與絮團(tuán)有效密度的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)一步建立了更加精確且物理意義明確的數(shù)學(xué)模型。具體結(jié)論如下：
　　1、通過(guò)煤樣粒度組成分析得知，試驗(yàn)所用煤樣王家?guī)X氣煤原煤中細(xì)粒級(jí)物料含量較高，占原煤的33.81％，且灰分高達(dá)41.22%

3、。通過(guò)XRD分析得知原煤中高嶺石、石英、碳酸鈣和軟鋁石等含量較高，精煤含量較低，不利于煤泥沉降。
　　2、單獨(dú)加入絮凝劑可以顯著改善煤泥水沉降效果，單獨(dú)加入陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺、非離子型聚丙烯酰胺、陰離子型聚丙烯酰胺的最佳藥劑用量分別為500g/t、200g/t、500g/t。單獨(dú)加入無(wú)機(jī)電解質(zhì)類(lèi)凝聚劑對(duì)提高煤泥水透光率作用并不明顯，離子價(jià)態(tài)越高，電位壓縮能力越強(qiáng)，并且所需藥劑量越少，AlCl3和FeCl3的最佳藥劑用量分別為0.0

4、48mmol/L和0.072mmol/L，CaCl2和MgCl2的最佳藥劑用量為3.2mmol/L。
　　3、單獨(dú)加入有機(jī)絮凝劑，尤其是陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺和非離子型聚丙烯酰胺形成的絮團(tuán)粒度較大，沉降速度較快，但是絮團(tuán)的密實(shí)程度較低。單獨(dú)加入電解質(zhì)不利于絮團(tuán)生長(zhǎng)，沉降速度小，絮團(tuán)有效密度較大。不同電解質(zhì)與陰離子型聚丙烯酰胺聯(lián)合使用時(shí)形成的絮團(tuán)粒度和速度都明顯大于兩種單獨(dú)添加時(shí)形成的絮團(tuán)，且絮團(tuán)密實(shí)程度明顯大于單獨(dú)加入絮凝劑時(shí)所形成的