超音速同轴气动雾化降尘技术

在煤矿开采过程中伴随大量的呼吸性粉尘产生,严重危害工人健康。喷雾技术作为应用最为广泛的降尘技术,具高效、清洁等优点,但现有的喷雾技术对呼吸性粉尘的捕获能力不强,雾化效率低。为解决该问题,研发了超音速同轴气动雾化技术。通过实验和数值模拟的方法对该技术的雾化特性进行了研究,并基于自行设计的降尘实验平台对比了超音速汲水虹吸气动雾化降尘技术与超音速同轴气动雾化降尘技术的降尘特性。同时通过2种技术的隔尘对比实验揭示了粉尘在超音速动力微雾幕作用下的沿程沉降机理。结果表明:在不同气动压力下,超音速同轴雾化降尘装置所采用的同轴探针注水方式大幅降低了探针结构对超音速流场能量的损耗,显著提高了雾化效率,产生了大量11μm以下、空间分布均匀的高速雾滴群,与虹吸雾化装置相比,粒径减小了12%~50%,在喷雾流场中形成了大范围高速细雾区域。雾滴场与粉尘场的耦合效果,可以由粉尘的瞬时分散度表征,并由雾滴场特性的分布特征决定。不同时刻,各个粒径区间的分级降尘效率的变化趋势不同,在不同压力下对总的降尘效率的贡献不同。超音速同轴雾化技术产生的大范围高速细雾易于捕集呼吸性粉尘,PM0~PM2.5的分级效率在75%以上,最高可达90%。压力的增大使高速细雾范围增大,有利于对微细颗粒的捕集。含尘气流在有限空间运移过程中粉尘在超音速动力微雾幕作用下的沿程沉降过程可划分为雾滴捕尘区、凝并沉降区、蒸发逃逸区。在不同区域雾滴与粉尘不同的行为与浓度分布,是受到喷雾气流及气载风流曳力运移,高速微雾碰撞捕捉、雾滴凝并沉降、雾滴蒸发失重作用的结果。

散料转运系统微雾抑尘技术的研究与开发

微雾抑尘技术被广泛应用于粉尘治理,但缺乏对其抑尘机理和设计方法的研究,导致微雾抑尘系统设计粗放、使用效果不佳。为了提升微雾抑尘系统的抑尘效率,分析了微雾抑尘技术的运行机理,提出了系统设计的核心要素及设计思想,并采用先进的计算机仿真技术CFD辅助系统设计,以提高微雾抑尘系统设计的准确性。

青龙寺煤矿带式输送机转载点封闭微负压除尘技术研究

为了解决青龙寺煤矿带式输送机转载点粉尘问题,提出了封闭微负压除尘理论。首先对转载点封闭微负压空间模型进行了分析,确定了确保空间内保持微负压状态时排风量与诱导风量和挤占同体积空气量之间的关系;其次对诱导风流的计算开展研究,拟定了诱导风量计算方程,并结合青龙寺煤矿转载点实际数据,开展保持微负压状态时的最小排风量及控尘点保持最低控尘风速时所需排风量计算,经过对比确定了排风量不得小于153 m^(3)/min;最后根据计算结果,现场选取了KCS-180D除尘风机为主要除尘设备的除尘系统,转载点降尘效率达到90%以上,取得了理想效果。

大采高综采工作面负压除尘微雾净化装置应用研究

综采工作面一直以来都是煤矿粉尘治理的重点场所,为解决大采高综采工作面采煤机滚筒割煤及液压支架降柱移架过程中产生的大量细微粉尘扩散到采场上部空间形成的高位浮游粉尘,改善工作面粉尘污染问题,创新提出了一种集支架顶梁抽尘净化与风送微雾除尘新方法。通过建立高度仿真的三维实体模型,采用数值模拟与井下测试相结合的方法详细分析了负压除尘微雾净化技术在不同处理风量下对工作面风流场、粉尘场的运移分布影响规律,得出其风量为120 m^(3)/min、布置间距为35 m时,对工作面浮游粉尘沉降效果最为显著。并以此关键参数为依据,自主研制了集动力抽尘与微雾除尘于一体的净化除尘装置。通过自主搭建除尘器性能测试实验系统对研制的除尘装置进行除尘性能测试,结果表明:该装置对总粉尘、呼吸性粉尘的平均降尘效率分别达到98.31%、95.29%。最后通过在国家能源集团神东补连塔煤矿22408大采高综采工作面现场应用表明,应用该装置后工作面总粉尘降尘效率超过80%,呼吸性粉尘降尘效率超过70%,工作面人行区人员呼吸带总粉尘质量浓度降低到15.3 mg/m^(3)以下,呼吸性粉尘质量浓度降低到10.3 mg/m^(3)以下,有效解决了大采高综采工作面高位浮游粉尘污染难题,大幅改善了大采高综采工作面的工作环境,为创建“安全,健康,绿色”的煤矿生产环境提供了新思路。

基于智能控制的哈尔乌素露天矿输煤系统高效除尘器应用

以微动力降尘装置高效率除尘器在哈尔乌素露天输煤系统中的联合应用为例进行论述,探讨了在开展露天煤矿输煤系统中除尘器的智能控制研究路线,达到在露天输煤作业中降低粉尘危害,对除尘工艺实现智能化控制目的。结果表明:通过各类高效除尘器的综合应用,采取智能化控制能够达到节能目标,可以对粉尘从产生源头到产品的全流程治理。

显微红外光谱法定性鉴别除尘滤料中纤维

在工业烟气除尘中,除尘滤料所使用的纤维通常以混纺形式进行取长补短,以提高除尘滤料的综合性能,因此定性鉴别除尘滤料所用纤维十分必要。采用显微红外光谱法对聚四氟乙烯纤维、聚砜酰胺纤维、聚酰亚胺纤维、间位芳纶、聚苯硫醚纤维、涤纶等6种除尘滤料用纤维进行了定性分析。结果表明:该方法能直接观测纤维的外形,并可针对性地采集红外光谱,所需的试样数量少,无需制样,且克服了传统的溶解法污染大、对耐化学性的纤维不适应的问题;该方法具有简单快速的优点,可以在商业纠纷仲裁、司法鉴定等方面发挥重要的作用。

煤矿带式输送机气动高压自动微雾降尘系统应用

目前煤矿井下带式输送机巷防尘工作重点放在机头、机尾转载点、落煤点等部位,对于长距离带式输送机巷道中间的防尘措施关注一般较少或采用局部吊挂净化水幕进行处理,特别是兼做行人和猴车运行巷道净化水幕防尘措施因影响行人而成为摆设,没有起到防尘的作用。为了提高矿井防尘效果,依据高压微雾降尘理论,在东古城煤矿主井皮带道安装了气动高压微雾降尘系统,实现了气动自动控制。该系统可沿皮带巷全覆盖布设,运行安全可靠,耗水量小,对行人运输无影响,在呼吸性粉尘降尘方面取得了较好成效。

基于同步辐射μXRF的烧结烟尘微量元素测定与相关性分析

本文采用同步辐射X射线荧光光谱微区分析法(μXRF)对铁矿烧结烟尘进行多元素分析,得到16个元素(Fe、Mn、Cu、Pb、Zn、Ag、As、Hg、Na、K、Rb、Cs、Ca、F、S、Cl)的特征峰强度,分别构建出各元素相对强度的微区二维空间分布图;并采用主成分分析(PCA)对所选元素进行降维分类,进而降低利用相关性分离原理进行各元素分布特征解析时的难度。研究发现,部分元素间存在很强的相关性,第一主成分中Fe和Mn相关性系数达到0.807,第二主成分中Cu、Zn和As之间相关性系数在0.651~0.664之间。根据元素之间的线性相关关系可建立起宏量元素与微量元素之间的关系,有望预测烧结烟尘中主要有价元素、毒害元素分布特点,为铁矿烧结烟尘中微量元素的分析提供借鉴与参考。

高能微雾抑尘技术在料场粉尘治理中的应用

针对钢铁企业的原料料场中抓斗卸车环节产生的粉尘速度大、污染严重等特点,采用高能微雾抑尘系统可克服粉尘气流的影响,保证了雾滴对粉尘区域的全覆盖。试验研究了不同型号的高能喷嘴、操作压力、风速分别对高能微雾抑尘系统雾滴的影响,并以某钢铁企业料场高能微雾抑尘系统的实际应用案例,证明了该技术可有效解决料场的粉尘污染难题。

尾矿库干滩扬尘的湿盖固化方法研究

尾矿仓库是金属、非金属矿山所需的生产设施。目前全国各地有一万多座尾矿库,每年都有大量尾矿排入尾矿库中。尾矿库对矿山的生态环境影响很大,其中尾矿库的扬尘是造成矿山环境污染的形式之一。本文提出尾矿库干摊扬尘防治的伸缩柱架式微喷水法及用微喷法建立的表层防护湿盖,用于防护尾矿坝表面扬尘。

基于浆体替代法与水泥替代法的掺废弃混凝土粉水泥净浆性能试验研究

废弃混凝土粉(WCD)作为建筑垃圾的一种,会严重污染环境。WCD以往多以水泥替代的方式将其掺入水泥基材料中,但这样会导致力学性能的下降。浆体替代法是近年来提出的固废利用新方法,但该方法对WCD的研究仍是空白。以WCD为研究对象,对比采用浆体替代法与水泥替代法,对掺入WCD的净浆开展力学性试验与微观形貌分析。试验结果表明,在浆体替代法下,净浆所需的减水剂较多,但抗折和抗压强度均显著提升(最大增幅分别为17.5%和27.2%),且其微观结构更致密;而在水泥替代法下,净浆的减水剂剂量变化较小,但抗折、抗压强度随WCD掺量增加而明显降低(最大降幅分别为20.2%和20.6%),微观结构更为疏松。因此,相较于水泥替代法,浆体替代法可实现水泥基材料环保与性能的共同提升,值得更进一步探索。

航天炉粉煤加压气化装置阀门阀位检测故障原因分析与改造

航天炉粉煤加压气化装置部分远程控制阀门阀位反馈信号延时迟滞严重、阀门开关状态频繁跳变,严重干扰正常操作,威胁气化装置的安全稳定运行。通过分析阀位检测微动开关和相匹配的安全栅间的结构,发现电气开关周期已达上限,无法正常工作,原因是安全栅选型不当。对安全栅重新选型、安装后,解决了现场阀门位置检测异常的问题,确保了气化装置的安全稳定运行。

无机陶瓷膜去除废气中微尘的试验研究

研制多孔微滤陶瓷膜，试验研究了这种微滤陶瓷膜过滤去除废气中微尘的效果。试验结果表明，这种陶瓷膜对气体中微尘具有良好的过滤效率。用-1μm含量为95％，中位径为0．159μm的微尘进行过滤试验，除尘效率迭97．78％～100．00％，除尘效率随过滤风速的增加而降低。过滤时压降与过滤风速之间呈线性关系。过滤后的陶瓷膜可以通过气体反冲再生，反冲气速大于9．00m／s时，膜通量可以完全恢复。

玉龙雪山积雪中粉尘微粒的沉积特征

通过分析在玉龙雪山冰川区采集的雪坑样品和部分表层雪样品,对冰川积雪中的大气粉尘沉积特征进行了深入研究.玉龙雪山积雪中粒径介于0.57<d<26μm微粒的平均数量浓度为115.07×103个·mL-1,平均质量浓度为6283.91μg·kg-1.与北半球其他地区类似研究相比质量浓度相对较高,玉龙雪山地区冰川积雪受局地污染源和中亚粉尘源区的影响较大.雪坑微粒浓度剖面和离子相关性分析表明,玉龙雪山积雪中具有明显的污化层位,且粉尘浓度和化学离子之间有较好的相关性;微粒的体积-粒径分布众数介于3—21μm,粒径分布显示了单结构模式.此外,玉龙雪山积雪中粉尘沉积量相对较高,这跟雪山及周边地区大量裸露的岩石风化物在积雪中的沉积有关.

矿物粉尘对人体体表微生态系统平衡影响研究

通过对6种矿物粉尘主要化学成分的分析,以及它们与表皮葡萄球菌的相互作用后各培养液中菌落数、pH值、葡萄糖(GLU)以及电解质等的变化的测试,来比较粉尘的化学成分及物理性状对试验目标菌生长的影响。同时做SEM分析,对粉尘与细菌的作用过程中细菌形态和界面作用情况进行了研究。结果表明,所选各种矿物粉尘对细菌的影响程度不同,含Ca2+或Mg2+高的DJ-20#和DJ-22#粉尘具有明显的促进细菌生长的作用,而DJ-5#则存在一定的抑制作用。由此我们可以看出,矿物粉尘对人体正常菌株生长的影响与粉尘本身的化学成分及物理性状相关,适量含Ca2+或Mg2+高的碱性矿物粉尘能促进细菌的生长。

工业烟尘治理技术现状分析及新兴技术应用案例

本文对目前烟尘治理的常用工艺进行了分析讨论,对其优缺点及适用性做了简要介绍,并针对目前较为新颖的“组合式空调除尘+活性炭过滤/微气泡深度氧化”组合工艺作详细说明,结合实际工程案例进行分析验证,该工艺对于粘度较大及分布分散但局部集中的情况,除尘效果与VOCs治理效果较好。

大连一次沙尘天气的遥感研究

利用中韩合作沙尘暴监测项目的微脉冲激光雷达（micro pulse lidar，MPL）观测了2005年11月6日影响大连的一次沙尘天气过程。MPL观测发现，影响大连的沙尘气溶胶层位于1～2km高度，厚度达1km，层内最大消光系数高达1．08km^-1，占整层气溶胶光学厚度（aerosol optical depth，AOD）的47％，接触到地面后可使地面消光系数达到0．23km^-1。沙尘气溶胶层与气象要素的垂直分布密切相关，整层的相对湿度很低。沙尘气团影响时地面空气动力学直径小于10μm的粒子质量浓度（PM10）达到峰值1678．9μg·m^-3，PM10的时间变化与MPL反演的近地面消光系数相当一致．两者之间的转换系数在1．94到6．50mg·m^-3·km^-1之间.

7种绿化植物滞尘的微观测定

采用显微图像分析系统,对7种绿化植物叶片滞尘能力进行测定及对叶表粉尘粒径进行分析统计,并采用电镜观测研究叶表结构特征。研究结果表明:7种植物中,叶表布满沟状组织的杜鹃花、女贞树与叶表布满气孔且排列无序的桂花树滞尘能力较强,叶表密布极细沟状组织的红桎木与紫叶李滞尘能力较差;通过沟状组织、气孔等结构滞尘的叶片,滞尘能力受外界环境影响较小,且波动较小,而通过叶表面和纤毛滞尘的叶片,滞尘能力受外界环境影响较大、且波动较大;叶表沟状组织可以增加叶表粗糙度而增强滞尘能力,沟壑通过粉尘颗粒粒径筛选并滞着粉尘,沟壑较窄的叶片适合滞着粒径较小的粉尘颗粒。

空间粉尘探测器研究进展

文章在系统地总结空间粉尘(微小空间碎片和微流星体)探测技术的基础上,重点分析了压电型探测器、半导体型探测器、电离型探测器、组合式探测器等的工作原理、技术特点及其应用,同时简要评述了空间粉尘探测技术的发展趋势。

含铁粉尘造小球试验

研究了攀钢含铁粉尘的特性，并根据各种粉尘产生量的比例，进行了配料造球试验；探索了润磨、添加粘结剂等措施对小球性能的影响；同时，还进行了配加小球的烧结杯试验。