【摘要】：現(xiàn)如今,各礦區(qū)城市以及煤炭企業(yè)都面臨著抑塵劑如何更為有效治理煤炭揚(yáng)塵的問題。作為抑塵劑的主要成分,表面活性劑能潤(rùn)濕粉塵表面,使之團(tuán)聚沉降,達(dá)到降塵效果。因此,本論文采用陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉和高分子聚合物聚氧化乙烯,以1:20的配比形成的復(fù)配體系為研究對(duì)象,對(duì)復(fù)配體系的溶液性質(zhì)和抑制煤塵機(jī)理進(jìn)行探討,研究?jī)?nèi)容包括:1、運(yùn)用表面張力、芘熒光光譜對(duì)復(fù)配體系的表面化學(xué)性質(zhì)、膠束化行為進(jìn)行探究,主要考察溶液性質(zhì)對(duì)煤塵潤(rùn)濕行為的影響。結(jié)果表明復(fù)配體系的濃度為6g/L時(shí),表面活性劑與聚合物分子之間相互作用,芘探針分子和預(yù)膠束發(fā)生吸附作用的同時(shí),形成高熒光電子產(chǎn)率的激基締合物;在溶液濃度為20g/L時(shí),隨著SDS溶液濃度的增加,芘探針分子全部進(jìn)入膠束中,激基締合物的數(shù)量急速增加并且在最高值點(diǎn)達(dá)到最大量,此時(shí)的SDS濃度為臨界膠束濃度,即形成膠束的能力最大,因此SDS/PEO復(fù)配體系濃度比為:1:20。2、運(yùn)用工業(yè)分析、粒度分析、元素分析、掃描電鏡(SEM)、傅立葉變換紅外光譜(FTIR)等現(xiàn)代分析測(cè)試手段,對(duì)天津港南疆碼頭的標(biāo)煤的物理化學(xué)性質(zhì)分析。通過對(duì)煤塵在各溶液體系中沉降時(shí)間的對(duì)比,探討潤(rùn)濕機(jī)理,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)復(fù)配體系潤(rùn)濕效果較好。通過掃描電鏡對(duì)復(fù)配體系應(yīng)用于煤塵表面所形成的膠狀薄膜的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行固化效果和表征形貌的觀察。3、詳細(xì)分析以氣體為唯一動(dòng)力源的泡沫溶膠成泡裝備的設(shè)計(jì)原理�？諝馀菽l(fā)溶膠制備裝置運(yùn)用空壓機(jī)生成的氣體作為唯一的動(dòng)力源進(jìn)行簡(jiǎn)單有效的發(fā)泡,在儲(chǔ)罐中提前充入的壓縮氣體作為泡沫液流出的動(dòng)力,使儲(chǔ)罐中帶壓的泡沫混合液與壓縮空氣混合后通過管路輸出。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得出氣動(dòng)泡沫發(fā)生裝置的氣體利用率為85%,發(fā)泡倍數(shù)為6.52倍,噴射出的泡沫溶膠穩(wěn)定均勻,大量的泡沫可以完全覆蓋在煤堆表面形成泡沫溶膠薄膜。泡沫溶膠具有吸附浮塵、鎖定煤堆煤塵、封閉產(chǎn)塵區(qū)域的優(yōu)異性能,對(duì)于抑制煤儲(chǔ)運(yùn)中粉塵的產(chǎn)生具有重要應(yīng)用價(jià)值。本論文針對(duì)泡沫溶膠控制煤塵的特性和以氣體作為唯一動(dòng)力源條件下,泡沫溶膠成泡裝備的設(shè)計(jì)原理展開研究。該研究成果將豐富泡沫溶膠防治煤塵的基礎(chǔ)理論并推動(dòng)該技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,論文的研究?jī)?nèi)容具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

章通過芘熒光探針法研究聚氧化乙烯（PEO）和十二烷基硫酸鈉的相互作用。高分子聚合物 PEO 是一種水溶性較強(qiáng)的聚合物，可溶液中形成單分子膠束。通過對(duì)比單一組分的高分子聚合物EO）、單一組分的表面活性劑水溶液(SDS)和聚合物泡沫體系(S系)所形成的微環(huán)境的極性性質(zhì)來探測(cè)膠束或聚集體的形成情況。膠體泡沫體系協(xié)同效應(yīng)1 膠體泡沫體系平衡表面張力的測(cè)定用鉑金環(huán)法測(cè)試 g-PEO、SDS 和 SDS/PEO 復(fù)配體系（6 個(gè)不同質(zhì)的臨界膠束濃度（CMC）分別為 1.00、25.10、22.08、21.70、20.、20.00g/L，平衡區(qū)表面張力 e 分別為 59.3、40.47、36.92、34.532.16 和 31.09mN/m，隨著 PEO 的加入，臨界膠束濃度（CMC）和后的平衡表面張力值（ e ）降低。如圖 3-1、3-2 所示。

圖 3-2 SDS/PEO 復(fù)配體系表面張力隨 SDS 濃度的變化曲線Fig.3-2 The surface tension of g-PEO-SDS varies with concentratio2 膠體泡沫體系的表面化學(xué)性質(zhì)由圖 3-2（膠體泡沫體系 -c曲線圖）中轉(zhuǎn)折點(diǎn)可以 CMC（臨界膠束c（最低表面張力）。通過 Gibbs 吸附等溫式(2-1) 可以算出max （表量）。經(jīng)計(jì)算所得表面活性劑復(fù)配體系的表面化學(xué)性質(zhì)相關(guān)參數(shù)見.1 膠體泡沫體系的表面張力與臨界膠束濃度由圖 3-2 和表 3-1 可知：常溫下，SDS 與 PEO 按不同比例復(fù)配后，各 -c曲線有兩個(gè)拐點(diǎn)PEO 復(fù)配體系在溶液中形成了混合膠束；SDS/PEO 復(fù)配體系的最低表面張力cmc 大多數(shù)情況下介于兩單一組分 SDS/PEO 復(fù)配體系在常溫下，所有比例的配制均存在降低表面張力圖 3.1 及表 3.1 中 cmc 數(shù)據(jù)可知：1）PEO 與 SDS 按不同比例復(fù)配后，，任一配比的復(fù)配體系 CMC 值
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TD714.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2596984