无机盐—表面活性剂复配溶液影响煤矿降尘研究

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煤尘灾害严重威胁着生产安全和人员健康,煤尘的憎水性直接导致其防治工作一直未取得良好的效果。表面活性剂对煤尘有优良的润湿和沉降作用,无机盐对其有很好的吸湿性。本文依据煤尘、表面活性剂及无机盐的特性,研究了在不同温度条件下,单体表面活性剂溶液和表面活性剂—无机盐复配溶液对煤尘的沉降规律,并进行了喷雾试验,探索出了在不同井下气候条件下,复配溶液针对不同浓度煤尘的最优防治方案。  采用煤尘沉降实验,通过对初选八种试剂润湿机理的分析,优选出了四种试剂,并进行复配实验,最后确定SDS、SDBS、SAS作为主料与无机盐Na2SO4复配进行实验。采用正向渗透实验,测定了不同温度下不同质量浓度复配溶液对煤尘的渗透能力,得到了不同温度条件下复配溶液的最优浓度。最后,进行了喷雾降尘模拟实验,得到了在不同温度下,复配溶液针对不同浓度煤尘的沉降效率和降尘规律。本次实验采集了大量的数据,并运采用数理统计软件进行了散点和趋势线拟合,为降尘效果的理论分析和工艺参数的优选提供了重要依据。  实验统计结果表明,针对实验粒径的煤尘来说,在低温度区间内(10℃-20℃),当煤尘浓度低于5.3mg/m3时,SDBS复配溶液具有最高的降尘效率;当煤尘浓度处于5.3mg/m3和8.26mg/m3之间时,SDBS复配溶液最好,平均降尘效率能够达到33.47%;当煤尘浓度高于5.3mg/m3时,SAS复配溶液具有最高的降尘效率。在常温区间内(20℃-30℃),当煤尘浓度低于2mg/m3,SDBS复配溶液的降尘效果最优,处于2mg/m3和6.56mg/m3之间时,SDS复配溶液的降尘效果最好,达到了51.36%,当煤尘浓度超过6.56mg/m3时,SAS复配溶液的降尘效率高于二者。在较高温度区间内(30℃-35℃),SDBS复配溶液的降尘效率接近于纯水,不适合作为降尘剂,当煤尘浓度低于7.39mg/m3时,SDS复配溶液具有最好的降尘效果,降尘效率达到了51.36%,当煤尘浓度高于7.39mg/m3时,SAS复配溶液的降尘效率最高,达到了49.56%。
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