5物理化学降尘

（1）发泡量
在一定条件下，发泡量随着发泡剂实际耗用量的增 大而增加。
（2）网格面积 网格面积的大小、形状直接影响发泡装置的发泡量。 抛物面或截锥面；网层1-2层为好。材料
物理化学降尘
（3）网格风速 如果风速过低，网孔上只能保留很薄的溶液层，不 能形成气泡；如果风速过高，形成的泡沫层破裂， 产生大量溅沫。通常1-3m/s。 （4）网格转角 转动角度的网夹。降低泡沫倍数时，增大转角，提 高泡沫的黏度和稳定性。 （5）喷雾液滴直径 液滴过小，容易从网孔内穿出漏掉；液滴大，起泡 耗液量大，使更多的溶液在发泡过程中不起作用。
物理化学降尘
2.粘尘剂的种类
粘尘软膏：膏状液体
湿度大于35%的巷道；正常生产的采掘工作面；隔 爆水槽中；煤层注水；阻燃剂
粉末状粘尘剂：固体，水稀释后得到粘尘软膏。无 人作业地点或休假日使用。 鳞片状粘尘剂：结晶体，颗粒大，运输方便，撒布 不均匀
物理化学降尘
3.影响粘尘剂抑尘效果的因素 (1)在沉积粉尘中，粉尘粒度越小，粘尘剂的抑尘能 力越低； (2)粉尘的沉积强度越大，粘尘剂的抑尘能力越低； (3)煤尘的炭化程度直接影响粘尘剂的效果，炭化程 度过高或者过低，均会使粘尘剂的抑尘效果下降； (4)矿井空气中的二氧化碳浓度越大，粘尘剂的抑尘 能力越低； (5)粘尘剂中添加的表面活性剂浓度越大，粘尘剂的 抑尘效果也越好； (6)沉积粉尘的灰分越大，粘尘剂的抑尘效果越佳。
物理化学降尘
4.声波雾化降尘技术 利用声波凝聚、空气雾化的原理，提高尘粒与尘 粒、雾粒与尘粒的凝聚效率以及雾化程度来提高呼 吸性粉尘的降尘效率。 5.预荷电高效喷雾降尘技术 电介喷嘴喷出带电雾滴，通过提高水雾荷质比提 高呼吸性粉尘的降尘率。
物理化学降尘
作 业
简述添加湿润剂增加防尘效果的原理是什么
无毒，易溶于水、来源充足且价廉。 除尘中应用的泡沫倍数一般要大于100倍。
物理化学降尘
4.发泡器发泡原理
物理化学降尘
5.泡沫发生器的发泡性能及参数 发泡量、发泡倍数、析液时间，风泡比，成泡率
发泡量：泡沫发生器每分钟产生泡沫的自由体积
发泡倍数：一定数量的泡沫自由体积，与该体积的 泡沫全部攀灭后析出的溶液的体积比。 析液时间：随着泡沫消失而析出一定重量的溶液所 需要的时间。析液时间越长，稳定性越好。
物理化学降尘
三、磁化水除尘
前苏联最先进行了磁化水除尘试验。磁化水比常水 平均降尘率可提高8.15％～21.08％；在磁化水中添 加湿润剂，还可在此基础上提高降尘率38％左右。
我国是从20世纪80年代末开始在井下进行有关实验
研究的，现已在各矿井推广应用。
物理化学降尘
1.磁化水降尘原理 磁性存在于一切物质中，并与物质的化学成分及 分子结构密切相关，因此派生出磁化学。实践过程 中又将其分为静磁学和共振磁学。目前，国内外降 尘用磁水器都是在静磁学和共振磁学理沦基础上发 展起来的。 磁化水是经过磁水器处理过的水，这种水的物理 化学性质发生了暂时的变化，此过程称作水的磁化。 磁化水性质变化的大小与磁化器磁场强度、水中含 有的杂质性质、水在磁化器内流动速度等因素有关。
泡沫剂和水一起按一定比例混合，通过发泡器产生 大量高倍数泡沫喷洒到尘源或空气中。
物理化学降尘
3.泡沫剂
能够产生泡沫的液体称作泡沫剂，是在起泡性能很强 的发泡剂中加入不同性能的稳定剂及其它助剂，按一 定比例配制而成的。纯净的液体不能形成泡沫，只有 溶液中含有粗粒分散体、胶质体系或者细颗粒胶体等 形成可溶性物质时才能产生泡沫。非均质性
物理化学降尘
1.吸湿性盐类粘尘剂作用原理
通过无机盐(如氯化钙或氯化镁等)不断地吸收空 气中的水分，使得沉积于粘尘剂的粉尘始终处于湿 润状态。在粘尘剂中添加表面活性物质，效果更好 粘尘剂可以持续粘结由井下空气带来的、不断沉 积于巷帮与底板的粉尘，随着粘结粉尘量的增加， 粘尘剂需要不断吸收空气中的水分，达到新的吸湿 平衡浓度；当粉尘沉积最超过平衡浓度时，粘尘剂 将固化，需要重新喷洒粘尘剂。
（1）单箱调配法（小型试验）
（2）连续添加法（现场生产）
①定量泵添加法
②添加调配器
③负压引射添加器 ④喷射泵添加器 ⑤孔板减压调节器
物理化学降尘
4.湿润剂应用前景
添加湿润剂可以应用于各种湿式作业的生产环节
（1）新出现了低浓度配方比高浓度配方更经济，
更有效。以前0.1%，现0.001%。
（2）出现了固体配方，简化了药剂的运输和添加
物理化学降尘
五、其他物理化学防尘技术 1.超声波除尘
原理：在超声波的作用下，空气将产生激烈振荡， 悬浮的尘粒剧烈碰撞，导致尘粒的凝结沉降。 试验证明，在控制好超声波的频率的情况下，超声 波可使那些用水无法除去或难以除去的微小尘粒沉 降下来。
对人体有危害，耗能大，时间长
物理化学降尘
2.电离水除尘 原理：通过电离水使弥散于空气中的粉尘粒子及 降尘雾滴带电，利用带电极性相反时相互吸引的原 理，实现粉尘的凝聚沉降。 3.微生物法降低煤尘 原理：在有氧的情况下，微生物悬浮液能够直接 在煤体中实现瓦斯的低温氧化作用，使煤体硬度降 低。当煤体破碎时，由于塑性增加，产尘量降低。 据报道，采用这种方法可使工作面瓦斯含量降低50 ％～75％，煤尘产生量降低40％～70%。
物理化学降尘
2.磁化水的特性 磁化后的水，水系的物理化学性质发生变化， 可以使水的硬度突然升高，然后变软；水的电导率、 粘度降低；水的晶格发生变化，使复杂的长链状变 成短链状，水的氢键发生弯曲，并使水的化学键夹 角发生改变。因此，水的表面张力、吸附能力、溶 解能力及渗透能力增加，使水的结构和性质暂时发 生显著的变化。 磁化后的水粘度降低、晶构变小，会使水珠变 小，有利于提高水的雾化程度。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ理化学降尘
风泡比：供给泡沫发生器的风量与发泡量之比值。 风泡比小，证明在同样发泡量下所需的风量少，风
泡比是选择风机的主要依据。
成泡率：实际发泡量与理论发泡量的比值。理论发 泡量可由供液量和发泡倍数的计算求得。成泡率高 说明在相同发泡量的前提下所消耗的泡沫液要少。
物理化学降尘
6.发泡装置各主要参数的确定
物理化学降尘
四、粘尘剂抑尘（抑制粉尘二次飞扬） 班后冲洗缺点：粉尘风干后仍具有飞扬能力 粘尘剂产品：美国：DCL-1803、Conhex型； 日本：SS-01剂和SS-02剂、TH-C剂； 南非：ANTI型疏水防尘剂； 德国：MONTAN型； 我国：NCZ-1型、丙烯酸酯型、己内酰 胺型、CM保湿型粘尘剂。
物理化学降尘
20世纪60年代，国外矿山应用表 面活性剂降尘。 20世纪80年代，我国开始试验并 推广物理化学降尘。
目前，水中添加降尘剂降尘、泡 沫除尘、磁化水降尘及粘尘剂降 尘等。
物理化学降尘
一、湿润剂除尘
1.湿润剂除尘机理
它由亲水基和疏水基两种基团组成的化合物。溶于水 时，其分子完全被水分子包围，亲水基一端被水分子 吸引，引入水中；疏水基一端被水分子排斥，伸向空 气中。湿润剂分子会在水溶液表面形成紧密的定向排 列层，即表面吸附层，使水的表层分子与空气的接触 面积大大缩小，导致水的表面张力降低。同时朝向空 气的疏水基与粉尘粒子之间有吸附作用，把尘粒带入 水中，得到充分湿润。
②直观测定walker法。将一定量的粉尘轻轻地堆放于
水溶液表面，使其自然沉入水中，记录粉尘没入水面 所需的时间，以此时间长短评价湿润剂降低水的表面 张力情况。
物理化学降尘
（3）湿润剂使用浓度的确定 首先确定适 合的湿润剂； 然后通过实 验确定临界 浓度，并据 此确定最佳使用浓度。
物理化学降尘
3.湿润剂的添加方法
物理化学降尘
3.国产磁水器 TEL高效磁化喷嘴降尘器：静磁学。磁化率高，体 积小，雾化效果好，耗水量低。邢台矿务局全尘 36.5%，呼尘50%。 RMJ型磁水器：共振磁学。徐州矿务局韩桥煤矿。 尘敌磁化喷嘴 4.应用前景 (1)磁化水降尘设备简单、安装方便、性能可靠； (2)成本低、易于实施、一次投入长期有效； (3)降尘效率高于其他物理化学方法。 清水100%，添加湿润剂166%，磁化水降尘282%
工艺。山西SR-2型降尘剂 （3）湿润剂配方趋于简单化和专业化。特定粉尘 采用特定配方。
物理化学降尘
二、泡沫除尘 20世纪70年代中期，英国首先展开研究。 1.泡沫除尘原理 其除尘机理包括：拦截、粘附、湿润、沉降等。
几乎可以捕集所有与这些相遇的粉尘，尤其对呼吸性
粉尘具有更强的凝聚能力，而且耗水量少。
物理化学降尘
当泡沫液喷洒到岩石或料堆上时，形成无空隙的
泡沫体覆盖和遮断尘源，使粉尘得以湿润和抑制；
当泡沫液喷射到含尘空气中，则形成大量的泡沫
粒子群，其总体积和总面积很大，从而大大增加雾 液与尘粒的接触面和附着力，提高水雾的除尘效果。
物理化学降尘
2.泡沫的产生
泡沫的产生有化学方法和物理方法两种，除尘的泡 沫一般是物理方法产生的空气机械泡沫。 通过喷嘴将起泡能力很强的泡沫剂溶液均匀地喷洒 于发泡网格上，在网孔上形成薄膜，再经风流的吹 激，使每个网孔连续不断的形成气液两相的泡沫。
物理化学降尘
4.粘尘剂发展动向
无机盐类粘尘剂
优点：抑尘效果好、成本低廉。
缺点：容易受许多因素影响而降低其粘生效果；在 空气湿度较大的井巷中或者在倾斜巷道中容易流失； 若添加的缓蚀剂不当，还将具有一定的腐蚀性。
物理化学降尘
有机物为主体的粘尘剂具有机械防腐性和较高的 粘性；不怕细菌分解；在CO2等气体中也是稳定的。 一些有机物类粘尘剂还具有触变性，即当粘尘剂 受到机械负荷时，其粘性降低，负荷消失时粘性 又自然恢复，因此可用水泵将它附着于巷壁上， 以后恢复粘性持续捕尘。有机物类粘尘剂主要由 高分子醇或低分子脂肪酸类组成，有些还添加有 碳酸钙、氢氧化铝等无机物防腐剂。
物理化学降尘
2.湿润剂的选择 （1）一般要求 矿井选用的降尘剂应能满足无毒、无臭、能完全溶于 矿井防尘用水中、低温时不发生结晶现象、无沉淀或 盐析现象、对金属无腐蚀、不延燃、成本低、运输方 便等要求。