高分子絮凝剂在碳表面的吸附脱附特性研究

煤炭清洁高效加工利用是“碳减排”的重要途径,采用耗散石英微晶天平(QCM-D)研究了聚丙烯酰胺类高分子絮凝剂在碳表面的吸附脱附行为,并深入分析了Ca²⁺对絮凝剂吸附的影响机制,以为煤炭工业中固液分离、絮凝浮选等提供理论指导.结果表明：阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)与碳表面的吸附作用最强,其次为聚丙烯酰胺(PAM),吸附均完全不可逆,阴离子聚丙烯酰胺(APAM)几乎不能与碳表面发生吸附作用.PAM表现出两段吸附特性,随着吸附量增加,吸附速率逐渐降低,吸附层构型变松散,难以达到吸附平衡;CPAM可在5 min内迅速达到吸附平衡,吸附层构型随着吸附量的增加先变松散,然后密实程度保持不变.Ca²⁺可以促进PAM在碳表面上的吸附,提高吸附速率,使其更容易达到吸附平衡,但对CPAM在碳表面上的吸附有显著抑制作用,随着Ca²⁺浓度的升高,抑制作用增强;Ca²⁺可以极大促进APAM的吸附,随着Ca²⁺浓度的增加,APAM的吸附量显著增加,且吸附可持续进行,不能达到平衡,吸附层先变松散,然后变密实...     

基于L0范数的Retinex图像增强算法

图像在采集过程中会因为机械设备、天气状况等原因产生曝光不均等问题,使得图像的拍摄效果不佳,无法满足实际应用的需求。而传统的Retinex算法应用于图像增强时会导致图像边缘模糊与泛灰等问题。因此,针对传统的Retinex算法现存的问题,提出一种新颖的图像增强算法——基于L0范数的Retinex算法RIEALN。首先通过全局L0梯度最小化方法提取图像的轮廓成分,然后进行Retinex算法处理,再将提取的轮廓成分融合到原始图像,实现原始图像的增强。实现过程中还通过增加不同的L0梯度最小化因子确保不同尺度轮廓成分的均匀增强。实验结果表明,该算法不仅可以增强图像的对比度,而且还能够较好地保留边缘信息。     

浓度和粒度对细粒煤滤饼结构影响的研究

为了研究浓度和粒度对细粒煤滤饼结构的影响,对不同条件下的细粒煤进行真空过滤脱水,并采用电子显微镜和计算机图像处理技术对形成的滤饼进行孔隙结构分析,得到滤饼的孔隙率和分形维数,结合过滤速度、滤饼水分和干滤饼密度分析滤饼结构对过滤脱水的影响规律。结果表明:随着煤浆浓度的增加,滤饼的孔隙率减小,从而使过滤速度减小,滤饼水分和密度增大。同一滤饼从底层到上表面,孔隙率减小,分形维数增大。同时物料粒度越细,滤饼分形维数越大,孔隙率越小,特别是当粒度为-0.045mm时,滤饼孔隙率只有5%左右,给细粒煤过滤脱水带来了很大的困难。     

OP/TX表面活性剂对煤泥加压脱水效果及滤饼结构的影响

煤泥脱水是煤炭洗选行业的焦点问题之一，采用自主设计的新型加压脱水效果智能监测试验装置，研究了辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和壬基酚聚氧乙烯醚(TX-10)2种表面活性剂对煤泥加压脱水效果，通过压滤脱水试验、平均质量比阻测量、毛细吸水时间(CST)测量、润湿热测量、压缩脱水指数测量和CT测试分析了表面活性剂对煤泥脱水效果的影响机理。压滤脱水试验、平均质量比阻测量、CST测量结果表明：OP-10和TX-10均能提高煤泥加压脱水效果，OP-10最佳药剂量为200 g/t，此时滤饼平均质量比阻为5.21×10⁶ m/kg,CST降低率最大14.25%，过滤速度相比原煤泥提高88.45%，水分为16.7%。TX-10最佳药剂量为400 g/t，此时滤饼平均质量比阻为9.31×10⁶ m/kg,CST降低率最大13.36%，过滤速度相比原煤泥提高76.57%，水分为18.2%。润湿热测量结果表明OP-10的润湿热为1.196 J/g,TX-10的润湿热为4.11 J/g,TX-10的亲水性高于OP-10，相对OP-10难脱水，因此OP-10表面活性剂的压...     

基于分形特征的煤泥滤饼孔渗关系模型研究

建立滤饼复杂微观孔隙结构特征与宏观渗流行为的相关关系是解决煤泥脱水困难的重要基础。为了真实、精确、直观地表征滤饼孔隙结构特征并建立其孔-渗关系模型，选取煤泥复杂组分中的精煤、石英、高岭石和蒙脱石4种主要矿物为研究对象，分别对其进行加压过滤试验并对其滤饼样品进行CT扫描成像，构建三维数字滤饼并提取孔隙网络模型，最终实现了滤饼孔隙结构的三维显示和定量表征，深入对比分析了经典KC方程和双重分形渗透率模型在滤饼渗透率计算方面的局限性，基于分形理论、Hagen-Poiseulle定律和Darcy定律，结合低场核磁共振技术引入束缚水饱和度和孔隙形状分形维数，对现有分形渗透率模型进行修正，建立了滤饼微观渗透率预测模型，结果表明：煤泥滤饼中矿物成分非常复杂，各个矿物所形成的滤饼具有明显的特征差异，精煤和石英脱水效果最佳，精煤滤饼的孔径分布以大孔为主，但内部存在一定量的孤立小孔，连通性一般，孔隙迂曲度最低，石英滤饼孔隙率最大，连通性最高，但迂曲度较大；蒙脱石和高岭石所形成的滤饼，孔隙数量极少，而且多由10μm以下的细孔所组成，迂曲度较大，连通性也较差，脱水十分困难；煤泥滤饼以狭窄条状分布为主，且孔径较小...