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。     

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。     

表面活性剂复配对低阶煤煤尘润湿性的影响

为解决煤尘不易被水润湿的问题,选取表面活性剂加入水中制成复配溶液。通过测定自来水、5种不同类型表面活性剂单体溶液及5种复配溶液的表面张力、煤尘接触角及煤尘沉降时间,研究表面活性剂复配对煤尘润湿性的影响规律。结果表明:阴离子与非离子、阴离子与阴离子、非离子与非离子表面活性剂复配都可以起到协同增效作用,显著提高煤尘的润湿性。其中质量分数为0.06%的快速渗透剂T和质量分数为0.20%的烷基糖苷APG复配溶液润湿煤尘效果最佳,100 mg煤尘沉降时间为0.22 min。研究结果可为表面活性剂的选取提供参考。     

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%。     

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%。     

煤尘表面含氧官能团对煤尘润湿性能的影响

采用光学接触角测量仪,测量了不同煤质的微细煤尘对去离子水以及添加氯化钙、水玻璃、丁二酸纳、十二烷基磺酸钠、十二磺基硫酸钠等表面活性剂水溶液的润湿接触角。通过红外光谱技术,对煤尘表面的化学结构特别是含氧官能团进行了测量,并分析了其对颗粒表面的表面活性剂溶液润湿性能的影响,同时对不同煤质微细煤尘进行了工业分析,建立了煤尘润湿性与煤尘煤质参数及其表面含氧官能团含量之间的耦合关系,研究发现煤尘的固定碳含量、表面含氧官能团中的羰基基团、游离OH基团对煤尘的润湿性能具有显著的影响。     

表面活性剂提高水润湿煤尘作用机理

通过应用分子热力学和表面物理化学知识,理论分析了水和煤尘的微观作用机理,揭示水润湿煤尘的本质是分子之间的短程和长程相互作用力共同作用的结果。从分子层面阐述了表面活性剂对水和煤尘的表面改性原理,它增加了水和煤尘之间的相互作用,减小了水的表面张力及煤尘与水的界面表面张力,体系自由能降低,从而提高水润湿煤尘的能力。     

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。     

表面活性剂对煤尘湿润性能的影响研究

采用沉降法对不同表面活性剂的煤尘湿润能力进行了研究,结果表明在水中添加表面活性剂能明显提高煤尘湿润效率。实验发现,表面活性剂类别、浓度及煤尘本身性质是影响煤尘湿润效率的主要因素。通过对湿润性能较好的表面活性剂进行表面张力测定,其张力值均低于湿润的临界张力值45mN/m。工业性实验表明,添加表面活性剂进行喷雾降尘是一项积极有效的降尘措施。研究结果为开发新型、高效的化学降尘剂提供了技术基础。     

表面活性剂水解离子协同特殊基团润湿煤尘机理研究

为提高煤尘防治效率,通过表面张力、Walker沉降、扫描电镜、红外光谱等方法测试了十二烷基聚氧乙烯醚硫酸铵(ALES)、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠(SLES)和十二烷基硫酸钠(SDS)3种表面活性剂溶液对煤尘的润湿性能及其在煤尘表面的吸附能力。构建了ALES、SLES、SDS分子模型和LRC模型,采用分子动力学模拟软件对分子结构进行几何优化和退火优化后,计算了不同表面活性剂在煤表面的静电势(EP)、氢键、密度分布,探究了水解离子、特殊基团对润湿煤尘的影响。结果表明：ALES溶液比SDS、SLES溶液具有更强的润湿和吸附煤尘的能力,这主要得益于ALES的水解阴、阳离子可渗入至低阶煤表面27?、35?处,渗透能力较强;SDS的水解阴、阳离子具有较大的EP值,分别为-0.177 59 a.u.、0.326 26 a.u.,使其周围水分子受到约束而难以在煤尘表面扩散;NH■和EO基团使氢键缔合的数量增加,增强了ALES的吸附能力,改善了其对煤尘的润湿效果。研究结果可为煤尘灾害的防治提供依据。     

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...     

煤尘润湿性能测试技术分析

为了研发煤尘润湿剂以有效降低作业场所的煤尘浓度,通过试验对沉降法、毛细管下向渗透法、毛细管上向渗透法和滴液法等煤尘润湿性能测定方法进行比较,探讨了传统煤尘润湿性能测定方法再现性低、可靠性差的原因;设计制作了LM-3型煤尘加压成型器,通过对煤饼滴液来测定煤尘的润湿性。结果表明:利用煤饼滴液法可以提高煤尘润湿性测定结果的再现性和可靠性,便于煤尘润湿剂复配方案的设计,在此基础上开发出了性能优良的Anlong系列润湿剂,使试验的煤尘降尘率达到90%。     

矿井煤尘的分形特征及对其表面润湿性能的影响

基于光学接触角测量仪研究了不同煤质、不同粒度煤尘对去离子水以及添加羧甲基纤维素钠（CMC）、十二烷基硫酸钠（SDS）等表面活性剂时的润湿接触角,同时基于非线性的分形理论对煤尘粒度、表面孔隙结构等分形特征进行了研究,分析了粒度及表面结构分形维数对颗粒表润湿特性的影响。结果显示,细化煤尘表现为较强的疏水性,0.2%的表面活性剂可显著改善颗粒表面的润湿性能,其中以阴离子表面活性剂（SDS）为佳;煤尘的粒度分布、颗粒表面的孔隙结构均表现出典型的分形特征;随着粒度分形维数的增加,颗粒中位粒径降低,其表面的润湿接触角增加,特别是对于粒径小于10 μm的煤尘较为显著;随着表面孔隙分形维数的增加特别是对于分形维数大于2.5时,表面润湿接触角逐步减小并趋于稳定。     

表面活性剂对无烟煤润湿影响实验研究

为了提高无烟煤的润湿性,降低粉尘带来的危害,通过实验分析探究表面活性剂对无烟煤的润湿作用。拟选用10种表面活性剂,为了系统科学地获取无烟煤润湿液的最佳组分,先采用动态接触角实验对试剂进行单体优选。随后采用改良沉降实验对优选出的表面活性剂进行复配实验,得出无烟煤最佳复配润湿液。结果表明：通过改良的沉降实验得出,各试剂单体之间拮抗或协同效果,对无烟煤润湿效果最好的复配润湿液为AEO-9+NP-10(AEO-9的质量分数为0.4%,NP-10的质量分数为0.8%,体积比1∶1)。     

煤尘表面特性及润湿机理的研究

通过煤尘的红外光谱实验、电泳实验和正向渗透实验系统,研究了煤尘的表面化学结构、表面电性和表面润湿性,对煤尘表面润湿机理进行了研究,阐明了非离子表面活性剂溶液对煤尘的润湿效果好于阴离子表面活性剂溶液的机理.研究表明,溶液对煤尘的润湿性能不仅取决于溶液的气-液表面张力,而且取决于溶液与煤尘的固-液界面张力,溶液与煤尘的固-液界面张力的大小,又与煤尘的疏水性、电性、溶液添加剂（如表面活性剂）的结构、性质等密切相关.     

表面活性剂强化喷雾用水润湿性能的实验研究

表面活性剂可提高喷雾用水的润湿性能,从而改善喷雾降尘效果.研究开展了4种表面活性剂溶液润湿不同类型煤尘性能的实验,并考察了表面活性剂种类、质量分数等因素的影响.表面张力实验显示,随着表面活性剂质量分数的增大,溶液的表面张力会不断减小,其中阴离子表面活性剂SDBS在降低表面张力的效率和效能方面最优.接触角实验表明,随着表面活性剂质量分数的提高,液滴在煤尘压片上的接触角不断减小,溶液润湿性能不断提高,其中OP-10溶液的润湿性能最优,在相同的质量分数下,能够获得最小的接触角.     

基于表面活性剂的煤尘润湿性研究

通过对4种不同浓度的表面活性剂单体溶液进行张力值的测定,并结合表面活性剂单体溶液对煤尘润湿接触角实验,对煤尘润湿性进行定量表征研究。研究表明,表面活性剂单体溶液对煤尘的润湿性不仅表现在溶液的表面张力的大小,而且体现在溶液与煤尘的接触角大小;通过煤尘接触角实验结果拟合分析,阐明了非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂在润湿效果上明显好于阳离子和两性离子表面活性剂的机理。     

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。     

煤尘抑尘剂的润湿性能研究

选取3种煤粉作为研究对象,分别对7种不同抑尘剂的润湿性能进行了测试。基于煤粉成分、粒径分析结果,结合抑尘剂电动电位、表面张力性能,通过抑尘剂在煤粉表面的接触角和正向渗透实验研究了抑尘剂对煤粉润湿性的影响。结果表明,抑尘剂在煤粉表面的接触角与煤粉的灰分成反比;抑尘剂溶液的表面张力、液—固之间的界面张力共同影响抑尘剂在煤粉表面的润湿能力;抑尘剂对不同粒径煤粉的渗透性能提升有较大差异,电动电位较小的抑尘剂能够有效改善较小粒径煤尘的表面润湿性。     

表面活性剂对白坪煤矿煤尘湿润性的影响

为确定适合郑州矿区白坪煤矿煤尘的表面活性剂水溶液配方,利用接触角测量仪测量了丁二酸二异辛酯磺酸钠(1292)等6种表面活性剂及其复配水溶液对白坪煤样的接触角,探讨煤样亲水性与表面活性剂种类、用量、水质和复配的关系,试验数据表明:6种表面活性剂及其复配溶液均可改善白坪煤样的湿润性,其中丁二酸二异辛酯磺酸钠(1292)、烷基酚聚氧乙烯醚(TX10)对白坪煤样的亲水性影响较大,0.05%的丁二酸二异辛酯磺酸钠(1292)表面活性剂水溶液配方较优。