絮凝剂溶解液制备及自动添加机理研究
发布时间：2023-04-01 12:32
本项研究得到山西省公关项目(絮凝剂配制及自动添加关键技术与装备研究051169)、阳煤集团重大科技项目(选煤厂絮凝剂自动添加系统GY0426)、西山煤电重大科技项目(絮凝剂配制装置及添加技术的研究与应用07140109200705)、太原市大学生创新基金项目(浓缩机防压耙报警装置的研究8122005)的资助。 随着综采技术和洁净煤技术的快速发展,原煤入选量越来越大,产生的煤泥水也越来越多。为了降低企业成本,节约水资源,节约煤炭资源,如何加快煤泥水沉降实现洗水循环利用成为许多研究人员关注的课题。絮凝剂的出现促进了煤泥水处理关键工艺之一的浓缩技术发展,一定程度上提高了浓缩效率。絮凝剂本身难溶解的特点和对煤泥水絮凝沉降规律有着巨大的作用,使得如何控制其溶解添加成了制约煤泥水浓缩处理的重大难题。 煤泥水的絮凝沉降是一个受多种因素影响的复杂的物理化学过程。首先是絮凝剂溶解效果的影响。絮凝剂是长分子链的有机物质,溶解越充分其活泼基团暴露在外面的越多,会更多地吸附煤泥水中悬浮颗粒。其次是絮凝剂的添加的影响。实践表明絮凝剂的添加要适量,过少起不到加速沉降的效果,过多不仅浪费絮凝剂,而且还可能出现压耙事...
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 选煤意义
1.1.1 选煤的必要性
1.1.2 煤泥水是湿法选煤的必然产物
1.2 煤泥水处理的意义
1.2.1 社会发展的需要
1.2.2 节约能源的需要
1.2.3 保护环境的需要
1.2.4 提高企业经济效益的需要
1.2.5 煤泥水处理方法与工艺
1.2.6 煤泥水处理的关键因素
1.3 国内外研究现状
1.3.1 絮凝剂溶解制备装置研究动态
1.3.2 自动添加装置研究动态
1.3.3 浓缩机故障检测与报警
1.3.4 存在问题
1.4 本课题主要工作
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 技术路线
第二章 浓缩池煤泥水沉降规律研究
2.1 煤泥水物理化学性质分析
2.1.1 煤泥颗粒的性质
2.1.2 水的性质
2.1.3 煤泥水的物理性质
2.2 煤泥水絮凝沉降的影响因素分析
2.2.1 煤泥水硬度对絮凝沉降的影响
2.2.2 温度对絮凝沉降的影响
2.3.3 pH 值对煤泥水絮凝沉降的影响
2.2.4 絮凝剂种类和用量对煤泥水沉降的影响
2.2.5 池内流场状态的影响
2.2.6 总结
2.3 浓缩池内流场及沉降规律的仿真研究
2.3.1 浓缩池结构及入料
2.3.2 数学仿真理论基础
2.3.3 流场CFD 仿真
2.3.4 沉降规律FLUENT 仿真研究
2.4 小结
第三章 絮凝剂溶解液制备机理研究
3.1 絮凝剂物理化学性质分析
3.1.1 物理性质分析
3.1.2 化学性质分析
3.2 絮凝剂溶解规律研究
3.2.1 浸润过程研究
3.2.2 熟化规律研究
3.2.3 关键因素显著性研究
3.3 絮凝剂溶解液制备装置的研制
3.3.1 装置组成及原理
3.3.2 关键参数设计
3.3.3 絮凝剂溶解液制备装置的实验研究
3.4 小结
第四章 絮凝剂溶解液自动添加装置与控制策略研究
4.1 絮凝剂溶解液自动添加装置的组成与原理
4.1.1 自动添加控制的组成
4.1.2 自动添加控制的控制原理
4.2 前馈环节检测分析
4.2.1 前馈流量检测
4.2.2 前馈浓度检测
4.2.3 基于流量和浓度的煤泥水干煤泥量控制预添加模型
4.3 煤泥界面的间接检测技术
4.3.1 煤泥界面间接检测原理
4.3.2 溢流浓度的连续测量
4.4 絮凝剂自动添加系统模糊控制策略的研究
4.4.1 模糊控制器的语言变量
4.4.2 语言变量论域上的模糊子集的确定
4.4.3 语言变量的赋值表
4.4.4 模糊控制器的模糊规则设计
4.4.5 建立查询表
4.5 模糊控制的 Simulink 仿真
4.5.1 构建模糊控制器的FIS 结构文件
4.5.2 构建模糊控制系统的仿真图
4.5.3 仿真分析
4.6 小结
第五章 随动压耙报警装置的研究
5.1 电流型压耙报警装置失效分析
5.2 随动压耙装置的原理组成
5.2.1 原理组成
5.2.2 速度检测模块
5.2.3 无线信号传输流程
5.3 随动压耙报警数学模型研究
5.4 随动压耙报警装置实验及效果
5.5 小结
第六章 工业应用实验研究
6.1 模块化集成系统
6.1.1 现场调研
6.1.2 系统集成及方案设计
6.2 工业性试验
6.2.1 前馈检测模块
6.2.2 控制模块
6.2.3 絮凝剂溶解液制备和储药箱
6.2.4 添加模块
6.2.5 反馈模块
6.2.6 压耙报警模块
6.3 运行状况及数据分析
6.4 小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间的学术成果
本文编号：3777151
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 选煤意义
1.1.1 选煤的必要性
1.1.2 煤泥水是湿法选煤的必然产物
1.2 煤泥水处理的意义
1.2.1 社会发展的需要
1.2.2 节约能源的需要
1.2.3 保护环境的需要
1.2.4 提高企业经济效益的需要
1.2.5 煤泥水处理方法与工艺
1.2.6 煤泥水处理的关键因素
1.3 国内外研究现状
1.3.1 絮凝剂溶解制备装置研究动态
1.3.2 自动添加装置研究动态
1.3.3 浓缩机故障检测与报警
1.3.4 存在问题
1.4 本课题主要工作
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 技术路线
第二章 浓缩池煤泥水沉降规律研究
2.1 煤泥水物理化学性质分析
2.1.1 煤泥颗粒的性质
2.1.2 水的性质
2.1.3 煤泥水的物理性质
2.2 煤泥水絮凝沉降的影响因素分析
2.2.1 煤泥水硬度对絮凝沉降的影响
2.2.2 温度对絮凝沉降的影响
2.3.3 pH 值对煤泥水絮凝沉降的影响
2.2.4 絮凝剂种类和用量对煤泥水沉降的影响
2.2.5 池内流场状态的影响
2.2.6 总结
2.3 浓缩池内流场及沉降规律的仿真研究
2.3.1 浓缩池结构及入料
2.3.2 数学仿真理论基础
2.3.3 流场CFD 仿真
2.3.4 沉降规律FLUENT 仿真研究
2.4 小结
第三章 絮凝剂溶解液制备机理研究
3.1 絮凝剂物理化学性质分析
3.1.1 物理性质分析
3.1.2 化学性质分析
3.2 絮凝剂溶解规律研究
3.2.1 浸润过程研究
3.2.2 熟化规律研究
3.2.3 关键因素显著性研究
3.3 絮凝剂溶解液制备装置的研制
3.3.1 装置组成及原理
3.3.2 关键参数设计
3.3.3 絮凝剂溶解液制备装置的实验研究
3.4 小结
第四章 絮凝剂溶解液自动添加装置与控制策略研究
4.1 絮凝剂溶解液自动添加装置的组成与原理
4.1.1 自动添加控制的组成
4.1.2 自动添加控制的控制原理
4.2 前馈环节检测分析
4.2.1 前馈流量检测
4.2.2 前馈浓度检测
4.2.3 基于流量和浓度的煤泥水干煤泥量控制预添加模型
4.3 煤泥界面的间接检测技术
4.3.1 煤泥界面间接检测原理
4.3.2 溢流浓度的连续测量
4.4 絮凝剂自动添加系统模糊控制策略的研究
4.4.1 模糊控制器的语言变量
4.4.2 语言变量论域上的模糊子集的确定
4.4.3 语言变量的赋值表
4.4.4 模糊控制器的模糊规则设计
4.4.5 建立查询表
4.5 模糊控制的 Simulink 仿真
4.5.1 构建模糊控制器的FIS 结构文件
4.5.2 构建模糊控制系统的仿真图
4.5.3 仿真分析
4.6 小结
第五章 随动压耙报警装置的研究
5.1 电流型压耙报警装置失效分析
5.2 随动压耙装置的原理组成
5.2.1 原理组成
5.2.2 速度检测模块
5.2.3 无线信号传输流程
5.3 随动压耙报警数学模型研究
5.4 随动压耙报警装置实验及效果
5.5 小结
第六章 工业应用实验研究
6.1 模块化集成系统
6.1.1 现场调研
6.1.2 系统集成及方案设计
6.2 工业性试验
6.2.1 前馈检测模块
6.2.2 控制模块
6.2.3 絮凝剂溶解液制备和储药箱
6.2.4 添加模块
6.2.5 反馈模块
6.2.6 压耙报警模块
6.3 运行状况及数据分析
6.4 小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间的学术成果
本文编号：3777151
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3777151.html
