纳米流体的化学抑尘性能试验研究

为探究纳米流体的化学抑尘效果,利用2步法用粒径约为40 nm的氧化铜颗粒、二氧化硅纳米颗粒、2 mg/m L的氧化石墨烯溶液制备不同浓度的纳米流体进行抑尘性能测试。测试并分析所配制溶液的抗蒸发性、吸湿性和抗风蚀性等3种抑尘性能指标。结果表明:纳米流体的抗蒸发性能不明显,10%SiO2-水纳米流体有一定的抑尘效果;不同浓度纳米流体的吸湿率无较大差异,总体偏低;纳米流体的抗风蚀性能突出,风速越高,纳米流体的抗风蚀性能越显著。     

散煤运输用新型高分子抑尘剂性能的试验研究

为进一步优化新型抑尘剂在煤炭运输过程中的应用性能,以羧甲基纤维素钠、十二烷基磺酸钠、聚丙烯酸钠和无水硫酸钠为原料制备新型液态抑尘剂。开展新型抑尘剂抑制煤粉尘试验。试验结果表明:该型抑尘剂可在煤样表层形成一层致密保护膜及稳定的固化层,能有效降低水分蒸发速率,具备良好的抗冲击性能和抗雨水冲蚀性能;该型抑尘剂可加速水分渗透,但当使用量超过一定值时,致使溶液黏度过大,集中在煤样表层,固化及渗透性能下降。同时通过相似控尘实验平台测试证明:所选抑尘剂可有效阻碍表层高速流场冲击,降低煤尘排放,控制环境污染。     

新型高分子抑尘剂的性能实验研究

为了进一步改善抑尘剂抑尘性能,自主研发了新型高分子抑尘剂。以阜新发电厂末煤为实验原型,对8组小煤堆 在自然条件下进行抑尘性能实验。研究其表面固化效果、耐水冲蚀性、抗风蚀性、流动性等主要性能,得出其在不同条 件下的最佳浓度配比。实验结果表明:新型抑尘剂具有良好的抑尘功能,其耐水冲蚀性和抗风蚀性随抑尘剂浓度增加而 增强。在多雨地区,抑尘剂溶液最佳浓度是3%,浓度大于3%时抑尘剂耐水冲蚀性随浓度增加效果不明显;在干燥多风地 区,当煤堆储存在30天以内时,抑尘剂溶液最佳浓度范围为1%~3%,储存30~50天时,最佳浓度范围为3%~4%,储存在50 天以上时,最佳浓度为5%。抑尘剂溶液流动性随浓度增加而降低,高浓度抑尘剂喷洒时不易实现均匀喷洒,浓度超过3% 的抑尘剂喷洒时需提前用低浓度溶液进行预湿润。     

建筑施工现场高强度膜型抑尘剂研制

为更长期有效抑制建筑施工现场的扬尘排放,避免表面覆盖抑尘剂膜因人为扰动发生强度破坏而使抑尘剂过早失效,以原施工现场快速成膜型抑尘剂配方为基础,添加不同类型、不同质量浓度纤维素,通过拉力试验确定能够显著提高抑尘剂凝胶膜强度的纤维素种类及浓度,并对新的抑尘剂进行基本性能检测试验,最终确定在原抑尘剂中添加质量分数为0.10%～0.20%甲基纤维素能够得到强度高且性能稳定的抑尘剂凝胶膜,抑尘剂的保水吸湿性能和抗风蚀性能良好,抑尘效率超过原抑尘剂,可达99.75%。     

煤矿用新型抑尘剂的研究与应用

为有效降低煤尘浓度,在前期研制OP- 10系列抑尘剂的基础上,设计了新型抑尘剂的试验配置方案.通过煤尘沉降试验,测定了不同浓度快速渗透剂T溶液的煤尘湿润性,验证了表面活性剂复配对溶液湿润性的增效作用,研究了二价金属阳离子对表面活性剂溶液湿润性的促进作用,最终确定了新型快速渗透剂T系列抑尘剂配方.通过现场实践,快速渗透剂T系列抑尘剂能够达到与OP- 10系列抑尘剂相当的降尘效果,在使用成本相当的情况下,兼具低毒环保等性能.     

散煤运输用膜型抑尘剂的制备及性能研究

采用水溶液聚合法,以氧化淀粉、丙烯酸(AA)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,通过接枝共聚制备了一种软膜型抑尘剂(抑尘剂液体干燥后形成具有一定韧性的软膜)。与聚乙烯醇类壳型抑尘剂(干燥后形成很脆的壳层)相比,软膜型抑尘剂提高了煤粉固化层的抗破裂能力。由抗震荡性试验可知,使用膜型抑尘剂后,经过18 h的震荡,煤粉的损失率仅为1.91%,而使用壳型抑尘剂后煤粉的损失率为4.85%。还测定了2种抑尘剂的保湿性和耐破度。利用红外光谱对产物的结构进行了表征,采用SEM观察了该产物在煤粉表面形成的膜层形貌。试验结果表明,散煤运输中膜型抑尘剂在减少煤粉损失和控制扬尘污染方面性能优于壳型抑尘剂。     

不同磁化抑尘剂对煤粉润湿性影响规律的实验研究

针对微小粒径粉尘具有危害大且难润湿的问题,基于润湿剂与磁场对水滴颗粒的耦合改性机理,研究不同磁场强度下各抑尘剂对煤粉润湿性影响,采用座滴法测定磁化试剂的煤粉表面接触角,通过粉尘润湿机理进行分析,煤尘沉降Walker实验进行佐证,得到抑尘剂种类、浓度与磁化强度对煤粉的润湿性规律。结果表明:未经磁化的高于临界胶束浓度值溶液对煤尘的润湿能力变化不大,阴离子表面活性剂溶液对煤样的润湿能力强于非离子表面活性剂溶液和阳离子表面活性剂溶液;磁化强度为500 mT的磁化溶液对煤尘润湿能力达到最佳效果。     

基于缓和原则的粉尘爆炸风险控制研究

为了将本质安全原理中的缓和原则与粉尘爆炸事故的风险控制联系起来,利用Swiek20 L球形爆炸装置考察了烟煤粉、甘薯粉和镁粉的最大爆炸压力、最大爆压上升速率和爆炸下限等特性,重点考察了点火能量、环境压力以及添加惰化剂等因素的影响。结果表明:降低点火能量能有效缩减粉尘可燃浓度范围,提高粉尘爆炸下限;爆炸危害正相关于环境压力;碳酸钙和碳酸氢钠能有效抑制烟煤尘爆炸,且碳酸钙抑爆效果更好;氯化钾对镁尘爆炸动力学特性的抑制效果更好,而碳酸钙对镁尘爆炸热力学特性的抑制效果更好,且小粒径的惰化剂表现出更好的抑爆炸能力。降低点火能量、控制环境压力和添加惰化剂均可降低粉尘爆炸危害,有助于控制粉尘爆炸风险。     

不同挥发分煤尘层最低着火温度变化规律研究

针对煤化工等行业的沉积煤尘热自燃问题,运用煤尘层最低着火温度测试系统,研究了不同挥发分煤尘层的着火状态、不同挥发分及不同厚度煤尘层最低着火温度的变化规律。结果表明:煤尘层厚度为5 mm时,挥发分质量分数大于35%的煤尘在较低温度便出现着火现象,肉眼很容易观察到火星的出现,温度曲线波动剧烈,而对于挥发分质量分数小于15%的煤尘,通过煤尘层内部"温度达到450℃"来判断其着火;在灰分质量分数相当的情况下,煤尘层最低着火温度随挥发分增加呈严格递减的趋势变化;得到了煤尘层厚度和最低着火温度的函数关系式,通过试验得到了挥发分质量分数为37.45%煤尘的重要常数M和N。     

基于响应面法的抑尘剂组分配比优选模型

为解决抑尘剂多功能组分优选过程中存在的非线性问题,提出基于响应面法(RSM)的抑尘剂配比优化模型,在分析影响因素与响应值、各影响因素之间的交互作用特征的基础上,通过分析响应面的变化特征获得抑尘剂的最优配比。采用星点设计法,以润湿、保湿、黏结组分的体积分数为自变量,以粉尘沉降时间、失水率和风蚀率为因变量,在室内试验数据的基础上,开展多元线性方程拟合和方差分析,获得最优配比的预测结果,并进行试验验证。研究结果表明：星点设计—RSM模型的预测值与试验值偏差小于6.0%,优选组相比对照组(水)而言,粉尘沉降时间缩短23倍,失水率和风蚀率分别降低3.00%和2.64%,说明优选组具有优良的润湿、保湿和黏结性能,证明所构建的优化模型对抑尘剂多组分非线性优化问题具有良好的预测性能。     

露天矿山运输路面泡沫抑尘剂的配方优选及性能试验研究*

为有效解决露天矿山运输路面的大量扬尘,针对现有抑尘剂存在的降解性差、成本较高、保水率差、除尘效率过低等问题,在对某露天矿山的扬尘进行表征分析的基础上,采用绿色表面活性剂烷基糖苷0.1%APG作为主剂、0.6%K12作为起泡剂、0.4%PAM作为稳泡剂、0.3%LAS作为润湿剂,通过测定泡沫的表面张力、泡沫体积、粉尘接触角、粉尘浸润深度确定各试剂的最佳质量分数,初步确定6个泡沫抑尘剂配方,选择保水率、抗风蚀性、抑尘效率作为性能指标,结果表明:配方为m(0.6%K12)∶m(0.1%APG)∶m(0.4%PAM)∶m(0.3%LAS)=1.05∶1∶0.6∶0.1的保水性、抗压强度、抗风蚀性均优于其他配方,全尘与呼吸性粉尘的抑尘效率分别高达87.11%,75.26%,经pH测试,符合绿色环保的要求。     

Preparation and performance of novel APP/NaY–Fe suppressant for coal dust explosion

Coal dust explosion occurs easily in the coal chemical industry. To ensure safety in industrial production, NaY zeolite was used as carrier modified with Fe ions and combined with ammonium polyphosphate (APP) to prepare a novel composite suppressant for coal dust explosion. The explosion suppression performance of novel APP/NaY–Fe suppressant was investigated by flame propagation inhibition experiments. The results show that Fe ion modification can effectively improve the explosion suppression performance. By increasing content, the explosion suppression performance of the explosion suppressant increases. The maximum explosion pressure P_max of coal dust drops to 0.13 MPa when 50 wt% explosion suppressants were added, and the coal dust explosion cannot continue to expand. Complete suppression of explosion could be achieved by adding 66 wt% explosion suppressants. Combined with XRD, SEM and TG results, the explosion suppression mechanism was proposed. The novel explosion suppressant has high thermal stability, good dispersity and its explosion suppression components distribute uniformly. It shows good explosion suppression performance by the synergistic effect among explosion-suppression components.     

Suppression effects of powder suppressants on the explosions of oxyhydrogen gas

Suppression tests of oxyhydrogen gas explosions were performed in an explosion tube with five types of dry powder used as the suppressants. The experimental results showed that the powder with large dust cloud density and small radius has better suppression effect, which agrees well with previous correlative results. Moreover, our results also showed that particles with chemical activity and light material density, their suppression effect are more prominent than that of the inert particles with heavy density. To discover the detailed suppression process of dust powder, governing equations were developed based on the homogeneous reactive two-phase flow. The TVD scheme and the Lax–Wendroff–Rubin scheme were adopted to solve the reactive gas phase and particle phase, respectively. The time splitting technique was employed to handle the stiffness of the coupled equations. Our calculated results showed that the dust cloud has the suppression effect on the explosion of oxyhydrogen gas, and with the increase of dust cloud density or the decrease of particle diameter, its suppression effect become more evident, which is in good agreement with our experimental results, in addition, the numerical results showed that with the same particle diameter, the suppression performance is enhanced with the reduction in particle material density.     

吸湿性新型煤堆抑尘阻化剂的实验研究

煤堆自燃和煤堆扬尘会带来很大的灾害,目前主要采用喷洒药剂防止煤堆自燃和扬尘.现有的抑尘阻化剂普遍存在抑尘阻化效果不稳定、寿命短等不足.通过阻化性实验、成膜性实验、抗风吹能力测定实验研制出一种抑尘阻化剂.该抑尘阻化剂具有很好的阻化效果,阻化率能达到90%以上,通过抗风吹能力测定实验可知,喷洒该抑尘阻化剂后,煤粒能抵御20 m/s的风吹,抑尘效果好.该抑尘阻化剂无毒、无害,成本低,材料来源广,具有良好的应用前景.     

中外灭火防护服标准对比研究

通过对我国灭火防护服外层材料防火阻燃性能、防护服隔热性能、耐静水压性能及透水蒸汽性、反光带性能标准与欧美国家灭火防护服标准中具体技术指标的比较分析,指出我国灭火防护服标准与欧美国家的差距;提出我国灭火防护服装标准修订的建议。     

岗位有害物质控制效率用于局部通风设施防护效果评估的探讨

工程防护是消除和控制职业病危害因素的重要方法,而职业病危害工程防护设施防护效果评估的首要任务是明确其评价指标与评估标准。针对局部通风设施防护效果评估,提出了岗位有害物质控制效率评价指标,并对比分析了职业接触限值、控制风速、有害物质捕集效率和该指标的优缺点;提出了岗位有害物质控制效率的定义、检测方法和评估标准,对该指标用于局部通风设施防护效果评价存在的问题进行了讨论,并提出了下一步的研究方向。     

溜井泡沫抑尘剂的研制及其抑尘性能实验研究

矿山溜井卸矿过程中产生的大量冲击性粉尘已成为矿井可呼吸性粉尘的主要来源,为了有效解决溜矿井卸矿时产生的大量冲击性粉尘,基于泡沫抑尘的机理,研究了发泡倍数和半衰期两个指标进行优选实验,通过正交法和单因素法优选出最佳的泡沫抑尘配方为十二烷基硫酸钠、月桂酸钠和聚丙乙酰胺,各成分的质量浓度分别为0.6%、0.8%与0.4%。结果表明,通过模拟溜井卸矿测得不同泡沫高度的抑尘效率在85%~95%之间,呼吸性粉尘的抑尘效率为87%左右,其时效性可达2h以上。     

覆膜滤料过滤性能分析

覆膜滤料以其高效低阻、透气性好等特点备受关注。选取4种典型的覆膜滤料,通过静态和动态过滤实验分析其阻力和效率特性,进而对覆膜滤料的过滤性能进行综合分析。结果表明:在清洁阶段,4种覆膜滤料的喷吹周期和残余阻力差异较大,粉尘剥离率平均值为83.2174%,最大偏差为2.32%;在稳定阶段,4种覆膜滤料的清灰周期、残余阻力差异减小且趋于稳定,残余阻力增长率接近且偏差均在5%以内,剥离率平均值为95.4485%,最大偏差仅0.55%。可以看出,稳定阶段覆膜滤料的种类对于阻力增长率和粉尘剥离率影响不大。通过细颗粒物过滤实验可知,评价覆膜滤料对PM2.5的过滤效果需要综合考察滤料清洁阶段和稳定阶段,可为覆膜滤料应用和评价提供指导。