表面活性剂复配对煤尘润湿性能的影响研究

为解决井下煤尘不易被水润湿的问题,选取表面活性剂进行复配,加入水中制成复配溶液,用以改善水对煤尘的润湿性能。对22种不同类型的表面活性剂进行煤尘沉降实验,优选出5种表面活性剂,并将优选出的表面活性剂进行等比例复配,得到9种表面活性剂复配溶液。对表面活性剂复配溶液再次进行煤尘沉降实验,结果表明:在复配剂质量分数为0. 20%～0. 60%时,快渗T和SAS-60的复配溶液比SAS-60单体溶液对煤尘具有更好的润湿效果;在复配剂质量分数为0. 30%～0. 50%时,OA-12和Lutensol XP-90的复配溶液比2种表面活性剂单种溶液对煤尘具有更好的润湿效果。     

煤层注水班次接替阶段表面活性剂的复配优选

为了探讨煤层注水班次接替阶段表面活性剂的复配优选,通过沉降试验研究了脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠、磺化琥珀酸二辛酯钠盐、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵单体润湿性能和利用静滴法测定单体与煤粉的接触角,试验得出,随着含水率的增大,润湿效果在大浓度下有所减小、在小浓度下有所提高。通过复配试验得出,磺化琥珀酸二辛酯钠盐和十二烷基磺酸钠在复配比例为1∶2、复配剂质量分数为0.2%时,即可达到十二烷基磺酸钠单体在沉降试验的最佳效果和磺化琥珀酸二辛酯盐单体在接触角试验的最佳效果。     

复配润湿剂对改善煤尘润湿效果的研究

针对煤矿喷雾降尘技术降尘效率低、粉尘不易被润湿的问题,选取表面活性剂复配成润湿剂加入水中,以改善煤尘润湿效果,从而提高降尘效率。通过煤尘沉降实验,对7种不同类型的表面活性剂进行优选,从中选择润湿煤尘效果较好的2种非离子表面活性剂和2种阴离子表面活性剂进行两两复配,得到6种复配润湿剂。将复配润湿剂加入水中再次进行煤尘沉降实验,发现复配润湿剂比润湿剂单体更能有效改善煤尘润湿效果。     

复配润湿剂对改善煤尘润湿效果的研究北大核心

针对煤矿喷雾降尘技术降尘效率低、粉尘不易被润湿的问题,选取表面活性剂复配成润湿剂加入水中,以改善煤尘润湿效果,从而提高降尘效率。通过煤尘沉降实验,对7种不同类型的表面活性剂进行优选,从中选择润湿煤尘效果较好的2种非离子表面活性剂和2种阴离子表面活性剂进行两两复配,得到6种复配润湿剂。将复配润湿剂加入水中再次进行煤尘沉降实验,发现复配润湿剂比润湿剂单体更能有效改善煤尘润湿效果。     

表面活性剂复配对煤尘润湿性能影响

为研究阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配对煤的润湿性影响,以褐煤和焦煤为研究对象,选取十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和月桂基葡萄糖苷(C12APG)为复配活性剂,通过测量不同浓度溶液表面张力、接触角以及反渗透实验,分析得出2种表面活性剂复配最佳配比和煤尘润湿性能影响因素.结果表明:十二烷基苯磺酸钠的最佳质量分数为0.005%,月桂基葡萄糖苷的最佳质量分数为0.050%;通过3种实验得出最佳配比为SDBS︰C12APG为3︰2;表面活性剂复配后的润湿效果优于单体的表面活性剂;通过接触角实验发现,褐煤的接触角小于焦煤,褐煤的润湿性优于焦煤.     

表面活性剂复配煤尘亲水性实验研究

添加表面活性剂是提高煤尘亲水特性的重要方法,在矿井煤层注水及工作面洒水等降尘工序中有着重要应用。通过采用煤尘亲水性实验、表面张力实验就十二烷基硫酸钠(SDS)、C9脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)及二者的复配试剂对淮南张集矿和汾西双柳矿煤尘进行了研究。实验结果表明:张集矿气煤煤尘的亲水性好于双柳矿焦煤的煤尘;SDS的最佳润湿质量浓度0.5%,且0.5%SDS复配0.1%AEO-9试液湿润能力在单体0.5%SDS溶液的基础上得到了提高。     

表面活性剂复配对雾滴粒径特性的影响研究

为了研究表面活性剂复配对雾场粒滴粒径特性的影响，自主搭建了实验平台，选取了阴离子型表面活性剂AES、两性离子型表面活性剂LAB-35和非离子型表面活性剂AEO-9，进行二元单体复配，用不同配比的活性剂复配溶液进行实验，对不同压力下雾滴粒径大小及雾滴粒径跨度进行分析。结果表明：当喷嘴直径一定时，表面活性剂复配溶液雾滴粒径随喷雾压力的增大而减小，雾滴粒径分布随压力的增大更均匀；AES与AEO-9复配溶液在配比为5∶1～1∶5范围内，喷雾雾滴粒径均小于AES和AEO-9单体溶液雾滴粒径；AES与LAB-35、AEO-9与LAB-35复配均易于降低LAB-35单体溶液喷雾雾滴粒径。     

无机盐对表面活性剂润湿煤尘的影响

为提高表面活性剂润湿煤尘的效果,选择NaCl、Na2SO4、CaCl2、MgCl2共4种无机盐分别加入快渗T、SAS-60、OA-12、Lutensol XP-90表面活性剂中,以改善表面活性剂对煤尘的润湿性能。分别将4种无机盐按照0.1%的质量分数与质量分数为0.05%、0.10%、0.20%、0.30%、0.40%、0.50%、0.60%、0.80%、1.00%的4种表面活性剂单体溶液进行复配,通过煤尘润湿沉降实验与最佳添加量确定实验,分别确定最佳无机盐以及最佳无机盐的最佳添加量。研究结果表明,NaCl对提高表面活性剂润湿煤尘的效果最好;对快渗T和SAS-60复配体系,NaCl的最佳添加范围为0.02%～0.2%,对OA-12和Lutensol XP-90复配体系,NaCl的最佳添加范围为0.02%～0.15%。     

多组分表面活性剂复配对烟煤润湿效果研究

表面活性剂是1种溶于水且能显著降低溶液表面张力的物质,能有效解决煤矿井下采掘工作面粉尘危害问题。为研究多组分表面活性剂复配对烟煤润湿效果的影响,采用淮南潘三煤矿烟煤作为研究对象,以表面张力、沉降时间为考察指标,从8种表面活性剂中优选出阴离子表面活性剂快渗T、两性离子表面活性剂BS-12、非离子表面活性剂APG共3种试剂单体;通过比较表面张力和沉降时间,得出阴离子表面活性剂快渗T效果均为最好;同时采用分子模拟技术考察3种单体试剂的静电势分布,比较得出阴离子型表面活性剂快渗T的效果也是最好;采用正交试验法等比例复配,得到3种试剂单体最佳配方浓度分别为0.20%、0.15%、0.25%;此时表面张力为16.95 mN/m,比快渗T提高了30.59%;沉降时间为20.95 s,比快渗T提高了20.34%。     

复配型表面活性剂对煤尘润湿效果的优选研究

为研究复配型表面活性剂对不同粒径煤尘的润湿效能,对红庆河煤矿3-1煤层3个不同粒径的煤尘样品进行沉降试验研究。通过单体沉降试验优选表面活性剂发现,阴离子表面活性剂对煤尘的润湿能力优于非离子和两性离子表面活性剂。再对优选出的4种表面活性剂进行复配沉降试验,发现添加阴离子表面活性剂的0.04%快渗T溶液对煤尘的润湿效果是添加两性离子和非离子表面活性剂的1.7和1.3倍;对于0.06%快渗T溶液,不同种类表面活性剂复配液的润湿性变化较小;添加两性离子表面活性剂与0.04%和0.08%快渗T溶液复配,极大地提升了快渗T溶液对小粒径煤尘的润湿效能,其复配比分别为2∶1,3∶1时,煤尘润湿性最好。     

煤储层速敏伤害机理及防速敏试验研究

为了探索煤储层速敏伤害的控制方法,采用质量分数1.5%KCl溶液为基液,在其中加入不同浓度的阴离子型表面活性剂AS和非离子型表面活性剂NS,配置出35种溶液,对河东煤田柳林地区沙曲矿的焦煤进行煤粉沉降试验、直剪试验,最终优选出用于防速敏的最佳表面活性剂体系为质量分数0.05%AN复配溶液(AS和NS的比例为9∶1),由此构成了表面活性剂压裂液(1.5%KCl+0.05%AN)。研究结果表明:表面活性剂压裂液能润湿煤粉,增大煤粉颗粒间的黏聚力,导致水力压裂产生的煤粉经润湿后迅速沉降、固定,从而减少悬浮煤粉的数量,进而减少孔喉或裂缝狭窄处受到堵塞的机会,实现对煤储层速敏伤害的有效控制。     

不同类型表面活性剂复配对煤尘润湿特性的影响研究

为降低工业生产中的细微粉尘浓度,针对优选出的3种不同类型的活性剂单体采取二元单体复配的方式进行试验研究,通过润湿性能研究并分析表面活性剂对降尘效率的影响。研究结果表明,阴离子与非离子型、阴离子与两性离子型表面活性剂复配均可产生协同增效效应,其中AES与AEO-9质量比为5∶1至1∶5及AES与LAB-35质量比为5∶1、4∶2时增效显著。拟合结果显示：雾滴粒径在40～130μm内无尘雾滴粒径D_w与被捕粉尘平均粒径ΔD之间存在函数关系式,且PM₁₀的最佳捕尘雾滴粒径为80～120μm。     

难润湿疏水性煤尘润湿性研究

通过表面张力实验、接触角实验和煤尘润湿性沉降试验研究煤尘润湿性能并优选润湿剂。研究表明:合适的表面活性剂可以大大提高润湿性能,矿井水具有更好的润湿性能;初选的9种表面活性剂对比试验得出阴离子和非离子表面活性剂的润湿性能优于阳离子和两性离子表面活性剂;表面活性剂的润湿性能不一定和表面活性剂的浓度成正比,30℃时表面活性剂润湿性能更好;通过接触角和煤尘润湿性沉降试验,得出浓度0.35%的快渗T是最优润湿剂。     

煤矿降尘剂性能和复配优化实验研究

在矿山开采过程中，产生的煤尘不但是重大危险源，还会对人的身体健康产生严重的威胁。文章通过研究SDBS、SAS、CAB-35、吐温-80和CMC,5种表面活性剂的保水性和对煤的润湿性，根据化学降尘的方法，通过将不同的表面活性剂添加到水溶液中来对降尘剂的配方进行研究。结果表明，表面活性剂单体吐温-80的保水性略优于其他试剂，但差异不大；表面活性剂单体SDBS对煤尘的润湿特性较好，在浓度很低的情况下其润湿速度就较为快速；对不同的表面活性剂进行复配，对复配出的新溶液同样进行保水性试验和煤尘润湿性试验，根据实验结果优选出的复配溶液是SDBS+SAS,保水性和煤尘润湿性都有所提升，且降尘速度快，最终得到降尘效果好、环保且经济成本低的高效实用降尘剂配方0.25%SDBS+0.25%SAS.     

提高煤矿降尘效率的湿润剂实验研究

为了研制高效煤矿降尘湿润剂,采用煤尘沉降法研究煤尘润湿性能并设计了湿润剂复配优选方案。利用自行搭建的喷雾降尘实验平台测定优选出的复配湿润剂对3种疏水性煤尘的降尘效率。研究表明湿润剂溶液对不同煤样的润湿性不会发生根本性改变;阴离子和非离子型湿润剂的润湿性能优于阳离子和两性离子型湿润剂;合适的湿润剂以一定比例复配可以达到最佳润湿效果。     

表面活性剂对无烟煤调控机制

为了降低粉尘对人体的危害,通过分子模拟和试验分析相结合,从宏观和微观双角度,综合地探究表面活性剂对无烟煤的润湿调控机制.采用分子动力学模拟出的空间分布、非键相互作用、氢键作用来比较阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂在无烟煤润湿方面的异同,试验选用的试剂为:(脂 肪 醇 聚 氧 乙 烯 醚)AEOＧ９、(十 二 烷 基 苯 磺 酸 钠)SDBS、(顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐)快渗 T和(壬基酚聚氧乙烯醚)NPＧ１０.通过动态表面张力试验探究试剂对水的改性效果,采用红外光谱试验探究试剂对无烟煤的改性效果.结果表明:表面活性剂在液固界面定向排列,但阴离子表面活性剂有序性更强.阴离子表面活性剂对静电作用力的提升高于非离子表面活性剂,对氢键作用力的提升低于非离子表面活性剂.试验的４种试剂能大幅度降低水的表面张力,经试剂处理的无烟煤其亲水基团提升,润湿性增强,快渗 T的润湿作用最“温和”.     

喷雾降尘用化学除尘剂的实验研究

为了改善水与粉尘的结合能力,提高煤矿喷雾降尘效果,进一步改善矿井工作面的工作环境,通过应用JK99C型表面张力仪和视频光学接触角测量仪对优选的SDS、CAB-35、JFCS、BS-12四种表面活性剂溶液不同浓度下的表面张力和接触角进行了测试,确定其CMC,并以此浓度作为四种表面活性剂溶液的配比浓度;通过两两单体复配的原则,对6种复配溶液进行了煤粉沉降与反向渗透实验,并结合喷雾模拟实验,确定了降尘用表面活性剂的最优配方为质量分数为0.05%的CAB-35+JFCS的复配溶液,具有较好的降尘效果。     

磁化复配表面活性剂与压风细雾喷嘴耦合协同雾化降尘的性能研究

为了提高雾化降尘性能、实现有效防控煤尘危害,基于磁化复配表面活性剂与压风细雾喷嘴耦合协同降尘机理,开展了关于溶液表面张力及雾化效率的实验研究。通过对阴离子和非离子单体活性剂溶液进行测试,发现当溶液质量分数为0.06%时其表面张力趋于稳定;之后进行了阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配优化实验,当阴离子表面活性剂SDS和非离子表面活性剂FMEE的复配质量比为6∶4时复配溶液的表面张力达到最小值,所需最优溶液质量分数由0.06%降到0.03%;在复配表面活性剂的基础上进行了磁化测试,其最佳磁感应强度为400 mT;将磁化复配表面活性剂与压风细雾喷嘴结合实现耦合协同雾化增效的作用,耦合协同雾化效果高达74.8%,雾化效果比水提高了49.3%。     

表面活性剂对煤的润湿性影响

为了研究表面活性剂对不同煤的润湿性影响,以瘦煤、焦煤、无烟煤为研究对象,选择表面活性剂十二烷基硫酸钠,设计了6个不同浓度表面活性剂溶液分别针对3种煤的润湿性及沉降实验方案.通过对不同浓度溶液表面张力、接触角的测定以及不同煤样在各浓度溶液中的沉降现象对比,分析得出煤样对应的最佳表面活性剂溶液浓度,证明了在防尘用水中添加表面活性剂的必要性.结果表明:0.5%浓度的十二烷基硫酸钠溶液对煤尘具有较好的润湿效果;表面张力与接触角随润湿性的提高而减小,当浓度达到0.5%时,二者数值趋于稳定;不同煤样结构差异对润湿性有很大影响,3种煤样润湿性最好的为无烟煤,其次为瘦煤、焦煤;添加表面活性剂可以有效改善溶液润湿性.     

基于响应面法的无烟煤煤尘降尘剂配方优化

为了改善煤尘表面的润湿效果,添加表面活性剂以提高煤尘表面的润湿性,采用响应面分析法对降尘剂配方进行优化设计。选取非离子表面活性剂烷基糖苷APG(A)、阴离子表面活性剂SDBS(B)和阳离子聚丙烯酰胺PAM(C)作响应变量,以沉降时间t和透过率作为响应值,按照Box-Behnken中心组合实验设计原理,对无烟煤降尘剂进行了优化。结果表明,煤尘润湿性最好时各成分的最佳浓度为:0.15%APG,0.43%SDBS及0.03%CPAM,沉降时间预测值为10.761 9 s,透过率预测值为89.850 5%,可同时达到润湿和团聚的最佳状态。