煤用离心脱水机发展历程与展望

煤炭脱水是湿法选煤不可缺少的一个环节,而离心脱水机是煤炭脱水的常用设备。文章简述了离心脱水机的分类,并重点介绍了立式刮刀卸料离心脱水机、卧式振动卸料离心脱水机、卧式刮刀卸料离心脱水机和卧式沉降过滤式离心脱水机的发展历程。立式刮刀卸料离心脱水机主要用于13~0.5mm末煤脱水和<3mm粗煤泥脱水,目前最大机型筛篮直径为1400mm,以其煤质适应性强、脱水效果好、可靠性高等优点,是诸多选煤厂的首选机型;针对易损件多且使用寿命短的问题,近几年研究主要集中在提高易损件的寿命、降低使用成本和智能监控方面。卧式振动卸料离心脱水机主要用于选煤厂50~0.5mm块末煤脱水,易损件少、处理能力大,该机已由单质体振动发展为双质体振动,最大机型筛篮直径为1600mm,设备稳定可靠,彻底解决了漏油、开裂等问题;自主研发的卧式振动卸料离心脱水机智能监控系统已实现了设备状态实时监测和故障预警。卧式刮刀卸料离心脱水机主要用于<3mm粗煤泥脱水,目前最大机型为WLL1300,采用新型的结构形式,易损件更换简便,排料顺畅,大幅提升了单机处理能力。卧式沉降过滤式离心脱水机主要用于<0.5mm细煤泥脱水,发展至今单机处理能力最大的机型为WLG1600×2400,该机通过改进排料系统的结构,解决了脱水产物溜槽易堵塞等问题,延长了螺旋和筛网寿命,提高了差速器可靠性。最后,对国产离心脱水机未来的发展提出了展望:研制大型的卧式振动离心脱水机和立式刮刀卸料离心脱水机,顺应选煤厂日益大型化的需求;着力发展立式刮刀卸料离心脱水机,增大处理能力,提高运行可靠性;重点发展兼具沉降和过滤的卧式沉降过滤式离心脱水机,解决易损件更换和维修困难等问题;提高离心脱水机智能化水平,实现无人值守。

疏水改性对粗精煤泥助滤脱水效果的影响研究

为厘清疏水改性对粗精煤泥助滤脱水的影响规律,以临涣选煤厂粗精煤泥为研究对象,基于其矿物组成、粒度组成分析,采用过滤脱水、离心脱水试验研究了十六烷基三甲基氯化铵(1631)、十二烷基三甲基氯化铵(1231)和自研药剂(UTG-1,UTG-2)等四种疏水改性剂对粗精煤泥助滤脱水效果的影响,并分析了疏水改性强化粗精煤泥脱水的作用机理。试验结果表明:粗精煤泥中杂质的主要成分为蒙脱石、高岭石和石英,且这些杂质在细粒级中含量更高,不利于脱水;过滤脱水试验中,UTG-1的效果最佳,体现为用量小(200g/t)、水分降幅大(由15.83%降低至低于8%)、过滤速度也有所提升,同时提高搅拌强度可一定程度上增强疏水改性对粗精煤泥水分的降低效果;离心脱水试验中,1631的降水效果最佳,体现为水分降低幅度较大(约3.61个百分点)且效果更加稳定。机理分析表明:与疏水改性剂作用后,煤样表面更加疏水,从而有利于降低滤饼水分并提高脱水效率。研究结果可为选煤厂降低精煤水分、提高精煤脱水效率提供一定借鉴。

阳离子改性木质素混凝剂污泥脱水性能研究

混凝调理是一种成本低廉、操作方便的污泥调理方法.而传统无机盐混凝剂和合成有机高分子混凝剂在使用过程中存在金属离子及高毒性单体残留等问题.本文以自然界中来源广泛的一种可再生资源——木质素为原材,以丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为改性单体,采用接枝共聚技术,制得一系列电荷密度(CD)不同的阳离子改性木质素混凝剂(LN-CD).以南京仙林某市政污水处理厂活性污泥为研究对象,测定了活性污泥经系列LN-CD调理后的泥饼含水率(FCMC)、污泥比阻(SRF)、毛细吸水时间(CST)和压缩系数(s),系统考察了LN-CD污泥调理性能;结合污泥絮体结构、泥饼表面形貌和污泥中胞外聚合物(EPS)不同形态及成分含量与分布变化情况,详细讨论了LN-CD混凝剂的污泥脱水机理.研究结果表明,LN-CD具有良好的污泥调理效果,CD是影响LN-CD脱水性能的重要因素,CD越高污泥脱水效果越佳,其中经CD最高的LN-CD1调理后,FCMC、SRF、CST和s分别为:68.91%、0.89×10^(12)m·kg^(−1)、15.0 s及0.81;且获得的污泥絮体尺寸最大结构也最为紧密,污泥中不同形态EPS含量及蛋白质与多糖组分也均有效下降.这是由于LN-CD通过电中和及粘结架桥作用有效聚集污泥颗粒,对EPS结构造成破坏,释放出结合水;此外,木质素本身特有的芳环结构不仅可利用其刚性结构特征起到骨料支撑作用有利于改善泥饼可压缩性,增强其泥饼渗透性,同时其疏水性能还可通过疏水缔合作用与EPS中疏水片段结合有效压缩EPS,从而进一步提高其污泥脱水性能.综上所述,LN-CD制备简单,绿色环保,污泥调理性能优良,其在污泥脱水中应具有良好的应用前景.

海上采油工程原油脱水处理工艺的优化措施分析

海上采油工程作为重要的能源供应源,其开发和生产过程中,原油脱水处理是确保生产效益和原油质量的关键步骤。然而,传统的原油脱水处理工艺存在能耗高、环境影响大等问题,亟须通过优化措施提高工艺效率,减少资源消耗,实现更加环保可持续的发展。基于此,从原油脱水处理工艺基本原理入手,对海上原油脱水处理工艺技术进行分析,包括化学脱水技术及电脱水技术,并提出海上采油工程原油脱水处理工艺的优化措施,包括优化原油脱水工艺技术、优化原油脱水工艺技术、使用自动化脱水设备进行脱水处理,以期为海上采油工程提供一些参考和借鉴。

成熟期水稻种子脱水速率全基因组关联分析

[目的]籽粒脱水速率直接影响种子的安全收获和快速干燥。选育成熟期籽粒含水量低、脱水速率快的品种,可保障种子质量,降低生产成本。[方法]采用来自82个不同国家和地区的165份水稻核心种质作为试验材料,将成熟期种子脱水速率表型与基因型相结合进行GWAS分析,挖掘调控种子脱水的关键基因,为培育和创制脱水快速品种奠定基础。[结果]1)对165份水稻核心种质群体脱水速率性状进行描述性统计分析,结果显示2年脱水速率性状均呈连续性偏正态分布,2年快速脱水的脱水速率性状在年际间具有显著相关性。不同亚群之间快速脱水与慢速脱水速率正相关。2)GWAS关联分析共获得与脱水速率显著关联的SNP 170个,QTL 36个。通过LD分析定位到6个与脱水速率密切相关的QTL,分别为qGDR2.3、qGDR4.1、qGDR4.2、qGDR6.1、qGDR6.4、qGDR10.1。[结论]这些QTL区间内主要候选基因OsPIP1;1、Os TIFY9、Osb ZIP48、Os ATG8b、OsDREB1C、Os SCP46与水分转运活性、信号转导、转录调控、抗氧化防御密切相关,推测它们与成熟期水稻种子脱水速率相关,可作为候选基因。

天然气三甘醇脱水装置数字孪生系统

数字孪生可以实现物理空间与数字空间之间的映射和交互,在工业领域展现出巨大的发展前景。针对天然气脱水性能参数检测效率低和气站工艺参数无法在线优化的问题,将数字孪生应用于化工行业,构建了三甘醇(triethylene glycol,TEG)脱水装置数字孪生系统的整体框架。结合物理设备建立了孪生系统的几何模型,并基于物理数据实时驱动建立了脱水系统工艺流程模型,最后,通过虚实映射模型完成物理空间和数字空间的映射,最终建立脱水装置的孪生模型。该模型可实现物理设备与虚拟设备的并行运行。通过提出的数字孪生系统,能够实现对天然气水露点等脱水性能参数的实时预测;以低能耗为目标,通过孪生模型中的优化算法,可实现对脱水工艺参数的在线优化,提升经济效益。

基于絮凝调理技术强化污泥脱水性能的研究进展

对污泥进行调理改性,提升污泥脱水性能是实现污泥妥善处置和资源化利用的重要前置条件。基于絮凝原理的调理技术效果显著,成本可控,是改善污泥脱水性能的最可靠和应用最广泛的技术之一。此外,絮凝联合调理技术能发挥协同作用,功能特性更加完备,是当下污泥脱水的研究热点。介绍了污泥处理处置现状及污泥脱水的技术难点,阐述了不同种类絮凝剂和絮凝联合调理技术的作用机理及应用效果,以期为利用絮凝调理技术强化污泥脱水性能提供理论依据和应用参考。

污泥脱水技术研究进展及碳排放比较分析

本文综述了几种常规污泥脱水技术(污泥浓缩、机械脱水和深度脱水)和几种新兴的污泥低能耗深度脱水技术(低温干化、生物干化和超临界CO_(2)脱水)的原理及特点,并重点对重力浓缩、机械脱水、预处理脱水、热干化、太阳能干化、热泵干化、生物干化、超临界CO_(2)脱水这几种技术进行了碳排放核算和对比分析.结果表明,常规脱水技术相对较为成熟,应用较广,但存在能耗高、药耗高、碳排放高的“三高”问题.其中,污泥热干化技术的碳排放量最大(2070.21kgCO_(2)/t DS),使用化学药剂产生的碳排放占机械脱水和预处理脱水技术碳排放的75%以上.新兴的太阳能干化、热泵干化、生物干化和超临界CO_(2)脱水技术的碳排放量分别为32.67,1074.36,58.78,490.16kgCO_(2)/t DS,表现出较好的碳减排潜力,通过推进优化工艺技术,降低运行成本,有望替代常规脱水技术.本研究结果可为污泥低碳脱水技术的开发和选择提供重要的参考依据.

盾构废弃黏土泥浆真空脱水试验与理论研究

针对泥浆池中盾构废弃泥浆在上部真空脱水作用下倒渣及运渣受限等问题,提出了一种废弃泥浆底部真空脱水方法。采用自行研制的废弃泥浆底部真空脱水装置开展了自重、自重+底部真空荷载、自重稳定+底部真空荷载、自重稳定+底部分级真空荷载4组不同脱水荷载工况下废弃黏土泥浆模型试验,分析了废弃黏土泥浆的泥‒水界面沉降量、孔隙水压力以及脱水后含水率和总脱水量等物理量的变化规律。结果表明,先对废弃泥浆进行自重脱水处理,再对其底部分级施加真空作用的脱水方式具有更好的脱水效果。采用该方法对初始含水率为103.00%的废弃黏土泥浆进行脱水处理后,含水率分布范围为37.10%~62.65%,其内部孔隙水压力的最小值可达−73.09 kPa,接近底部真空作用值−80.00 kPa;且该工况相较于其余3种工况,平均沉降量分别提高了106.40%、2.91%、6.15%,总脱水量分别提高了122.0%、8.0%、5.1%。同时,基于分段线性化有限差分(CS2)模型建立了废弃黏土泥浆真空脱水数值计算模型,对废弃黏土泥浆在脱水过程中泥‒水界面沉降量进行数值模拟,验证了数值计算模型的有效性。

不同密度对小麦籽粒灌浆与脱水特性的影响及其与千粒重的关系

以安麦1241和安麦1350为试验材料,设置4个不同密度处理:150 kg/hm^(2)(D1)、225 kg/hm^(2)(D2)、300 kg/hm^(2)(D3)、375 kg/hm^(2)(D4),研究密度对小麦灌浆速率和脱水特性的影响,及其与千粒重的关系。结果表明,随种植密度的增加,小麦穗长、小穗数、结实率和单穗重呈下降趋势,不孕小穗数呈上升趋势。籽粒千粒重随生育进程的推进而逐渐升高,在花后42 d达到最大,最终千粒重在各密度处理间存在差异,2个品种表现一致。千粒重随种植密度的增加呈降低趋势,不同密度处理间千粒重的差异随花后天数的增加而加大,花后42 d,D4处理千粒重较D1降低30.65%,差异显著。籽粒灌浆速率随花后天数的增加呈先升高后降低的趋势,在花后14~21 d达到最大值。随种植密度的增加,花后各阶段籽粒灌浆速率和平均灌浆速率均呈下降趋势,D4处理平均灌浆速率较D1处理降低25.51%。随密度的增加,安麦1241籽粒脱水速率呈先降后升再降的趋势,安麦1350呈先升后降的趋势,但都在D3处理时达到最大;2个品种收获期各处理的籽粒含水率均达到国家安全入库标准级别。相关性分析结果表明,灌浆速率、平均灌浆速率与千粒重之间存在显著或极显著正相关关系;达到最大灌浆速率的时间(T m)与千粒重存在显著负相关关系;脱水速率与千粒重呈负相关关系。通径分析结果表明:平均灌浆速率对千粒重的直接作用和间接作用最大,脱水速率对千粒重的直接作用和间接作用均为负向。

煤气化渣对污泥深度脱水性能的影响

市政污泥深度脱水是一个亟待解决的问题。研究了利用固体废弃物煤气化渣作为骨架构建剂,与市政泥混合进行机械脱水实现以废治废。实验结果表明,添加不同比例的粗渣、筛分渣和改性渣,能有效提高污泥的脱水率,脱水率提高到58.62%~82.01%。脱水效果与煤气化渣的粒径、比表面积、空隙结构和添加量有关。大颗粒会降低脱水效果,而丰富的空隙结构会增加脱水效果。随着添加量的增加,脱水效果经历了平缓、快速增加和饱和三个阶段。最佳添加量分别为污泥绝干量的三倍(筛分渣)和一倍(改性渣)。煤气化渣在污泥中构建了间隙通道和层间通道,提供了刚性支撑,使内部水在压力作用下经脱水通道排出。

重金属疏浚污泥快速脱水固稳化技术试验

针对我国疏浚污泥处置低效且成本高以及工业固废——高炉矿渣(GGBS)综合利用率低的问题,提出了一种疏浚污泥快速脱水固化稳定化新技术(PHDVPSS),并通过试验系统性地对新技术的实用可行性进行了分析。同时,进一步分析了GGBS对新技术的影响性。分析表明:该技术在脱水效率、固化强度和毒性浸出方面,较传统技术均具有明显优势。仅3 d时间可将底泥含水率降低近50%,90 d处理样品的UCS是传统方法处理的近11倍,而浸出浓度仅约为传统方法的2/3。GGBS添加量增加对新技术处理效果具有显著提高作用,采用30%GGBS时,仅4 d时间可将污泥含水率降低近2/3,在90 d时,VP-GM-3的UCS是VP-GM-1的近12倍,而浸出浓度仅为VP-GM-1的1/3左右。

酒钢选矿厂弱磁精矿脱水工艺研究

针对GPJ-120圆盘加压过滤机在酒钢选矿厂脱水工艺的应用中存在的给料浓度波动大、耗风量大、滤饼水份波动大等问题,通过弱磁铁精矿的工业过滤试验,确定圆盘加压过滤机对弱磁铁精矿的可过滤性,并确定适宜的技术参数,为不同给料浓度下圆盘加压过滤机的参数调整提供数据支撑。

农业废料脱水技术研究进展及发展趋势

【目的】核桃青皮挤压脱水工艺是解决核桃青皮大量堆放造成的环境污染问题、做好核桃青皮综合利用工作的关键,可以有效降低运输成本,提高核桃青皮的利用率。【方法】从核桃的种植面积、产量以及核桃青皮的利用价值出发,详细地论述了国内外对农业废料以及其他废料采取的脱水技术和方法,对现有主要脱水装置特点进行分析和总结。【结果】烘干脱水成本较高,烘干时间长,一般用在农产品上,较少用在农业废料上。离心脱水方式适用于脱水后重量较轻的物料,不适用于核桃青皮,脱水效率较低。挤压脱水处理效果较好,但压缩时间较长,自动化程度较低。带式压滤脱水适用于污泥固液分离处理,但对于农业物料而言脱水效果不理想。螺旋挤压脱水方式能实现高效规模化生产。核桃脱下的青皮量大,大部分为片状,因此选择螺旋挤压脱水方式对核桃青皮进行脱水处理。【结论】螺旋挤压脱水机可以连续进料和出料,可以调节工作转速,结构简单、成本低,组装维修方便,物料处理量大,运行安全可靠。

盾构隧道泥渣脱水处理技术研究综述

脱水处理是盾构泥渣减量化的主要方法,对现阶段各类盾构隧道泥渣脱水处理技术进行分析总结具有重要的意义。从盾构泥渣的性质及其赋存水机制出发,总结归纳过滤比阻、毛细吸水时间、沉降速率、渗透系数以及含水率5项用于评价泥渣脱水性能的指标,重点阐述机械脱水、干化脱水与渗流脱水等主要脱水技术,分析各类方法的脱水效果、适用性和局限性。机械脱水技术在黏粒含量较少的盾构泥渣脱水处理方面已较为成熟,而对于黏粒含量较多的盾构泥渣需加入高效的调理剂改性以增强脱水性能,目前较高的脱水成本与调理剂污染处理是其亟需解决的问题。自然晾晒显然已不能满足效率与环保的要求;热干化脱水虽然适用范围广且脱水较为彻底,但其存在能耗大、成本高的缺陷;渗流脱水技术中的土工管袋法以及真空预压法对渗透性较大的泥渣具有较好的脱水效果;电渗法可适用于低渗透性黏土,然而其耗电量大且电极易腐蚀的缺陷还难以避免。目前盾构泥渣脱水处理主要存在设备适应性不足、能耗高与运维难、泥渣资源利用率低、新技术难以推广应用以及处理规范体系不完善等问题。未来应注重脱水设备向智能化、模块化、集成规模化三位一体方向的发展,同时实现高效的泥渣资源再利用,制定统一的脱水规范并鼓励脱水新技术的工程应用与推广。

考虑非达西渗流的泥浆离心脱水分析

为深入探究离心脱水技术在处理主要由黏性土组成的建筑废弃泥浆时的内在机理及其影响因素,利用分段线性化方法,充分考虑黏性土中渗流的非达西特性以及土体变形的非线性特征,建立在离心作用下能够考虑其非达西渗流特性的泥浆脱水分析模型。通过与已有研究成果及室内试验结果的对比,证明了该模型的有效性。在此基础上,分析了模型参数对脱水过程的影响。研究结果表明:脱水速度和最终土水界面位移量随着电机转速的增大而增大;增加泥浆初始厚度会增大最终土水界面位移量,但会降低初期的土水界面移动速度;压缩指数在初期对土水界面位移的影响并不明显,但其增大会导致最终土水界面位移量的增加;非达西渗流参数的增大会导致土水界面位移的减少,但通过提升电机转速,可以有效地降低非达西渗流对脱水效果的不利影响。研究成果可为离心脱水技术在建筑废弃泥浆处理中的进一步优化与应用提供借鉴和参考。

絮凝-真空抽滤-土工管袋联合处理泥浆脱水模型试验

近年来,土工管袋因其良好的排水反滤性能广泛应用于河湖清淤泥浆的脱水处理中,但在脱水后期存在脱水速率缓慢的问题。为此,开展物理模型试验验证在添加絮凝剂的条件下,采用增压式抽真空来增加土工管袋内泥浆后期脱水固结速率的可行性,同时还比较了“空气动力振荡法”与“管袋顶部加荷法”2种方法的抽滤脱水效率。试验结果及分析表明:“空气动力振荡法”会使土工管袋内的原本相对密实泥浆出现裂隙,使得土工管袋内泥浆的气密性被破坏;“管袋顶部加荷法”增加了管袋内泥浆压力,提高了反滤层两侧的压力梯度,使得清淤泥浆的抽滤速度提高;真空抽滤可以显著降低土工管袋内部、抽滤管道周围的泥浆含水率,且抽滤管道越靠近土工管袋中心,抽滤效率越高,泥浆含水率也越低。

不同脱水剂和催化剂对油酸基咪唑啉缓蚀性能的影响

选用二甲苯、活性氧化铝和硼酸等作为脱水剂或催化剂,分别合成了三种油酸基咪唑啉,利用红外光谱对咪唑啉的结构进行了表征,使用质量损失法、极化曲线法和交流阻抗法等技术比较了三种油酸基咪唑啉缓蚀剂在H_(2)S/CO_(2)饱和的高矿化度溶液中对碳钢的缓蚀性能。结果表明,使用活性氧化铝催化合成的咪唑啉缓蚀效果最好。

交变电场电渗透-CaO_(2)协同强化污泥深度脱水研究

文章以城市污泥为研究对象,采用交变电场电渗透协同过氧化钙技术强化污泥深度脱水,研究了时间比、电压梯度、CaO_(2)投加量、机械压力和阴阳极间距等参数对污泥脱水效果的影响,并通过表面响应法对脱水参数进行了优化。结果表明,当投药量为16.73 mg·g^(-1) DS,时间比为6.71 min,电压梯度为19.93 V·cm^(-1),阳极间距为2.0 cm,机械压力为30.8 kPa时,脱水污泥含水率可以降低至58.16%,表明交变电场电渗透协同过氧化钙具有显著强化污泥深度脱水的效果。

基于WOA-BP算法的自动压滤机脱水指标预测模型研究

随着全球工业化的不断发展,矿山的开采规模正在不断扩大,导致矿物资源逐渐贫化,细杂等难选矿物资源越来越多。选矿磨矿粒度越来越细,导致矿物分选后产品的脱水过滤越来越困难。为保证后续运输和冶炼工序对精矿含水率的生产需求,需要使用自动压滤机对精矿进行高效率的脱水处理。在精矿的过滤脱水过程中,影响自动压滤机脱水效率的因素众多。为更好地对脱水过程及生产指标进行控制,基于鲸鱼算法WOA优化的BP神经网络构建了一种WOA-BP神经网络模型,以入料浓度、入料时间、压榨时间、风干时间等4项影响脱水指标的因素为输入因子,以滤饼含水率和单位面积每小时处理量为输出因子,建立了脱水指标的预测模型,并对比分析单一BP神经网络模型和WOA-BP神经网络模型。结论如下:WOA-BP预测模型对滤饼含水率和单位面积每小时处理量的平均绝对误差分别为4.98%、8.83%,均方根误差分别为0.86%、3.43%,与单一的BP神经网络预测模型相比,该预测模型预测误差明显小于单一BP神经网络预测模型,脱水指标的预测结果更接近实测值,具有较高精确度。利用构建的WOA-BP预测模型,可以有效预测压滤机的脱水过滤指标,为后续对脱水过程的控制进行优化奠定了基础。