基于改进ORB算法的油水两相流油泡匹配方法

ORB算法能够快速匹配油水两相流中的油泡。相比SIFT算法和SURF算法,ORB算法拥有无可比拟的速度优势。然而,ORB算法匹配油泡的过程中,存在油泡匹配准确率低、角点提取速度慢、角点数量少等缺陷,降低了油速测量的准确度。为提升油泡匹配准确率和油速测量准确度,对ORB算法进行如下改进:角点提取方面,通过Shi-tomasi角点响应算法替代Harris角点响应算法,加快角点提取速度;通过对角点之间最小距离d值的探索优化,确定最佳d值,使Os区域,即油水两相流图像中不明显油泡所在的区域,能有效提取到角点,增加角点数量,同时优化角点分布。油泡匹配方面,在RANSAC算法基础上,融入GMS算法,进行RANSAC-GMS双重去除误匹配对,提高油泡匹配准确率,最大限度保留正确匹配对,提升正确匹配对数量。实验结果表明:改进的ORB算法在提取角点耗时上缩短至原始ORB算法的37%;角点数量是原始ORB算法的1.9倍;正确匹配对数量是原始ORB算法的2.3倍。改进的ORB算法提高了油泡匹配准确率。最后,基于改进的ORB特征点匹配的PTV算法对油速进行测量,实验结果表明油速测量准确度达94.0%,提升26.5%,能够用于实际油速测量。

胜利褐煤的改性油泡浮选机理

针对胜利褐煤亲水性强、可浮性差的特点,从降低表面亲水性入手,采用2-乙基己醇、2-辛酮和苯乙酸甲酯对普通柴油油泡进行了改性,通过诱导时间对改性油泡的黏附性能进行了表征,借助傅里叶变换红外光谱技术分析了表面活性剂的吸附位点,并通过计算基团电负性进行了药剂吸附方式的分析,丰富了低阶煤油泡浮选的基础理论。实验结果表明:2-乙基己醇和2-辛酮改性的油泡对褐煤的诱导时间可以降低至40 ms左右,在相同的药剂消耗下,改性油泡比普通油泡的可燃体回收率最高增幅超过60%。FT-IR的分析表明表面活性剂能够抑制褐煤表面—OH的亲水作用,从而提高其可浮性。结合各项测试和基团电负性计算的结果进行分析,可以认为醇—OH能够与煤表面O发生氢键作用,能有效降低亲水性;2-辛酮在高浓度配比下有良好的效果;苯乙酸甲酯中的苯环容易吸附到褐煤的疏水表面,会对药剂中含氧基团的作用效果起到负面影响。

电解质对低阶煤油泡浮选矿化过程的影响

浮选矿浆中离子的种类与浓度直接影响着矿物颗粒和气泡的表面电位,进而支配着浮选矿化过程。从热力学和动力学两个方面入手,通过DLVO理论探究了不同电解质对煤粒和油泡间的相互作用势能的影响,结合其在不同电解质条件下诱导时间的差异,最终通过相应条件下的油泡浮选试验来证实电解质对低阶煤-油泡浮选矿化黏附过程的影响。结果表明:对于NaCl和CaCl_2两种电解质,随其浓度的增大,煤粒和油泡表面电位的负值均不断减小,煤粒和油泡间的能垒也不断降低,当CaCl_2浓度为100 mmol/L时,煤粒和油泡间的相互作用不存在能垒;并且随这两种电解质浓度的增大,黏附过程的诱导时间逐渐减小,相应地可燃体回收率不断提高,且相同的电解质浓度下,CaCl_2电解质对其相互作用能垒和诱导时间的降低程度更大,可燃体回收率更高。而对于AlCl_3电解质,当其浓度大于20 mmol/L时且随浓度的增大,煤粒和油泡间的相互作用能垒和诱导时间不断增大,相应地可燃体回收率则不断降低。

气泡、油泡和活性油质气泡在浮选中的应用和机理探讨

浮选是高效回收矿产资源应用最广泛的技术方法。气泡作为浮选载体在浮选过程中有着举足轻重的作用。以气泡-油泡-活性油质气泡为线索,对比了传统气泡与改性后油泡(气泡表层包裹一薄层油性捕收剂)、活性油质气泡(气泡表层包裹一薄层含有捕收剂的中性油)的浮选特性。通过浮选动力学分析了气泡与油泡、活性油质气泡浮选的区别,传统气泡浮选与改性后的油泡浮选均为2步反应,而活性油质气泡实现了1步浮选,大大降低了气泡与矿物颗粒间的黏附功,提高了浮选效率。从油-水界面表面活性剂解离度这个角度分析了活性油质气泡的表面性质,指出活性油质气泡的表面电性由表层中性油中添加的捕收剂和p H决定。通过DLVO理论计算了不同气泡与矿物颗粒间的相互作用能,从理论上解释了活性油质气泡浮选指标更好的原因。活性油质气泡在选矿中的成功应用表明,活性油质气泡与矿物表面的作用均强于传统气泡与矿物表面的作用,即活性油质气泡对矿物具有更强的捕收能力,相较于气泡和油泡的浮选,活性油质气泡浮选有利于提高浮选效率,降低捕收剂用量。活性油质气泡作为浮选载体从气泡这一特殊视觉为浮选行业开辟了一个崭新的研究领域。

油泡浮选技术探讨

油泡浮选技术的研发从方法的角度为浮选开辟了新的研究领域。为推进我国对油泡浮选技术的认识及研发,通过概述油泡浮选过程以及对油泡技术在油砂及煤泥浮选中的应用分析,解析了相应油泡浮选的实现机制及作用效果,指出油泡浮选相对于常规浮选,具有回收率高、选择性好等特点,由此在对高新浮选技术研发提出更高要求的背景下,预期在油泡浮选技术方向开展相关理论和工艺研究,将使我国的矿物加工水平提升一个新的高度,成为提质技术研发的重要举措之一。

神府低阶煤油泡浮选试验研究

基于低阶煤表面含氧官能团多,疏水性差,煤泥难以浮选的问题,实验室条件下自行设计油泡分选系统,通过试验研究探讨低阶煤煤泥油泡浮选提质的可行性。常规浮选试验研究表明:当煤油用量低时,可燃体回收率低,浮选指标差,只有加入大剂量如100 kg/t的煤油时,才能取得较好的浮选指标。采用烃类油闪蒸技术制造油泡,可以有效地对低阶煤煤泥进行分选,捕收剂耗量大幅降低,且浮选指标好;捕收剂用量为2.5 kg/t时,大柳塔煤泥精煤产率为82.38%,灰分为8.26%,石圪台煤泥精煤产率为69.28%,灰分为11.14%。通过油泡浮选技术对低阶煤煤泥进行浮选提质,将为低阶煤煤泥的资源化利用探索提供参考。

低阶煤煤泥油泡浮选技术研究

采用烃类油蒸发制造油气,将油气通入浮选柱气泡发生器的吸气口,生成油泡。对低阶煤煤泥进行油泡柱浮选试验,试验结果表明:油泡对低阶煤煤泥具有强捕收能力与高选择性,分选指标较好。将油泡浮选技术用于工业浮选柱分选,可有效降低浮选捕收剂用量,浮选泡沫层稳定,分选指标好。油泡浮选技术在低阶煤煤泥浮选提质中的应用,为低阶煤煤泥的资源化利用探索出一条新的途径。

油泡对电磁流量计内部敏感场的影响

借助电磁流量计管道中含有油泡时虚电流分布的理论模型,分别利用Ansys软件与Schwartz交替迭代法求解敏感场内的电势分布和虚电流分布规律。仿真结果表明:在电极附近,虚电流值达到最大值;在被测区域内,虚电流的分布在油泡附近区域有明显的起伏变化,在油泡内部虚电流的值为零;虚电流的分布因油泡的存在而变得更加复杂,油泡越大,对电磁流量计影响面越大。

油泡-低阶煤颗粒间的黏附特性

在浮选矿浆中矿物颗粒能够有效地黏附在气泡上完成矿化过程是浮选技术的关键。用油泡代替气泡,研究难浮低阶煤颗粒与油泡间的相互作用及其黏附特性对于弄清其矿化机制至关重要。从矿物表面电性入手,探究了溶液p H值和表面活性剂对煤样与油泡间作用力的影响,运用DLVO理论计算了相互作用力的大小,并通过诱导时间这一重要参数评价了黏附效率。实验结果表明,DLT煤样和油泡的等电点分别出现在p H值2~3和p H值3~5之间;当p H=3时溶液中煤样与油泡之间的相互作用不存在能垒;p H>3时开始出现能垒,并随p H值的增大而增大。2-乙基己醇和双十二烷基二甲基溴化铵的加入能够有效地减小煤样与油泡之间的能垒并降低诱导时间,最大降幅分别为74.35%和86.45%。

低阶煤的油泡浮选研究进展

针对低阶煤表面亲水性强、可浮性差及浮选过程中捕收剂消耗量高等问题,国内外研究者研究了低阶煤的汕泡浮选。本文对低阶煤-油泡浮选试验、矿化理论及分选装置进行了归纳总结。低阶煤的油泡浮选试验表明,油泡表面的强疏水性可以提高低阶煤浮选回收率,降低捕收剂消耗量。诱导时间测试结果表明,低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间要远短于低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间。目前研究颗粒-气/油泡间水化膜薄化理论的模型主要有Stefan-Reynolds模型、Taylor方程、Stokes-Reynolds-Young-Laplace模型以及Stokes-Reynolds模型。油泡的制备方法主要有高温气化法和常温零调浆法。

浮选油泡稳定性试验研究

为了研究浮选油泡的性质,采用自制油泡生成装置,进行了泡沫稳定性试验以及精煤水回收率试验,分析了不同试验条件下,两相泡沫和三相泡沫的衰变过程、不同粒级对油泡层稳定性的影响和油泡与普通气泡表面水流夹带。

活性油泡强化长焰煤浮选的实验研究

低阶煤是我国煤炭供应的重要组成部分。低阶煤浮选问题严重制约细粒低阶煤的清洁高效利用,是煤炭行业迫切需要解决的重大技术难题。针对低阶煤的浮选难题,改进了现有的油泡浮选装置。通过在常规浮选载体表面包覆油膜的方式,增强它对低阶煤颗粒的捕获能力,从而达到强化低阶煤浮选矿化过程的目的。并选用合适的表面活性剂进行油泡的表界面活性强化,从热力学层面探讨表面活性剂类型和用量对油泡浮选性能的影响,通过诱导时间测试和油泡浮选实验全面评价活性油泡浮选技术的可行性,探讨了活性油泡强化低阶煤浮选的机理。结果表明,煤样表面含氧官能团含量高达29.21%,其可浮性极差,在捕收剂用量高达60 kg/t时才可获得82.06%的可燃体回收率。所提出的油泡浮选方法实现了低阶煤的高效分选,捕收剂用量为7 kg/t时,油泡浮选获得了可燃体回收率76.82%和精煤灰分7.21%的良好指标,优于常规浮选捕收剂用量40 kg/t时的浮选指标,相当于把捕收剂用量降低了82.50%。表面活性剂2-乙基己醇和DDAB均可降低柴油的表面张力。同时,2者对柴油的粘度也有一定程度的影响,其中2-乙基己醇对改性柴油的粘度影响很小,而DDAB则能够大幅增大改性柴油的粘度。润湿热力学研究表明,表面活性剂可以在一定程度上促进柴油分子在煤粒表面的吸附与铺展,提高捕收剂的热力学性能,并且改性柴油对煤样的润湿能力并不完全是随表面张力的减小而增大,还与粘度这一参数密切相关。诱导时间和浮选实验结果证实了两种表面活性剂可进一步增强油泡的表界面活性,改善煤样浮选效果。但是,表面活性剂的使用量存在一个最佳临界值,煤样浮选效果对DDAB用量更为敏感,需根据煤样性质严格控制表面活性剂的用量。

低阶煤颗粒-气/油泡间的疏水力常数研究

浮选实验表明油泡对低阶煤颗粒的捕收能力要远强于传统浮选过程的起泡。这主要是由于油泡表面被捕收剂覆盖,其表面疏水性要远高于气泡表面的疏水性。因此,在油泡浮选矿化过程中,低阶煤颗粒-油泡间水化膜的薄化速度要远快于煤颗粒-气泡间的薄化速度。诱导时间测试发现,随着DAH溶液浓度从10-7mol/L增加到5×10-5mol/L时,低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间从93ms下降到12ms。随着DAH溶液浓度从5×10-5mol/L增加到10-3mol/L时,低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间从12ms增加到35ms。当DAH浓度由10-7mol/L(纯去离子水溶液)增加到5×10-5mol/L,低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间由35ms降低到10ms。随着DAH浓度的进一步增加到10-3mol/L时,低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间由10ms增加到25ms。为了从微观尺度下去表征油泡表面较气泡表面所具有的强疏水性,本文通过低阶煤颗粒-油/气泡间的诱导时间,利用non-DLVO理论及Stefan-Reynolds水化膜薄化模型,拟合出初始水化膜厚度h与疏水性常数K132之间的关系,进而得到了低阶煤颗粒-油/气泡间的疏水力常数K132与十二烷胺盐酸盐DAH溶液浓度的关系。疏水力常数K132拟合结果表明,当DAH溶液的浓度为5×10-5mol/L时,低阶煤颗粒-油泡间的疏水力常数K132约为低阶煤颗粒-气泡间的疏水力常数K132的3倍;当DAH溶液的浓度为10-6mol/L时,前者是后者的15倍。因此,油泡表面较气泡具有更强的疏水性质。从而解释了低阶煤-油泡浮选矿化过程优于传统浮选过程的本质特征。

低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间研究

为表征低阶煤颗粒-气/油泡间矿化过程的差异,通过Sutherland理论下固体颗粒进入泡沫产品的总概率(E)和浮选速率常数(k)之间关系,并结合低阶煤颗粒-气/油泡的浮选速率试验,求得了低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间。浮选实验研究表明,在相同的捕收剂消耗量下低阶煤-油泡浮选产率均高于低阶煤-气泡浮选产率。诱导时间测试表明,低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间(35 ms)要明显低于低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间(93 ms)。上述实验结果表明,油泡表面的疏水性要强于传统浮选气泡表面的疏水性。然而,进一步利用Sutherland理论中固体颗粒进入泡沫产品的总概率和浮选速率常数之间的数学关系,并结合低阶煤颗粒-气/油泡的浮选速率试验求得的低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间分别为9.67和8.46 ms,其与诱导时间测试仪分别测量的诱导时间差异很大。这主要是由于在实际浮选过程中气/油泡的上升速度分别为23.26和22.68 cm/s,其远高于2015EZ型诱导时间仪测试过程中气/油泡碰撞速度(2.0 cm/s)。因此,诱导时间理论计算表明气泡-颗粒间的碰撞速度对颗粒-气泡间的诱导时间影响很大。上述研究结果表明油泡浮选效果优于传统浮选的内在原因在于低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间小于低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间。

活性油泡浮选基础研究

提出了应用活性油泡 (即被含有捕收剂的油薄层所复盖的气泡 )作为浮选载体的新概念。油膜除了使细颗粒团絮作用外 ,向油相中添加可溶于水的捕收剂可以很好地控制被薄的油膜复盖的气泡的表面性质 ,以便获得所需求的选择性。油泡在矿物表面上的接触角比气泡在矿物表面上的接触角大得多 ,这样可以保证对细颗粒和粗颗粒具有较强的捕收能力。活性油泡可使进入水相中的捕收剂量最小 ,防止矿浆中存在的捕收剂、活化剂、抑制剂和分散剂之间的不希望的协同作用 ,因而使脉石矿物活化程度最小 ,大幅度降低捕收剂所需要的量。测定了水溶液中煤油滴的Zeta电位与pH的关系。结果表明 ,可以通过控制捕收剂的种类来使油滴的表面电荷和表面性质适于浮选需要。用接触角测定法研究了含有捕收剂的油泡在二氧化硅、闪锌矿和方铅矿表面上的固着。

低阶煤浮选过程中的油泡界面特性研究

低阶煤表面氧官能团极其丰富,在浮选溶液中易与水分子间形成氢键,其表面易被水化膜覆盖。故低阶浮选产率低,捕收剂消耗量大,很难实现工业化应用。而低阶煤-油泡浮选技术大幅度降低了浮选药剂消耗量,减少了浮沉药剂成本,为低阶煤浮选工业化应用开辟了新的研究方向。通过XPS分析和高速摄像技术对长焰煤颗粒表面性质、颗粒在单个油泡表面滑移速度和单个油泡在溶液中的上升末速度进行了研究,结果表明:在十二烷基盐酸盐(DAH)溶液中的长焰煤颗粒在油泡表面的滑动角速度大于在去离子水溶液中颗粒在气泡表面的滑动角速度,这表明油泡表面疏水性强于气泡;而在去离子水或DAH表面活性剂溶液中,油泡运动末速度均明显低于气泡运动末速度,说明浮选过程中要增加机械搅拌强度,以提高低阶煤颗粒-油泡间的矿化效率。

泡椒油卤水的工艺研究

川味卤水和川味卤品是川菜的重要组成部分,而泡椒卤水是在传统卤水的基础上结合火锅的炒料方式加以改良而形成一种新的卤水配方。首先阐述了川式卤水的演变历史,重点在确定泡菜卤水中香料的配方以及各种香料对卤水品质的影响和卤制品加工过程中易出现的问题和解决方法。

马泡瓜籽油的理化特性及脂肪酸组成分析

马泡瓜籽富含油脂,可作为新型食用植物油料进行开发利用。该文对马泡瓜籽油的理化特性、脂肪酸组分和挥发性成分进行检测分析。结果表明:马泡瓜籽油的色泽为红11,黄8,烟点225℃,酸价1.16 mg/g,过氧化值0.32 mmol/kg,折光指数1.4758,相对密度0.9226,皂化值189.1 mg/g,碘值132 g/100 g,不皂化物含量9.07 g/kg。马泡瓜籽油含11种脂肪酸,其中不饱和脂肪酸占84.9%,饱和脂肪酸占15.1%,不饱和脂肪酸中以亚油酸为主;对马泡瓜籽油的香气贡献较大的挥发性成分为吡嗪类化合物、苯甲醛。马泡瓜籽油天然健康、香味显著、不饱和脂肪酸含量高,是一种颇具价值的食用油。