一种气泡释放过程连续监测方法及其在三峡水库香溪河CH_(4)通量监测的应用

气泡释放是天然水体释放CH_(4)的主要途径之一,准确量化水体气泡释放量对于辨析其“汇、源”特性至关重要。自然水体释放气泡的不连续性、不确定性使得监测其过程较为困难。本研究针对水体气泡释放监测难题,通过改进倒置漏斗型气泡通量监测装置提出了一种气泡释放过程连续监测方法。本方法测量对象为定长时间监测水域释放气泡的体积,经室内外实验验证,其理论量程为3.6~132 mL/(m^(2)·min),测量结果能够较好的表征10~40 m水深缓流水体气泡体积通量变化特征。运用该方法于2021年6—11月对三峡水库支流香溪河库湾开展CH_(4)气泡通量连续监测,并分析不同环境因子对其产生的影响。结果表明:监测期间,研究水域CH_(4)气泡通量变化范围为0.02~8.13 mg/(m^(2)·d),且各采样点间CH_(4)气泡通量呈现较高的时空变异性;CH_(4)气泡通量与水温、水体pH呈显著正相关关系,与水深及水体电导率呈显著负相关关系。其中,水深可能是决定水体是否通过气泡形式释放CH_(4)的重要影响因素,水深超过38.35 m后水体可能不再通过气泡形式释放CH_(4)。然而,这一水深阈值是否同样适用于三峡水库其它支流还需要更多实验验证。本研究对于揭示三峡水库典型支流气泡态CH_(4)排放过程具有重要意义。

海底冷泉渗漏油气泡原位定量测定--以墨西哥湾GC600为例

海洋环境中冷泉渗漏是甲烷等有机化合物和其他温室气体进入海洋和大气的重要来源。准确定量确定冷泉渗漏的甲烷气泡通量对于评估它们对全球甲烷预算和气候变化有着重要的研究意义。采用高分辨率视频成像系统原位观察了墨西哥湾GC600冷泉渗漏区Mega Plume 2喷口,并获得了油气泡连续释放的视频片段。通过采用半自动气泡计数算法估算了Mega Plume 2喷口释放的油气泡个数及其释放速率。而通过图像处理技术确定了Mega Plume 2释放的油气泡的大小和尺寸分布。Mega Plume 2混合喷口释放的油气泡平均直径2.56mm±1.01mm,油气泡释放速率为80.25个·秒^(-1)。Mega Plume 2喷口年释放通量为177.7m^(3)·a^(-1)(19.55~106.62t·a^(-1))。然而,Mega Plume 2喷口的气泡释放速率与潮汐无关,可能与其他因素如水合物,油气藏增压及沉积层差异加载有关。只有对冷泉渗漏系统开展长期的原位在线观察,我们才能准确获取冷泉渗漏系统活动特征及其释放通量。

三峡水库澎溪河CO_2、CH_4气泡释放通量初探

气泡释放是天然水体中水-气交换的重要途径之一.采用改进的倒置漏斗型气泡通量监测装置于2012年3-8月期间对三峡支流澎溪河高阳平湖库湾水域进行气泡释放通量的监测研究.研究期间,研究水域CH4气泡释放通量变化范围为0.01 ～ 23288.64 μmol/（m2·d）;CO2气泡释放通量变化范围为0～799.89 μmol/（m2·d）.不同常规采样点CH4、CO2气泡释放通量均呈现出高度的时空异质性特征.但CH4气泡释放通量显著高于CO2气泡释放通量,且二者释放过程具有同步性.同国外已有水库监测结果相比,澎溪河回水区高阳平湖库湾水域CH4、CO2气泡释放通量位于中等水平.CH4气泡释放通量约为同期CH4扩散通量的0～ 1893.90％,超量释放下CH4气泡释放通量可达同水域CH4扩散通量的6270.5％±390.0％.CO2气泡释放通量仅占同期扩散通量绝对值的0～ 21.74‰,超量释放下,CO2气泡释放通量亦仅为同期扩散通量绝对值的40.33‰ ±0.93‰.CH4气泡释放通量在支流库湾水域对总通量的贡献不可忽视.

浮选气泡表面积通量多元耦合性分析与控制策略研究

气泡表面积通量不仅是评价浮选动力学的关键参数,也是浮选设备大型化研究设计的基础。针对目前国内、外对浮选气泡表面积通量的研究相对欠缺,本文提出了针对气泡表面积通量的多元耦合规律性分析以及在线过程调控的思路。综合数字图像处理、数据挖掘技术和案例推理算法,建立一个关于浮选气泡表面积通量的数学控制模型。本文对气泡表面积通量在工业现场的生产应用和科学研究提供了理论基础,对于提高浮选分选效率、优化浮选设备的设计都有重要意义。

高气泡表面积通量浮选柱浮选硫化铜矿参数的研究

通过浮选硫化铜矿的研究,检验高气泡表面积通量浮选柱的浮选性能,优化主要结构参数和操作参数。研究表明,高气泡表面积通量浮选柱采用多段相互独立的发泡器,可以在表观充气速率较高的情况下,不增大气泡直径,而增加气泡数量,从而有效地增大气泡表面积通量,并且减少了气泡在浮升过程中兼并的可能性,避免了疏水颗粒的脱落和因气泡携带能力不足导致的回收率损失,对分选效率的提高有着十分显著的效果。高气泡表面积通量浮选柱浮选硫化铜矿,在精矿品位下降不大的情况下,回收率可提高10个百分点以上。

高气泡表面积通量浮选柱气浮除藻的研究

湖泊、水库等水源的富营养化,使藻类去除成为饮用水生产的重要任务。本研究采用高气泡表面积通量浮选柱气浮除藻,考察了混凝剂、气泡表面积通量和浮选柱高度等因素的影响。试验表明,高气泡表面积通量浮选柱气浮可高效地去除绿藻、硅藻和蓝藻,叶绿素a和藻类去除率达95%以上,比传统浮选柱气浮和沉降作业有较大幅度提高。与普通气浮柱比较,高气泡表面积通量浮选柱增加了气泡与藻的碰撞几率,防止因大表观充气速率造成的紊流和扰动,使气泡/藻结合体有相对静态的浮升环境,避免了气泡/藻结合体在浮升过程中的脱落,实现对藻类的迅速捕集和转移。

高气泡表面积通量充气器气泡特征参数试验研究

充气器生成气泡的特征参数是影响气泡表面积通量的关键因素。利用电导探针法和拍照测径法获取了充气器产生气泡的直径、速度及其分布特征。利用CCD高速相机获取了充气器的气泡分散特征。结合浮选柱的清水试验研究,分析了充气器喷嘴直径和充气压力两个关键参数对气泡特征参数影响。研究表明,KYZ浮选柱充气器能形成高气泡表面积通量的柱内分选环境。工业应用表明,KYZ浮选柱高气泡表面积通量充气器能够实现优异的分选性能。

高气泡表面积通量浮选柱选煤参数的研究

采用高气泡表面积通量浮选柱浮选肥煤和气煤,检验浮选柱的性能,探讨浮选规律,并根据试验结果对浮选柱的结构和操作参数进行调整。试验表明,多段发泡器的采用和布置显著增大浮选柱的气泡表面积通量,还可以使气泡输送某些疏水颗粒的路程得到缩短,有效地防止气泡的兼并以及疏水大颗粒因输送路程长而脱落的现象,增加了对物料粒级的适应性,提高了煤浮选效率。

高气泡表面积通量浮选柱浮选硫化铜矿的研究

高气泡表面积通量浮选柱可以在较高表观充气速率情况下,有效地提高气泡表面积通量,避免因气泡携带能力不足导致的回收率损失。高气泡表面积通量浮选柱和机械搅拌浮选机浮选浸染型矽卡岩铜矿石的对比试验表明,采用铜硫混合浮选再铜硫分离流程或优先浮铜流程,高气泡表面积通量浮选柱在减少精选作业次数的情况下,浮选指标明显优于机械搅拌浮选机,提高的幅度与流程有关。

气泡表面积通量S_b用于浮选机放大的可行性评述

随着世界经济及国内经济的持续迅速增长,浮选机大型化已成为必然趋势,国内外各研究机构及公司纷纷加强了开发与研究工作.近来,有人提出以气泡表面积通量Sb为参数相似放大浮选机,在业内引起了很大争论,本文综述了该观点的提出及其论证过程,并提出要确定Sb能否用于放大浮选机,首先必须证明当Sb值在50 s-1～70 s-1之内时k-Sb是否呈线性关系.

矿浆气泡表面积通量对浮选生产的指导意义

采用BIFPS型泡沫图像分析仪得到的泡沫特征参数,实时计算气泡表面积通量,并以此参数为寻优目标,建立了充气量设定值的基本控制规则,并在此基础上实现单个浮选槽的专家系统控制。对比试验及正式投用结果证明,气泡表面积通量对浮选生产具有重要的指导意义。

混合药剂对浮选柱中气泡性质及其分散特征的影响

为研究十二胺和仲辛醇对浮选柱内气泡性质及其分散特征的影响,利用图像分析法测定了气泡的粒径分布,分别采用表面张力仪和量筒法测定了表面张力和充气量,并进一步分析了气泡的吸附密度和表面积通量。研究表明,随着十二胺和仲辛醇药剂浓度的增大,气泡粒径逐渐减小并在达到临界兼并浓度后分别稳定在0.6303和0.6020mm,其中气泡粒径衰变程度为99%时,十二胺和仲辛醇的浓度分别为0.0811和0.0703mmol/L,相同药剂浓度时,十二胺溶液中的气泡尺寸大于仲辛醇溶液的;溶液的表面张力随着药剂浓度的增大而线性减小,相同药剂浓度时,十二胺溶液的表面张力低于仲辛醇溶液;充气量随着药剂浓度的增大而逐渐增大,相同药剂浓度时,十二胺溶液的充气量大于仲辛醇溶液。在临界兼并浓度时,十二胺和仲辛醇在气泡表面吸附密度分别为0.9662和0.2827μmol/m^2,仲辛醇的气泡表面积通量大于十二胺。随着仲辛醇溶液中十二胺添加量的增大,气泡临界兼并浓度和稳定粒径均逐渐减小,其中十二胺添加量为0.0324mmol/L时,混合药剂溶液的临界兼并浓度达到最小值为0.0216mmol/L,气泡稳定粒径也达到最小值为0.5833mm;表面张力和吸附密度均随着十二胺添加量的增大而逐渐减小,其中十二胺添加量为0.0324mmol/L时,气泡表面药剂吸附密度达到最小值0.1540μmol/m^2;充气量和气泡表面积通量均随着十二胺添加量的增大而逐渐增大,当添加量为0.0324mmol/L时,气泡表面积通量达到最大值7.734s^-1。

浮选流体动力学关键技术研究与装备智能化发展路径

为精准定义和测量气体体积流量(Q_(g))、表观气体速度(J_(g))、气泡直径(D_(32))及其分布(BSD)、气泡表面积通量(S_(b))、体积气含率(ε_(g))等流体动力学关键参数,研发成型了新一代浮选流体动力学特征阈值传感器系统。结果表明:该传感器系统通过多维度测量浮选设备以及浮选回路的核心参数,能够对采集到的数据进行建模分析,形成优化方案并生成自动化操作指令,推动选矿技术经济指标实现优化提升,有效填补国内矿业领域此类设备研发的技术空白,为选矿工业4.0的实现创造了有利条件。工业化应用成果表明:该传感器系统具备较为精准评价大型浮选设备运行效能的能力,能够实现矿山浮选流程的金属回收率、精矿品位等经济指标的最优解。

HAT6065型氰化浸出搅拌槽清水动力学研究

研究了HAT6065型高气泡表面积通量氰化浸出搅拌槽的清水动力学性能,简要分析了4种充气器配置条件下,充气量、空气分散度、溶解氧量、空气保有量等参数之间的关系。结果表明,在4种充气器配置条件下,氰化浸出搅拌槽的空气分散度均较高,可以为确定工业应用条件提供依据。