微纳米气泡强化喷雾降尘试验研究
王鹏飞1
邬高高2
袁新虎2
江玖鸿2
陈世强2
李石林2
1.湖南科技大学南方煤矿瓦斯与顶板灾害治理安全生产实验室,湖南湘潭 411201;湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭4112012.湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭411201
摘要：为增强雾滴捕获粉尘的性能,提高喷雾降尘效率,提出微纳米气泡强化喷雾降尘的方法.以微纳米气泡水和润湿性差的焦煤粉尘为研究对象,通过实验研究微纳米气泡水的基本特性及其对粉尘的吸附和润湿性能.基于自行设计的喷雾降尘实验平台,对比微纳米气泡水与自来水的喷雾降尘效率.实验结果表明:微米级的气泡能短暂存在于水中,而纳米级的气泡能长期存在于水中;微纳米气泡水比超纯水的Zeta电位高,带电荷的气泡能有效附着粉尘;微纳米气泡水比自来水的表面张力低5.5 mN/m,随着微米级的气泡逐渐破裂,微纳米气泡水的表面张力缓慢增大;微纳米气泡水比自来水对焦煤颗粒的接触角小4.58°,微纳米气泡增强了水润湿焦煤颗粒的性能;随接触时间增加,微纳米气泡水和自来水对焦煤颗粒的接触角均不断减小,且微纳米气泡水减小的速率更大;微纳米气泡水是非稳态体系,比自来水更易蒸发;微纳米气泡水相对于自来水作为喷雾介质,可提高喷雾周围的负氧离子浓度;随着X形旋流压力喷嘴供水压力逐渐增加,微纳米气泡水和自来水喷雾的雾滴粒径均减小;喷嘴供水压力相同,微纳米气泡水喷雾粒径比自来水喷雾粒径小,但雾滴粒径差距不大;随着供水压力增加,喷嘴降尘效率不断增大,且微纳米气泡水比自来水喷雾降尘效率大;微纳米气泡有助于粉尘的润湿和凝聚,更有利于捕获呼吸性粉尘.
关键词：喷雾降尘微纳米气泡水焦煤粉尘润湿性降尘效率
分类号：TD714(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52274197)湖湘青年英才基金资助项目(2021RC3111)湖南省自然科学基金资助项目(2021JJ30266)
论文发表日期：2022-12-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 4495-4503 )
英文信息