降流式流化床中煤泥水絮凝沉降研究
发布时间：2021-08-31 06:34
煤泥水处理是选煤厂生产过程中的一个重要环节,其处理的效果好坏对整个选煤工艺环节都有着重要影响。本研究根据絮凝动力学理论,设计了一种新型的煤泥水处理设备——降流式流化床,为煤泥水的高效絮凝沉降提供一种新的解决办法,煤泥水从流化床的上端入口自上而下的流动,流经床层中部的充填区域后在充填颗粒的尾部产生了微涡旋,从而提高了煤泥水的絮凝沉降效率。论文首先对于所用煤样的粒度、灰分、挥发分、接触角、表面电位等性质参数进行表征,接着进行药剂制度试验,确定了每升加药量为氯化铁108 mg/L、阴离子型聚丙烯酰胺4 mg/L。在搭建完试验系统后,首先对粒径为3 mm的PP球与保利龙颗粒分别进行了单级流化试验,PP球与煤泥絮体极易团聚在一起并在水流作用下跑出内床层,不适用于流化床颗粒填充。保利龙充填颗粒在2.75、4.83、7.13 cm/s的三组表观流速下的试验结果表明,2.75 cm/s下的各项絮凝指标最好,此时床层属于固定床,复杂流道和较长的停留时间取得了良好的絮凝效果。表观流速为4.83 cm/s时,流化不均,速度梯度上小下大,易造成絮体破碎,随着充填高度的增加,絮体粒度减小,溢流水的浊度逐渐变大。...
【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
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2-1层流时颗粒的相互碰撞示意图
图 3-1 试验煤样粒度分布Figure 3-1 Test coal sample size distribution取少量缩分煤样来通过GSL-1000型号的激光粒度分布测量仪进行检测分析，其粒度分布图见图 3-1。从图中粒度分布可知，该样品的最大粒度级分布小于 30 um，且在 1 um 与10um 左右处体积占比产生了两个峰值，体积平均粒径 D=6.273um，属于选煤厂煤泥水处理中最难处理的粒度范围。所以样品粒度符合试验要求，可直接使用。3.3.2 样品接触角接触角是指在气液固三相交点处沿气液界面所做切线与液固界面交线之间的夹角，能反应物体润湿程度的量度。对于煤来说，接触角大小能反应该煤的疏水性，接触角越大则疏水性越强。一般而言，对于同种煤来说，随着煤的纯度越高，其接触角就越大[66]。本次试验样品的接触角测量方法使用的是量角法，前期首先压好样，将样品通过 JC2000D1 接触角测量仪进行高速显微摄像，进行多次试验后取平均值。表
图 3-2 试验煤样接触角显微摄像图Figure 3-2 Test coal sample contact angle microscopic image分干后的煤样中称取（1±0.1）g 煤样，均匀地摊平在送入马弗炉中，使马弗炉温度维持在（815±10）摄氏取出后待灰皿冷却至室温后称重，其残留物的质量占分。经测得两个平行样品的灰分分别为 5.96%、5.基本上认为其为纯煤。位参数测定称电动电位，是颗粒在静电力、机械力以及重力等的沿滑动界面做相对运动时产生的电位差。从凝聚的原粒之间的势能作用直接影响煤泥水沉降效果的好坏粒表面往往都有着较强的负电荷，这使得它们相互之难以凝聚，因此添加一定的凝聚剂可以减小煤泥颗粒
【参考文献】：
期刊论文
[1]2017年我国煤炭发展形势回顾及2018年展望与建议[J]. 肖新建,高虎,张有生. 中国能源. 2018(01)
[2]粒径对煤泥絮团特性及沉降效果的影响[J]. 刘云霞,董宪姝,樊玉萍,马晓敏,常明. 中国粉体技术. 2017(05)
[3]煤的吸附特性与表面能关系的实验研究[J]. 刘谦,郭玉森,赖永明,林璐瑶,谢修龙. 煤矿安全. 2015(09)
[4]絮凝动力学的现状与研究方法进展[J]. 常青. 环境科学学报. 2015(10)
[5]金属阳离子在煤泥颗粒表面上吸附机理研究现状[J]. 孙迎林,闵凡飞,陈晨,刘春福,杜佳,陈帅. 矿产综合利用. 2015(01)
[6]高泥化煤泥水的疏水聚团沉降试验研究[J]. 陈军,闵凡飞,刘令云,彭陈亮,孙迎林,杜佳. 煤炭学报. 2014(12)
[7]不同涡流场形态下混凝效能研究[J]. 毛玉红,冯俊杰,常青,曾立云,叶峰峰. 环境科学学报. 2015(09)
[8]煤炭洗选加工60年回顾[J]. 李明辉. 煤炭工程. 2014(10)
[9]管式涡旋絮凝反应器的设计与测试研究[J]. 高秋玉,吴鑫,贾寅鹏,冯颖. 辽宁化工. 2013(08)
[10]基于光学在线监测及形态学研究的絮凝体强度分析方法[J]. 金鹏康,冯永宁,王宝宝,王晓昌. 环境科学. 2013(05)
硕士论文
[1]多级速度梯度混凝流化床的反应特征和机制研究[D]. 赵文元.吉林大学 2012
[2]絮凝反应器流场仿真及对絮体分形成长影响研究[D]. 饶红美.哈尔滨工业大学 2010
[3]混凝过程中流体力化学机理的研究[D]. 韦小利.湖南工业大学 2008
[4]四种搅拌器放大技术的实验研究与数值模拟[D]. 周睿.浙江大学 2007
本文编号：3374396
【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
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2-1层流时颗粒的相互碰撞示意图
图 3-1 试验煤样粒度分布Figure 3-1 Test coal sample size distribution取少量缩分煤样来通过GSL-1000型号的激光粒度分布测量仪进行检测分析，其粒度分布图见图 3-1。从图中粒度分布可知，该样品的最大粒度级分布小于 30 um，且在 1 um 与10um 左右处体积占比产生了两个峰值，体积平均粒径 D=6.273um，属于选煤厂煤泥水处理中最难处理的粒度范围。所以样品粒度符合试验要求，可直接使用。3.3.2 样品接触角接触角是指在气液固三相交点处沿气液界面所做切线与液固界面交线之间的夹角，能反应物体润湿程度的量度。对于煤来说，接触角大小能反应该煤的疏水性，接触角越大则疏水性越强。一般而言，对于同种煤来说，随着煤的纯度越高，其接触角就越大[66]。本次试验样品的接触角测量方法使用的是量角法，前期首先压好样，将样品通过 JC2000D1 接触角测量仪进行高速显微摄像，进行多次试验后取平均值。表
图 3-2 试验煤样接触角显微摄像图Figure 3-2 Test coal sample contact angle microscopic image分干后的煤样中称取（1±0.1）g 煤样，均匀地摊平在送入马弗炉中，使马弗炉温度维持在（815±10）摄氏取出后待灰皿冷却至室温后称重，其残留物的质量占分。经测得两个平行样品的灰分分别为 5.96%、5.基本上认为其为纯煤。位参数测定称电动电位，是颗粒在静电力、机械力以及重力等的沿滑动界面做相对运动时产生的电位差。从凝聚的原粒之间的势能作用直接影响煤泥水沉降效果的好坏粒表面往往都有着较强的负电荷，这使得它们相互之难以凝聚，因此添加一定的凝聚剂可以减小煤泥颗粒
【参考文献】：
期刊论文
[1]2017年我国煤炭发展形势回顾及2018年展望与建议[J]. 肖新建,高虎,张有生. 中国能源. 2018(01)
[2]粒径对煤泥絮团特性及沉降效果的影响[J]. 刘云霞,董宪姝,樊玉萍,马晓敏,常明. 中国粉体技术. 2017(05)
[3]煤的吸附特性与表面能关系的实验研究[J]. 刘谦,郭玉森,赖永明,林璐瑶,谢修龙. 煤矿安全. 2015(09)
[4]絮凝动力学的现状与研究方法进展[J]. 常青. 环境科学学报. 2015(10)
[5]金属阳离子在煤泥颗粒表面上吸附机理研究现状[J]. 孙迎林,闵凡飞,陈晨,刘春福,杜佳,陈帅. 矿产综合利用. 2015(01)
[6]高泥化煤泥水的疏水聚团沉降试验研究[J]. 陈军,闵凡飞,刘令云,彭陈亮,孙迎林,杜佳. 煤炭学报. 2014(12)
[7]不同涡流场形态下混凝效能研究[J]. 毛玉红,冯俊杰,常青,曾立云,叶峰峰. 环境科学学报. 2015(09)
[8]煤炭洗选加工60年回顾[J]. 李明辉. 煤炭工程. 2014(10)
[9]管式涡旋絮凝反应器的设计与测试研究[J]. 高秋玉,吴鑫,贾寅鹏,冯颖. 辽宁化工. 2013(08)
[10]基于光学在线监测及形态学研究的絮凝体强度分析方法[J]. 金鹏康,冯永宁,王宝宝,王晓昌. 环境科学. 2013(05)
硕士论文
[1]多级速度梯度混凝流化床的反应特征和机制研究[D]. 赵文元.吉林大学 2012
[2]絮凝反应器流场仿真及对絮体分形成长影响研究[D]. 饶红美.哈尔滨工业大学 2010
[3]混凝过程中流体力化学机理的研究[D]. 韦小利.湖南工业大学 2008
[4]四种搅拌器放大技术的实验研究与数值模拟[D]. 周睿.浙江大学 2007
本文编号：3374396
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