堇青石板式陶瓷膜微泡發(fā)生器的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-08-02 16:28
氣泡發(fā)生器是浮選柱的關(guān)鍵部件,它直接影響到氣泡的大小和數(shù)密度,從而影響到浮選效率。目前傳統(tǒng)的氣泡發(fā)生器存在微孔易堵塞、發(fā)泡不均勻、操作流程復(fù)雜及能耗高等缺點(diǎn),一度限制了氣泡發(fā)生器的發(fā)展。利用多孔陶瓷膜發(fā)泡不僅操作簡(jiǎn)單、能耗低且其巨大的比表面積有利于大量微氣泡的產(chǎn)生。堇青石由于具有原料價(jià)格低廉、耐腐蝕性能好、比表面積大、機(jī)械強(qiáng)度高等諸多優(yōu)勢(shì),是一種性能優(yōu)異的多孔陶瓷膜制備材料。因此本文以廉價(jià)的工業(yè)級(jí)堇青石粉為原料,采用“分步制備、整體組裝、一次燒結(jié)”的方式制備了綜合性能優(yōu)異的新型陶瓷膜氣泡發(fā)生器,通過(guò)改變氣泡發(fā)生器的結(jié)構(gòu)在一定程度上緩解了發(fā)泡不均及微孔易堵塞的問(wèn)題。探討了生坯的制備參數(shù)、氣泡發(fā)生器的組裝方法、造孔劑(種類/含量/粒徑)、燒結(jié)溫度、保溫時(shí)間以及操作工況對(duì)氣泡發(fā)生器性能的影響。并采用XRD、SEM、壓汞測(cè)試分析技術(shù)及數(shù)碼顯微攝像技術(shù)對(duì)氣泡發(fā)生器的斷面形貌、物相組成、孔結(jié)構(gòu)、孔徑分布及氣泡粒徑分布進(jìn)行了表征。具體結(jié)論如下:(1)探究了成型工藝、連接組裝方案、造孔劑、燒結(jié)工藝等制備條件對(duì)發(fā)泡器性能的影響。加水量、干燥時(shí)間等成型條件的單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)加水量為40%、干燥溫度為...
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 氣泡發(fā)生器簡(jiǎn)介
1.2.1 氣泡發(fā)生器的發(fā)展概況
1.2.2 微氣泡的性能評(píng)價(jià)方法
1.2.3 微氣泡的生成技術(shù)
1.2.4 微孔介質(zhì)發(fā)泡的研究現(xiàn)狀
1.3 多孔陶瓷膜簡(jiǎn)介
1.3.1 多孔陶瓷膜的發(fā)展概況
1.3.2 多孔陶瓷膜的發(fā)泡原理及影響因素
1.3.3 多孔陶瓷膜的制備工藝
1.3.4 多孔陶瓷膜的材料特性
1.3.5 多孔陶瓷膜發(fā)泡材料的性能要求
1.4 研究目標(biāo)及主要研究?jī)?nèi)容
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
2.2 技術(shù)路線
2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.3.1 氣泡發(fā)生器組件的制備流程
2.3.2 氣泡發(fā)生器的組裝方案
2.3.3 氣泡發(fā)生器發(fā)泡性能測(cè)試裝置
2.4 樣品表征
2.4.1 物相分析
2.4.2 顯微結(jié)構(gòu)分析
2.4.3 孔容及孔徑分布測(cè)定
2.4.4 開孔率測(cè)定
2.4.5 抗壓強(qiáng)度測(cè)定
2.4.6 空氣滲透速率測(cè)定
2.4.7 耐腐蝕性能測(cè)定
2.4.8 氣泡直徑測(cè)定
2.4.9 氣泡數(shù)密度測(cè)定
第三章 堇青石板式陶瓷膜微泡發(fā)生器的制備研究
3.1 引言
3.2 制備參數(shù)對(duì)生坯組件性能的影響
3.2.1 加水量的確定
3.2.2 干燥條件的確定
3.2.3 脫模方式的確定
3.3 組裝方案對(duì)氣泡發(fā)生器性能的影響
3.4 堇青石板式陶瓷膜氣泡發(fā)生器的制備方案
3.5 造孔劑對(duì)氣泡發(fā)生器綜合性能的影響
3.5.1 物相分析
3.5.2 顯微結(jié)構(gòu)分析
3.5.3 開孔率及抗壓強(qiáng)度分析
3.5.4 空氣滲透速率及耐堿腐蝕率分析
3.5.5 發(fā)泡性能分析
3.6 燒結(jié)溫度對(duì)氣泡發(fā)生器綜合性能的影響
3.6.1 物相分析
3.6.2 顯微結(jié)構(gòu)分析
3.6.3 開孔率及抗壓強(qiáng)度分析
3.6.4 空氣滲透速率及耐堿腐蝕率分析
3.6.5 發(fā)泡性能分析
3.7 保溫時(shí)間對(duì)氣泡發(fā)生器綜合性能的影響
3.7.1 開孔率及抗壓強(qiáng)度分析
3.7.2 空氣滲透速率及耐堿腐蝕率分析
3.7.3 發(fā)泡性能分析
3.8 小結(jié)
第四章 PS微球粒徑對(duì)氣泡發(fā)生器綜合性能的影響
4.1 引言
4.2 單一粒徑PS微球?qū)馀莅l(fā)生器綜合性能的影響
4.2.1 顯微結(jié)構(gòu)分析
4.2.2 孔容總量及孔徑分布分析
4.2.3 開孔率及抗壓強(qiáng)度分析
4.2.4 空氣滲透速率及耐堿腐蝕率分析
4.2.5 發(fā)泡性能分析
4.3 復(fù)合粒徑PS微球?qū)馀莅l(fā)生綜合性能的影響
4.3.1 顯微結(jié)構(gòu)分析
4.3.2 開孔率及抗壓強(qiáng)度分析
4.3.3 空氣滲透速率及耐堿腐蝕率分析
4.3.4 孔徑分布分析
4.3.5 發(fā)泡性能分析
4.4 小結(jié)
第五章 操作工況對(duì)氣泡發(fā)生器發(fā)泡性能的影響
5.1 引言
5.2 膜內(nèi)外壓差對(duì)氣泡發(fā)生器發(fā)泡性能的影響
5.2.1 氣泡粒徑分析
5.2.2 氣泡數(shù)密度分析
5.3 氣液比對(duì)氣泡發(fā)生器發(fā)泡性能的影響
5.3.1 氣泡粒徑分析
5.3.2 氣泡數(shù)密度分析
5.4 液流流量對(duì)氣泡發(fā)生器發(fā)泡性能的影響
5.4.1 氣泡粒徑分析
5.4.2 氣泡數(shù)密度分析
5.5 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]二氧化碳甲烷化利用[J]. 呂海陽(yáng). 化工管理. 2018(15)
[2]流體流速對(duì)好氧顆粒污泥快速培養(yǎng)的影響[J]. 王陸璽,周楠,王晨旭,蘇海佳. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2018(06)
[3]燃煤硫氧化物排放及環(huán)境影響[J]. 李蘭新. 煤炭與化工. 2018(04)
[4]湍流條件下氣泡-顆粒間碰撞效率的數(shù)值計(jì)算[J]. 黃波,許秋石,沈怡君. 煤炭工程. 2018(04)
[5]煤礦開采對(duì)土地資源的破壞及對(duì)策研究[J]. 黃忠倫. 內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì). 2018(01)
[6]再論煤炭的科學(xué)開采[J]. 錢鳴高,許家林,王家臣. 煤炭學(xué)報(bào). 2018(01)
[7]碳化硅蜂窩陶瓷的研究及應(yīng)用[J]. 吳鄭敏,鄧承繼,余超,丁軍,祝洪喜,樊國(guó)棟,冷光輝. 中國(guó)陶瓷工業(yè). 2017(06)
[8]泡沫陶瓷制備工藝研究進(jìn)展[J]. 徐勇,鄒國(guó)榮. 耐火材料. 2017(05)
[9]旋轉(zhuǎn)錯(cuò)流式膜分離過(guò)程的CFD流體動(dòng)力學(xué)研究[J]. 蔡釗,耿安朝,廖德祥. 膜科學(xué)與技術(shù). 2017(04)
[10]秸稈造孔劑對(duì)頁(yè)巖燒結(jié)微孔磚工藝性能的影響研究[J]. 陳夢(mèng)婷,陳國(guó)平,石建軍,張衡. 施工技術(shù). 2017(16)
博士論文
[1]聚碳硅烷及氧化鋯對(duì)B4C熱壓致密化、結(jié)構(gòu)及性能的影響[D]. 杜賢武.武漢理工大學(xué) 2015
[2]硅酸鹽基低溫?zé)Y(jié)微波陶瓷材料及其改性機(jī)理研究[D]. 竇剛.華中科技大學(xué) 2013
[3]微小槽道內(nèi)微孔壁面逸出氣泡動(dòng)力學(xué)行為及特性[D]. 謝建.重慶大學(xué) 2013
[4]水中氣泡圖像處理方法及運(yùn)動(dòng)特性研究[D]. 王紅一.天津大學(xué) 2011
[5]非牛頓流體中的氣泡行為及周圍流場(chǎng)的研究[D]. 范文元.天津大學(xué) 2009
[6]新型低成本多孔陶瓷分離膜的制備與性能研究[D]. 董應(yīng)超.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]微尺度通道內(nèi)SO2氣液吸收過(guò)程研究[D]. 王明明.西安石油大學(xué) 2017
[2]多孔Al2O3陶瓷膜制備及性能研究[D]. 李鵬.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[3]空化氣泡發(fā)生器充氣性能試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究[D]. 田野.太原理工大學(xué) 2014
[4]微氣泡生成技術(shù)的試驗(yàn)研究[D]. 陳如艷.中國(guó)石油大學(xué) 2008
[5]多孔陶瓷的制備及特性研究[D]. 宋超.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2007
[6]氣浮工藝中金屬微孔管制造微氣泡的研究[D]. 徐振華.四川大學(xué) 2006
[7]微氣泡生成與富氧凈化系統(tǒng)研究[D]. 李海鵬.南京航空航天大學(xué) 2005
[8]浮選柱氣泡發(fā)生器充氣性能及應(yīng)用研究[D]. 邵延海.中南大學(xué) 2004
本文編號(hào):3668857
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 氣泡發(fā)生器簡(jiǎn)介
1.2.1 氣泡發(fā)生器的發(fā)展概況
1.2.2 微氣泡的性能評(píng)價(jià)方法
1.2.3 微氣泡的生成技術(shù)
1.2.4 微孔介質(zhì)發(fā)泡的研究現(xiàn)狀
1.3 多孔陶瓷膜簡(jiǎn)介
1.3.1 多孔陶瓷膜的發(fā)展概況
1.3.2 多孔陶瓷膜的發(fā)泡原理及影響因素
1.3.3 多孔陶瓷膜的制備工藝
1.3.4 多孔陶瓷膜的材料特性
1.3.5 多孔陶瓷膜發(fā)泡材料的性能要求
1.4 研究目標(biāo)及主要研究?jī)?nèi)容
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
2.2 技術(shù)路線
2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.3.1 氣泡發(fā)生器組件的制備流程
2.3.2 氣泡發(fā)生器的組裝方案
2.3.3 氣泡發(fā)生器發(fā)泡性能測(cè)試裝置
2.4 樣品表征
2.4.1 物相分析
2.4.2 顯微結(jié)構(gòu)分析
2.4.3 孔容及孔徑分布測(cè)定
2.4.4 開孔率測(cè)定
2.4.5 抗壓強(qiáng)度測(cè)定
2.4.6 空氣滲透速率測(cè)定
2.4.7 耐腐蝕性能測(cè)定
2.4.8 氣泡直徑測(cè)定
2.4.9 氣泡數(shù)密度測(cè)定
第三章 堇青石板式陶瓷膜微泡發(fā)生器的制備研究
3.1 引言
3.2 制備參數(shù)對(duì)生坯組件性能的影響
3.2.1 加水量的確定
3.2.2 干燥條件的確定
3.2.3 脫模方式的確定
3.3 組裝方案對(duì)氣泡發(fā)生器性能的影響
3.4 堇青石板式陶瓷膜氣泡發(fā)生器的制備方案
3.5 造孔劑對(duì)氣泡發(fā)生器綜合性能的影響
3.5.1 物相分析
3.5.2 顯微結(jié)構(gòu)分析
3.5.3 開孔率及抗壓強(qiáng)度分析
3.5.4 空氣滲透速率及耐堿腐蝕率分析
3.5.5 發(fā)泡性能分析
3.6 燒結(jié)溫度對(duì)氣泡發(fā)生器綜合性能的影響
3.6.1 物相分析
3.6.2 顯微結(jié)構(gòu)分析
3.6.3 開孔率及抗壓強(qiáng)度分析
3.6.4 空氣滲透速率及耐堿腐蝕率分析
3.6.5 發(fā)泡性能分析
3.7 保溫時(shí)間對(duì)氣泡發(fā)生器綜合性能的影響
3.7.1 開孔率及抗壓強(qiáng)度分析
3.7.2 空氣滲透速率及耐堿腐蝕率分析
3.7.3 發(fā)泡性能分析
3.8 小結(jié)
第四章 PS微球粒徑對(duì)氣泡發(fā)生器綜合性能的影響
4.1 引言
4.2 單一粒徑PS微球?qū)馀莅l(fā)生器綜合性能的影響
4.2.1 顯微結(jié)構(gòu)分析
4.2.2 孔容總量及孔徑分布分析
4.2.3 開孔率及抗壓強(qiáng)度分析
4.2.4 空氣滲透速率及耐堿腐蝕率分析
4.2.5 發(fā)泡性能分析
4.3 復(fù)合粒徑PS微球?qū)馀莅l(fā)生綜合性能的影響
4.3.1 顯微結(jié)構(gòu)分析
4.3.2 開孔率及抗壓強(qiáng)度分析
4.3.3 空氣滲透速率及耐堿腐蝕率分析
4.3.4 孔徑分布分析
4.3.5 發(fā)泡性能分析
4.4 小結(jié)
第五章 操作工況對(duì)氣泡發(fā)生器發(fā)泡性能的影響
5.1 引言
5.2 膜內(nèi)外壓差對(duì)氣泡發(fā)生器發(fā)泡性能的影響
5.2.1 氣泡粒徑分析
5.2.2 氣泡數(shù)密度分析
5.3 氣液比對(duì)氣泡發(fā)生器發(fā)泡性能的影響
5.3.1 氣泡粒徑分析
5.3.2 氣泡數(shù)密度分析
5.4 液流流量對(duì)氣泡發(fā)生器發(fā)泡性能的影響
5.4.1 氣泡粒徑分析
5.4.2 氣泡數(shù)密度分析
5.5 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]二氧化碳甲烷化利用[J]. 呂海陽(yáng). 化工管理. 2018(15)
[2]流體流速對(duì)好氧顆粒污泥快速培養(yǎng)的影響[J]. 王陸璽,周楠,王晨旭,蘇海佳. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2018(06)
[3]燃煤硫氧化物排放及環(huán)境影響[J]. 李蘭新. 煤炭與化工. 2018(04)
[4]湍流條件下氣泡-顆粒間碰撞效率的數(shù)值計(jì)算[J]. 黃波,許秋石,沈怡君. 煤炭工程. 2018(04)
[5]煤礦開采對(duì)土地資源的破壞及對(duì)策研究[J]. 黃忠倫. 內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì). 2018(01)
[6]再論煤炭的科學(xué)開采[J]. 錢鳴高,許家林,王家臣. 煤炭學(xué)報(bào). 2018(01)
[7]碳化硅蜂窩陶瓷的研究及應(yīng)用[J]. 吳鄭敏,鄧承繼,余超,丁軍,祝洪喜,樊國(guó)棟,冷光輝. 中國(guó)陶瓷工業(yè). 2017(06)
[8]泡沫陶瓷制備工藝研究進(jìn)展[J]. 徐勇,鄒國(guó)榮. 耐火材料. 2017(05)
[9]旋轉(zhuǎn)錯(cuò)流式膜分離過(guò)程的CFD流體動(dòng)力學(xué)研究[J]. 蔡釗,耿安朝,廖德祥. 膜科學(xué)與技術(shù). 2017(04)
[10]秸稈造孔劑對(duì)頁(yè)巖燒結(jié)微孔磚工藝性能的影響研究[J]. 陳夢(mèng)婷,陳國(guó)平,石建軍,張衡. 施工技術(shù). 2017(16)
博士論文
[1]聚碳硅烷及氧化鋯對(duì)B4C熱壓致密化、結(jié)構(gòu)及性能的影響[D]. 杜賢武.武漢理工大學(xué) 2015
[2]硅酸鹽基低溫?zé)Y(jié)微波陶瓷材料及其改性機(jī)理研究[D]. 竇剛.華中科技大學(xué) 2013
[3]微小槽道內(nèi)微孔壁面逸出氣泡動(dòng)力學(xué)行為及特性[D]. 謝建.重慶大學(xué) 2013
[4]水中氣泡圖像處理方法及運(yùn)動(dòng)特性研究[D]. 王紅一.天津大學(xué) 2011
[5]非牛頓流體中的氣泡行為及周圍流場(chǎng)的研究[D]. 范文元.天津大學(xué) 2009
[6]新型低成本多孔陶瓷分離膜的制備與性能研究[D]. 董應(yīng)超.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]微尺度通道內(nèi)SO2氣液吸收過(guò)程研究[D]. 王明明.西安石油大學(xué) 2017
[2]多孔Al2O3陶瓷膜制備及性能研究[D]. 李鵬.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[3]空化氣泡發(fā)生器充氣性能試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究[D]. 田野.太原理工大學(xué) 2014
[4]微氣泡生成技術(shù)的試驗(yàn)研究[D]. 陳如艷.中國(guó)石油大學(xué) 2008
[5]多孔陶瓷的制備及特性研究[D]. 宋超.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2007
[6]氣浮工藝中金屬微孔管制造微氣泡的研究[D]. 徐振華.四川大學(xué) 2006
[7]微氣泡生成與富氧凈化系統(tǒng)研究[D]. 李海鵬.南京航空航天大學(xué) 2005
[8]浮選柱氣泡發(fā)生器充氣性能及應(yīng)用研究[D]. 邵延海.中南大學(xué) 2004
本文編號(hào):3668857
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