煤流扬尘机理以及抑尘剂合成工艺研究

摘要

煤尘是电厂引起燃煤损耗主要原因之一，煤尘不仅造成了资源浪费，而且也造成了严重的环境污染，对人的身体健康埋下了隐患。煤流扬尘是引起煤尘的主要原因之一，对煤流扬尘的影响因素进行科学探究，开发出高效煤流抑尘剂是治理煤流扬尘的主要措施之一。
　　本文通过煤流扬尘模拟实验装置，探究了煤流扬尘与皮带速度、煤粒径大小的关系。针对煤流扬尘问题，本文将淀粉接枝丙烯酸聚合物与X-100进行复配研究，通过对润湿性、渗透性、凝并性等性能进行表征，合成了一种煤流抑尘剂(YT-4);另外，在火电煤流现场通过粉尘浓度实时测量仪、粉尘测试评价系统等装置得到了抑尘剂(YT-4)的抑尘效果。
　　研究发现:对于煤流扬尘，煤样起尘率与速度v呈正比，与粒径dn呈反比，抑制煤流扬尘的最好方法是增大煤样粒径;淀粉接枝丙烯酸聚合物较优反应工艺为:反应温度70℃、丙烯酸用量20mL、引发剂用量0.12g、丙烯酸中和度75％，在此工艺下合成出的聚合物的粘度为5172.6mPa·s;煤流抑尘剂较优配方为:2％聚合物+0.05％X-100，粘度为10mPa·s，其最小表面张力为40mN.m-1左右，渗透煤层以下1cm处最短时间为34s左右，现场试验证明其抑尘率能达到85％左右，抑尘效果要明显优于去离子水。
　　本文系统研究分析了火电煤流扬尘量的形成特点及其影响因素，针对其开发的煤流抑尘剂(YT-4)不仅能有效地抑制煤流扬尘，还具有可降解、无污染的特点，具有明显的社会效益和环境效益。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 煤炭扬尘的危害

1．3 煤炭扬尘理论

1．3．1 静止起尘理论

1．3．2 动态扬尘理论

1．4 煤炭扬尘治理方法

1．4．1 润湿型化学抑尘剂

1．4．2 粘结型化学抑尘剂

1．4．3 凝聚型高分子化学抑尘剂

1．4．4 复合型化学抑尘剂

1．4．5 抑尘剂研究现状

1．4．6 化学抑尘剂应用及发展趋势

1．5 论文研究内容及意义

第二章 煤流扬尘机理研究

2．1 煤流扬尘影响因素特征规律分析

2．1．1 煤流扬尘影响因素

2．1．2 动态煤流因子关联特征

2．1．3 因子影响规律的特征分析

2．2 煤流扬尘模拟试验装置相关研究

2．2．1 煤流扬尘模拟装置设计与安装

2．2．2 煤流模拟试验装置的基本参数

2．3 实验内容

2．3．1 实验仪器、试剂

2．3．2 实验方法

2．4 实验结果分析

2．4．1 落流扬尘实验

2．4．2 平流扬尘实验

2．5 本章小结

第三章 淀粉接枝丙烯酸聚合物合成工艺研究

3．1 实验内容

3．1．1 试剂与仪器

3．1．2 实验技术路线

3．1．3 反应机理

3．1．4 合成步骤

3．2 合成工艺条件研究

3．2．1 反应温度对粘度的影响

3．2．2 单体用量对粘度的影响

3．2．3 引发剂用量对粘度的影响

3．2．4 中和度对粘度的影响

3．3 本章小结

第四章 抑尘剂复配工艺研究

4．1 表面活性剂在抑尘中的应用

4．2 实验内容

4．2．1 实验仪器与试剂

4．2．2 实验步骤

4．3 抑尘剂的表征

4．4 实验结果分析

4．4．1 聚合物对抑尘剂性能的影响

4．4．2 X-100对抑尘剂性能的影响

4．5 本章小结

第五章 现场应用效果评价

5．1 评价方法的提出

5．2 粉尘评价测试系统的开发

5．3 煤流抑尘剂现场应用效果评价

5．3．1 现场应用试验步骤

5．3．2 现场应用效果评价分析

5．4 本章小结

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文及专利