防治煤自燃的粉煤灰凝胶泡沫实验研究

发布时间：2021-07-25 01:14

　　煤炭是我国重要的基础能源,但在开采过程中常面临煤自然发火等威胁,为防治煤炭自燃,各种防灭火技术相继被提出,注水凝胶和三相泡沫就是其中两种重要的防灭火手段,针对三相泡沫流动性好、易向高处堆积,但保水时间较短、稳定性较差的特点,结合水凝胶流动性差,但保水性能好的特点,研制了一种新型粉煤灰凝胶泡沫材料,该材料兼具注三相泡沫、注凝胶及复合胶体的优点,又克服各自的不足,很大程度上提高了防灭火效果。本文通过理论分析和实验研究,对粉煤灰凝胶泡沫的实验制备及相关特性展开了系统研究,取得以下研究成果:（1）揭示了粉煤灰凝胶泡沫的形成过程,包括“表面活性剂在气-液界面、固-液界面的吸附,疏水改性固相颗粒与气泡的碰撞、粘附,以及胶凝剂与交联剂延迟交联形成凝胶”三个阶段。并从表面活性剂分子在气液界面的行为、颗粒的润湿、胶凝体系分子间的作用等方面总结了粉煤灰凝胶泡沫的稳定机理。（2）开展了粉煤灰凝胶泡沫的实验制备研究,制备过程包括固相介质物化参数的分析及泡沫添加剂组分的确定;并分析了水灰比、pH值及环境温度对泡沫性能的影响。结果表明:当阴离子发泡剂A与两性离子发泡剂B以1:1的比例复配,总浓度为0.3%、胶凝剂... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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[63]：当 0.1时，泡沫称为湿泡沫，湿泡沫的气泡形状为球形，如图2-1（a）；而当 0.05时，称作干泡沫，干泡沫中气泡为多边形状，如图2-1（b）。（a） 0.1（b） 0.05图2-1 湿泡沫与干泡沫Figure 2-1 Wet foam and dry foam泡沫的形成不是一个自发的过程，需要向体系输送一定能量才能使气体分散到液体介质中，进而形成泡沫；根据向体系输送能量的方式不同，存在物理发泡

图 2-2 一般表面活性剂的分子结构示意图ure 2-2 Molecular structure diagram of general surfac一种能显著降低溶剂表面张力的两亲物质，即其同时具有亲水的极性基和憎水的非极性子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表


本文编号：3301806