CO 2和CH 4在煤基质表面竞争吸附的热力学分析

利用煤表面自由能变化值和等量吸附热评价了25、30、40 ℃条件下CO₂在煤层中优先吸附性以及CO₂与CH₄竞争吸附机理。煤吸附CO₂后的表面自由能变化值要普遍大于煤吸附CH₄后的表面自由能变化值,揭示了单位面积煤基质表面对CO₂吸附量要高于对CH₄吸附量的热力学本质;通过变换CO₂和CH₄的等量吸附曲线,得到煤样对CO₂和CH₄的初始等量吸附热值Q_st0分别为48.2 kJ/mol和33.4 kJ/mol,揭示了煤对CO₂的吸附作用力要强于CH₄,并且煤对CO₂的等量吸附热随吸附量的增加呈现增加趋势,与吸附气体分子间的相互作用力相关,表明CO₂在煤基质表面存在多分子层吸附。     

煤的吸附特性与表面能关系的实验研究

为建立煤的吸附特性与表面能的定量关系,利用悬滴法恒温27℃测试不同浓度下的APG(烷基糖苷)溶液表面张力,以及利用躺滴法测试临界胶束浓度下APG溶液在煤表面的平衡接触角,进而计算出煤的表面能。研究结果表明:APG溶液在煤表面形成的接触角远小于水在煤表面形成的接触角,同时随着煤变质程度的提高呈现先增大后减小的趋势,这是APG分子与煤之间分子间作用力及煤表面疏水官能团联合控制的结果;随着煤样变质程度的提高,煤的表面能与吸附常数a皆呈现先减小后增大的趋势;表面能随吸附常数a的增大较好的服从指数函数变化规律,根据回归模型,煤的表面能最后趋近于35.63 m N/m。     

不同破坏类型煤的吸附热力学特性分析

采用不同破坏类型煤作为研究对象,对不同温度下煤对甲烷吸的附量进行测试,并采用吸附焓及吸附自由能进行分析,结果表明:同一破坏类型煤随着温度的升高,煤对甲烷的吸附量逐渐减小,同一温度下,随着破坏类型的升高,煤对甲烷的吸附量逐渐增大;在一定吸附量的条件下,煤样的破坏程度越小,发生吸附所需要的吸附热越大。随着温度的降低,吸附自由能呈现减小的趋势。吸附自由能值越小,吸附越容易发生。为衡量不同破坏类型煤的吸附性能奠定了理论基础。     

低煤阶煤的表面自由能与可浮选性

将煤的表面用非极性溶液不同程度地覆盖，以测定低煤阶煤的Ｚ电位。用Ｚ电位来确定液体的膜压，使其可以用来计算煤表面自由能的非极性列夫赛特－范德华力γｓ＾Ｗ。通过测量水和甘油与煤的接触角可确定表面自由能中的电子供体γｓ＾－和电子受体γｓ＾－和γｓ＾＋与非色散力γｓ＾ｎ进行比较。从表面自由能各组分的数值证实，随煤化程度增加，煤的憎水性增加。通过在哈利蒙德单气泡管中对不同类型煤的自然可浮选性试验进一步证实了     

不同变质程度煤的吸附能力与吸附热力学特征分析

以4种不同变质程度的煤为研究对象,在实验室基础参数测定和不同温度下的吸附试验基础上,利用Langmuir吸附动力学方程和热力学理论,构建了表面自由能变化值和等量吸附热的三维计算模型,进而分析了不同变质程度煤的吸附能力与吸附热力学特征。结果表明:煤的表面自由能变化值随着压力的增加先迅速增加后缓慢增加,随着温度的增加而减小,煤的表面自由能变化值从大到小依次为焦煤、肥煤、长焰煤、无烟煤,单位面积的吸附量随着变质程度的变化关系也是如此;煤的吸附能力和比表面积均呈现先减小后增加的U型趋势,从大到小依次为无烟煤、长焰煤、肥煤、焦煤,煤的变质程度主要是通过比表面积来影响煤的吸附能力;煤的等量吸附热随着吸附量的增加而变大,随着温度的升高也变大,初始等量吸附热随变质程度的增加而逐渐增加,从大到小依次为无烟煤、焦煤、肥煤、长焰煤。     

分散剂对煤泥煤浆特性的影响

选取两种煤质的煤泥,分别添加低成本改性木质素、高成本萘磺酸盐分散剂制浆,测定浆体流变特性、定粘浓度、流动性、稳定性等指标,分析分散剂的影响。结果表明:不同分散剂对不同煤泥煤浆的特性有不同影响,萘磺酸盐对煤泥煤浆分散性好、降粘强,但浆体稳定性差;改性木质素对煤泥煤浆分散性较差,但浆体稳定性较好、粘度较大。复配分散剂并非能显著提高所有煤质煤泥煤浆的定粘浓度,但对流动性和稳定性影响较大,性价比较高。今后可对木质素提纯再改性,并将分散剂不同比例复配,研发分散剂与其他添加剂复配及适应性强的添加剂。     

机床导轨动态特性测试与分析

通过对北京某机床厂某型号数控机床导轨的实体模型的现场测试,运用动态特性基本理论,得到其固有频率、阻尼比等参数,找到了机床联接部件中的软肋,在对比分析实验结果的基础上,发现在导轨结合面上贴塑镶条(或者是粉末冶金多孔材料)可以增强机床动刚度,最后用实验证明了改进优化后的良好结果。     

煤自燃危险性测试技术条件热力学参数的实验分析

根据煤氧复合理论,基于热反应动力学参数的聚类评价技术指标,测试和分析了煤在自燃氧化过程中的生热总量、产热速率和热焓变化等参数的变化规律。结果为:氧化温度在68～83℃内,煤自燃氧化产热速率加速增加,化学反应作用不明显;煤自燃氧化的焓变随反应温度升高逐渐增大,从反应初始阶段的18kJ/mol,逐渐增加到80℃时的300kJ/mol。实验结果为煤自燃危险性的综合分析评价指标体系的建立提供了技术支持,并在抑制矿井生产过程中由于煤炭自燃引发的恶性事故方面具有显著的现实意义。     

电液换向阀动态特性测试系统的研究与设计

文章在介绍电液换向阀的组成与工作原理的基础上,讨论了电液换向阀动态特性的复杂性,研究和设计了基于传感器和计算机技术的动态特性测试系统,解决了以往实验室中在测试电液换向阀的过程中存在的参量采集与分析实时性问题,为电液换向阀的研究与检测提供了一种先进可靠的工具。     

煤的表面自由能随瓦斯抽采的变化规律

为了提高瓦斯抽采效果,防治煤与瓦斯突出,探讨了煤孔隙内表面的结构特点,从表面自由能的角度揭示了煤-瓦斯之间的界面作用,构建了煤的表面自由能与瓦斯吸附量之间的表达式;利用OCG方法,测定沙曲煤矿煤样的表面自由能在实验室条件下为43.33 m J/m^(2);利用瓦斯抽采流-固-热耦合控制方程,对沙曲煤矿的瓦斯抽采过程进行了数值模拟。研究表明:煤的孔隙内表面处于不均匀的力场之中,煤孔隙内表面相比煤体相内部具有附加的表面自由能,煤孔隙内表面的表面自由能愈大,其吸附能力愈强;煤的表面自由能随瓦斯抽采作业不断增加,且在抽采钻孔附近区域的表面自由能最高;在瓦斯抽采作业之前,通过有效的技术措施降低煤的表面自由能,有利于提高瓦斯抽采效果。     

基于Euler-Lagrange方法的细粒煤脉动气流分选数值模拟

传统的欧拉模型和离散相模型难以准确模拟细粒煤气流分选过程,为此采用DDPM(Dense Discrete Phase Model)模型,引入相体积分数和软球碰撞模型,提出了一种基于离散相体积分数和颗粒间碰撞作用的新的细粒煤气流分选过程数值模拟方法。通过数值模拟与实验室连续分选实验,研究了分选机内流场分布和6~3 mm细粒煤脉动气流分选效果。结果表明:采用DDPM模型可有效模拟细粒煤气流分选过程中颗粒相对流场的扰动作用;分选柱内流场受被分选物料的影响,速度分布和压降值较加入颗粒前变化明显,且分选机处理量越高,压降变化越明显;实验条件范围内,DDPM模型模拟得到的各密度级重产物分配率均方根误差低于3%,且相同风量时,分选机处理量越大,分选密度越高。     

褐煤微生物对细粒煤的表面改性作用

研究开发作用力强、选择性好和无毒的药剂是当前细粒煤洗选研究的重要方向之一。研究采用传统微生物分离法,与模式菌株相对比,从褐煤中筛选到一株酵母菌株Y21,并研究了其对细粒煤的表面改性作用。菌落形态、生理生化特征和分子序列片段分析表明,菌株Y21为胶红酵母;菌株Y21处理前后煤样表面Zeta电位和接触角的变化表明,菌体Y21与细粒煤之间通过静电作用和疏水相互作用可有效吸附于细粒煤表面,从而改变了细粒煤的表面电位和润湿特性;当煤样A的pH值在3.0～4.0之间、煤样B的pH值在2.0～4.0之间时,两煤样接触角显著增大,菌株Y21的作用使得煤表面更加疏水,并在改变细粒煤表面特性的同时,实现了对其选择性浮选。     

煤矿精细化管理方法研究

精细化管理是指企业不断寻找最佳实践,并以此为基准进行量化分析与持续改善的过程,最终成为公司制度。精细化管理是实现管理创新并获得竞争优势的有效工具。煤炭行业在经历了煤炭市场反反复复的波动之后,为了能够提升自身竞争力,稳固在行业内的位置,多措并举推进煤矿企业发展、改革和创新。精细化管理在煤矿企业的应用越来越多。精细化的管理制度能够帮助企业建立与发展形势相匹配的管理体系,健全职工工作行为标准,完善管理者的管理制度。     

对细粒煤分选技术的见解

介绍了3GDMC1500/1100A大型无压给料三产品重介质旋流器不分级、不脱泥分选极难选煤的总体效果,指出其分选下限已达0.25 mm。阐述了没有必要将原料煤分级、脱泥后分别用重介质(或跳汰)分选机、干扰床煤泥分选机进行分选的理由。     

细粒氧化煤表面性质表征与浮选预处理技术研究进展

氧化作用使煤粒表面含氧官能团数量增加,疏水性变差,浮选回收效果降低,而我国氧化煤资源量大,对其分选与利用进行研究具有重要意义。氧化层阻碍了药剂分子和气泡与煤泥疏水部分的有效接触,是细粒氧化煤可浮性降低的主要原因,浮选前对氧化层进行疏水化预处理,成为改善其浮性的主要手段和研究热点。文章对国内外氧化煤表面含氧官能团辨别和定量表征方法进行了总结,对表面疏水化预处理改性技术展开综述。分析表明,红外光谱、拉曼光谱和X射线电子能谱等材料表面分析方法,能够得到含氧官能团不同层面的信息,已经被相关学者广泛应用;研磨、高强度高浓度调浆和超声处理等合适的预处理技术能够实现细粒氧化煤的表面疏水改性。但是,不同的测定和预处理方法均有自身的局限性,研究和工程人员需要根据物料性质、研究目的和可行性等多方面进行选择以及综合运用。     

水煤浆的黏度与煤粒表面动电电位关系的研究

通过3种石油磺酸盐对煤粒表面动电电位影响的测定及采用这些分散剂制成水煤浆的黏度测定，分析了水煤浆黏度与煤颗粒表面动电电位的关系。试验结果表明，水煤浆的黏度随煤粒表面动电电位绝对值的升高而降低，另外水煤浆黏度与分散剂的结构有关。     

太西洗煤厂二分区细粒精煤分选工艺探讨

大直径重介质旋流器分选下限偏高导致细粒精煤灰分过高,浮选柱分选上限偏低致使部分细粒精煤损失严重,影响精煤产率。为稳定产品指标,提高精煤产率,探索了太西洗煤厂二分区细粒精煤的回收处理工艺和设备。     

回收末精煤的工艺改造

通过对离心液末精煤处理工艺的研究,回收离心液中损失的末精煤,以提高精煤产率和企业经济效益。     

微细粒高硫煤团聚脱硫工艺条件探索

实验采用山东兖州煤样为实验样品,首先选出去除黄铁矿硫的最佳团聚剂和抑制剂,然后通过单因素和正交实验探索了搅拌时间、离心时间、团聚剂加药量、抑制剂加药量等因素对团聚脱硫效果的影响。确定出含煤5%的矿浆最佳脱硫方案为:离心时间10 min,搅拌时间4.5 min,抑制剂用量625 g/t,团聚剂用量875 g/t,并进行了验证实验,得出精煤产率73.46%、精煤硫分1.81%、脱硫完善度指数修正值44.53%,明显优于在不加药剂的条件下各指标的值。     

从细粒煤泥中回收精煤的分选与脱水技术研究

介绍了研制开发的旋流微泡浮选柱和精煤快速压滤机技术工艺,并分别与传统的机械搅拌浮选机和圆盘真空过滤机的性能作了对比．研究结果表明：浮选柱降灰和精煤快速压滤机脱水效率高,精煤灰分和滤饼水分低,工艺指标先进,且动力消耗小,节能明显,维修量小,运行稳定可靠,因而旋流微泡浮选柱和精煤快速压滤机是细粒煤降灰脱水的有效而经济的工艺设备,具有广阔的推广应用前景．