本文關(guān)鍵詞：基于PIV技術(shù)的煤泥沉降特性研究

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【摘要】：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,首先通過絮凝沉降試驗(yàn),確定不同電解質(zhì)和不同類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%。通過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,AlCl_3和FeCl_3的最佳藥劑用量分別為0.048mmol/L和0.072mmol/L,CaCl_2和MgCl_2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)所形成的絮團(tuán)。4、絮團(tuán)的形態(tài)以及組成十分復(fù)雜。經(jīng)過修正后的絮團(tuán)沉降速度與絮團(tuán)粒度之間通常滿足線性關(guān)系,但是R~2值通常較低,范圍為0.7至0.9。這同時(shí)也反映了在給定絮團(tuán)尺寸時(shí),絮團(tuán)沉降速度變化范圍通常很大。5、絮團(tuán)有效密度與絮團(tuán)粒度之間雖然同時(shí)滿足冪函數(shù)和指數(shù)函數(shù)的關(guān)系,但是Δρ=(ρ_s-ρ_w)e~(?)的指數(shù)關(guān)系數(shù)學(xué)模型具有明確的物理意義,而冪函數(shù)數(shù)學(xué)模型沒有實(shí)際物理意義。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TD94

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1255760