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表面活性劑對煤塵潤濕效果的定量化研究
來源：王延秋 瀏覽 1047 次 發(fā)布時間:2022-10-13
煤炭生產(chǎn)中易產(chǎn)生煤塵，具有巨大的危害性。煤塵不僅會導(dǎo)致塵肺病還會引起煤塵爆炸事故。由于煤的表面含有疏水基團(tuán)以及水的表面張力較大，煤礦中常用的降塵技術(shù)會存在降塵效果不好的問題。
對此，不少學(xué)者以改善煤塵的潤濕效果為研究目標(biāo)開展了大量研究，并建立了煤塵潤濕效果的定量化模型，但此類煤塵潤濕效果的定量化模型只能表明煤質(zhì)對煤塵的潤濕效果的影響。
因此，為了改善煤塵潤濕效果，本文采用實(shí)驗和數(shù)據(jù)分析的方法，定量化的研究了表面活性劑和煤質(zhì)對煤塵潤濕性的影響。本文通過對18種表面活性劑和3種粒徑的煤塵樣品進(jìn)行沉降實(shí)驗，篩選出4種表面活性劑，并進(jìn)行了陰離子型與陰離子型表面活性劑復(fù)配實(shí)驗、陰離子型與兩性離子型表面活性劑復(fù)配實(shí)驗和陰離子型與非離子型表面活性劑復(fù)配實(shí)驗。
根據(jù)實(shí)驗結(jié)果，分析了表面活性劑復(fù)配對煤塵潤濕效果的影響，得到了不同粒徑煤塵樣品下具有最優(yōu)煤塵沉降效果的潤濕劑組分。
結(jié)果表明:陰離子型表面活性劑單體溶液對煤塵的潤濕效果優(yōu)于非離子型和兩性離子型表面活性劑單體溶液。其中快滲T單體溶液對煤塵潤濕效果最佳。添加陰離子型表面活性劑更容易改善低濃度快滲T溶液對煤塵的潤濕效果。添加兩性離子型表面活性劑很難改善快滲T溶液對煤塵的潤濕效果。添加非離子型表面活性劑更容易改善快滲T溶液對小粒徑煤塵的潤濕效果。
本文還進(jìn)行了表面張力實(shí)驗、沉降實(shí)驗及接觸角實(shí)驗，選定了煤塵潤濕效果的定量化參數(shù)，采用多元回歸分析法建立了沉降時間多元回歸模型、沉降速度多元回歸模型、接觸角多元回歸模型、沉降時間與速度路徑模型、表面張力與接觸角路徑模型以及沉降時間、沉降速度與接觸角的路徑模型，對比分析了多元回歸模型與路徑模型的優(yōu)劣。通過多元回歸模型和路徑模型進(jìn)行分析得到:接觸角的數(shù)值與煤塵的粒徑大小無關(guān)，表面活性劑的分子量數(shù)值越小煤塵的潤濕效果越好。