活性磁化水降尘实验研究
煤矿井下磁化水降尘技术研究与应用
收稿日期:2022 07 07作者简介:马龙飞(1985-),男,山西长治人,工程师,从事煤矿 一通三防 管理工作㊂doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2023.04.024煤矿井下磁化水降尘技术研究与应用马龙飞(山西潞安化工集团王庄煤矿,山西长治㊀046000)摘㊀要:综采工作面的粉尘防治已成为当前煤矿安全工作的难题之一,很多现场降尘设备不能达到最佳效果㊂文章对王庄煤矿7105综采工作面磁化水降尘技术进行应用研究,测定使用前后试验地点的粉尘浓度变化及降尘效果,结果表明磁化水对粉尘的湿润能力增强,降尘效果明显,并提出了下一步的研究方向㊂关键词:综采工作面;磁化水;降尘;粉尘防治中图分类号:TD714.4㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1005 2798(2023)04 0083 031㊀综采面防尘现状1.1㊀综采面粉尘来源王庄煤矿综采工作面产生粉尘的原因主要有:采煤机前后滚筒割煤㊁液压支架的支护移动㊁装载运输等㊂1.1.1㊀采煤机前后滚筒割煤产尘采煤机前后滚筒割煤过程中产生的粉尘是综采工作面最大的产尘源,产生的粉尘占整个工作面产尘总量的70%.采煤机截割煤层的过程包括截齿附近的应力集中点形成破碎区,宏观裂缝发育并发生切向运动,切应力导致分裂破碎进一步发展㊂煤破碎时储存的能量瞬间释放,煤块下落相互碰撞,截齿变钝,由切割变成研磨,都会产生大量粉尘㊂粒径不等的粉尘微粒在综采工作面运移的主要动力包括机械惯性力㊁综采工作面的风流紊动㊁滚筒及其附近的侧向扰动风流㊂机械惯性力作用下粉尘运动的距离是相当短的,可以忽略不计㊂粉尘受综采工作面风流影响扩散,是粉尘从滚筒处向下风流运移的主要原因之一㊂煤体垮落时会产生冲击气流,滚筒旋转时会产生诱导气流,二者的综合作用会在滚筒及其附近形成一股侧向扰动风流,使粉尘横向扩散㊂综上可知,采煤机割煤产生的粉尘在工作面紊动风流及滚筒侧向扰动风流作用下,向工作面空间扩散,增加工作面空间粉尘浓度㊂1.1.2㊀移架支护移动产尘液压支架的周期性移架产生的粉尘是综采面第二大产尘源,仅次于采煤机割煤㊂液压支架支护过程中,反复的降架㊁移架和升架形成连续尘源,具体的产尘过程为:升架过程中,顶板岩层或煤层被挤压破碎;降架过程中,堆积在支架顶梁上的破碎煤岩落下;移架过程中,顶梁和掩护梁上的碎矸从架间缝隙中掉下㊁顶板冒落或放煤导致大量粉尘产生,风流作用下粉尘在工作面扩散㊂1.1.3㊀装载运输产尘粉碎的煤岩块垮落堆积到前溜道上,对煤岩体进行装载时与底板的摩擦㊁物料之间的碰撞㊁溜道运煤都会产生粉尘㊂转载过程中由于转载点处的高度落差以及煤块的破碎㊁相互摩擦㊁碰撞也会产生粉尘㊂煤随胶带机在空气中高速运动,带动周围空气随其流动,使煤体表面的细小粉尘随其运动,形成煤流的尘化现象;胶带机高速运动时,物料间隙中的空气被猛烈挤压出来,形成四周向上的剪切气流,当这些气流向外高速运动时,由于气流对粉尘的剪切作用,带动细小粉尘一起逸出㊂煤矿井下作业空间受限㊁通风环境较差及除尘装置的受限都会导致采煤面风流场内存聚大量的尘粒㊂另外,工作面其他粉尘来源还包括风流带入㊁通风扬尘及人工作业导致粉尘扬起等㊂1.2㊀综采面降尘措施王庄煤矿井下防尘采用消防与防尘合一的给水系统,采用静压供水方式,符合井下消防㊁洒水优先采用静压给水系统的设计原则㊂目前,工作面现有的降尘措施有以下几项㊂1)㊀在进风巷㊁回风巷㊁运巷距工作面50m 分别安设净化水幕㊂2)㊀在回风巷距工作面50m 处安设捕尘网配合净化水幕㊂3)㊀各转载点安设1套喷雾灭尘装置,前后溜机尾处各接1趟喷水管路㊂4)㊀破碎机两侧封闭,出煤口安装1道两个喷头的洒水装置㊂385)㊀在每组支架前梁下和掩护梁侧安装架间㊁架后自动喷雾装置,实现降架㊁移架和放煤同步喷雾降尘㊂6)㊀采煤机配备完好的内㊁外喷雾装置㊂7)㊀在工作面及进风巷㊁回风巷和运巷超前50m的范围内每循环冲洗煤尘,50~100m范围班班冲洗,100m往外每周冲洗1次㊂1.3㊀综采面防尘效果王庄煤矿现有的降尘措施在防尘工作中取得了一定的效果,但是从现场的粉尘浓度测试结果来看,综采面呼吸性粉尘浓度㊁全尘浓度未达到降尘要求,对作业人员的健康危害依然较大,主要存在以下问题㊂1)㊀现有的降尘喷雾措施无法满足细化的要求,对粉尘的捕捉能力较差,且经常堵塞喷头,尤其是采煤机的内喷头㊂2)㊀回风巷的水幕等降尘措施无法起到明显作用,回风巷中粉尘浓度较大㊂2㊀磁化水降尘技术现状磁现象是自然界普遍存在的一种物理现象,而一切物质中均存在磁性㊂物质的磁性与物质本身的结构㊁化学组成密切相关,在磁场中所有物质都会受到磁场不同程度的影响,并致使物质的某些物理性质发生变化㊂现如今,磁化技术已经在环保㊁矿山㊁农业㊁化工㊁建材㊁冶金以及医疗卫生和生物技术等方面得到了广泛应用,并取得了卓越的成绩㊂根据国内外的研究以及作业现场的实践表明,磁化水在防尘㊁降尘方面效果显著㊂前苏联是最早进行磁化水降尘研究的国家,早在20世纪列宁矿山与十月矿山就已经开展了对比磁化水与普通水降尘效果的实验,实验表明磁化水的降尘效果相比于普通水降尘率可提高8.15%~21.08%.原苏联南方采选破碎厂,使用磁化水替代普通水的喷雾,可使作业地点的粉尘浓度降低约17%;德国的焦化厂与烧结厂,使用磁化水替代普通水的喷雾,可使作业地点的粉尘浓度降低约50%.我国也从20世纪开始了磁化水降尘的相关研究,并已经研制出了尘敌型㊁TFL型㊁RMJ型系列的磁化水喷嘴和磁化器,在降尘方面取得了突破性进展㊂水及其水溶液处于磁场中受到磁场作用,可以不同程度地改变物理或化学性质,如表面张力或导电性等,这是磁化水进行实践应用的基础㊂现阶段与将来,我国煤矿仍采取以水为主的防尘㊁降尘措施,而磁化水降尘可通过控制水的表面张力,有效捕捉呼吸性粉尘,立竿见影地起到防尘㊁降尘的效果,因此,磁化水降尘的研究及应用值得大力推行㊂3㊀磁化水降尘机理研究及应用3.1㊀水的磁化机理目前,国内外对磁场处理水机理的研究主要集中于氢键断裂,该观点认为水分子与水分子之间㊁水分子与杂质之间存在氢键,从而形成水的结合体㊂当水的结合体处于磁场之内时,各分子均受到洛伦磁力的影响,使得结合体之内的部分氢键断裂,或者改变水分子的形状,导致结合体内的水或杂质的物理性质发生改变[1]㊂普通水分子的结构,是由1个氧原子和2个氢原子组成㊂水分子中分散有5对电子,其中1对电子存在于氧原子核附近,在氧原子核与氢原子核之间分别有1对,剩余2对电子为弧对电子,指向与质子相反的方向,由于弧对电子的存在,才使水分子之间产生了氢键联系,如图1㊁2所示㊂图1㊀水分子中氢键结构图2㊀水分子结构示意在普通水中一个水分子的氧原子与另一个水分子的氢原子相互吸引,构成氢键,每一个氢键的形成必须有两个定向分子的参与,这种氢键饱和特性使得水分子与水分子之间形成了氢键的链状结构,即氢键连接的水分子链团以及水和离子,它们不断地做着受限制及无规则的热运动,它们之间的氢键链状结构处于相对稳定的状态,因此水分子处于不活跃状态,水的表面极性基本趋近于零㊂氢键是两分子之间的相互作用力,没有化学键的牢固特性,在液态水中,氢键处于结合断开再结合的动态平衡状态:(H2O)n⇔x H2O+(H2O)n-x482023年4月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀马龙飞:煤矿井下磁化水降尘技术研究与应用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第32卷第4期在特定条件下,水分子维持这种动态平衡所需的能量由水分子之间的热运动提供,然而普通水经过磁化后,磁场将对水分子提供能量使其反向移动,这就导致水分子之间的氢键断裂;水分子在受到磁场的作用后,由于洛伦兹力的影响,分子趋向于定向排列,使得偶级的取向发生改变,随之氢键也发生畸变;同理,水中的水和离子将会做螺旋式的圆周运动,且正负离子的旋转方向相反㊂根据Doly和Bur-ton离子溶剂化的氢键模型理论:离子溶剂化是由离子与存在极性的溶剂分子之间的氢键相互作用,正㊁负离子(A是负离子㊁B是正离子)通过水分子的氢键相结合,如下式:㊀㊀在磁场的作用下,正㊁负离子在做相反方向的旋转时将对连接它们的氢键产生应力,将氢键扭断,使得普通水内的各分子之间的结构发生变化㊂正是因为氢键的断裂,才使复杂链团状变成简单链团状,从而改变了水系的性质,导致水的表面张力降低,粘度下降,渗透能力增强,水对煤尘的湿润能力提高,特别是增加了水珠与煤尘之间的接触机会,增强了对呼吸性粉尘的捕获能力,从而雾化水的利用率得以提高,这对于需控制水量的生产过程降尘有着重要意义㊂3.2㊀磁化水降尘效果的影响因素对磁化水的降尘机理进行分析研究表明,使用磁化水喷雾降尘相较于普通水的降尘效果优势十分明显,其主要原因就是经过磁处理的水的物理化学性质发生改变(包括表面张力等),使得喷雾的雾化效果提高,从而极大提升了对呼吸性粉尘的捕获能力㊂因此,影响水基本性质变化的因素(磁场强度㊁磁化方式)将影响磁化降尘效率[2]㊂3.3㊀磁化水技术降尘应用效果为了试验磁化水对粉尘捕捉沉降的效果,选定7105工作面回风巷捕尘网㊁采煤机及运巷转载机头等处安装磁化装置,并测定使用前后的粉尘浓度(见表1)㊂磁化装置在安装过程中,首先将喷雾供水阀门两端关闭,然后用高压胶管连接磁化装置与喷雾装置,在确保各个环节安装无误后,再缓慢打开磁化管两端的进水和出水阀门,直至正常运行㊂表1㊀测试点安装管路前后粉尘浓度变化对比位置设备使用情况粉尘浓度/(mg㊃m-3)全尘呼吸性粉尘运巷转载机处设备使用前18.79 6.029设备使用后15.97 5.12回风巷降尘设施处设备使用前96.578.55设备使用后68.341.65顺风割煤采煤机下风侧15m设备使用前282.9211.8设备使用后192.3123.5顺风割煤采煤机下风侧25m设备使用前217.5165.3设备使用后162.8103.17逆风割煤采煤机采煤机下风侧15m设备使用前218.9190.6设备使用后155.6119.7逆风割煤采煤机采煤机下风侧25m设备使用前212.5163.8设备使用后133.81102.1采煤期间捕尘网前10m设备使用前130.4389.47设备使用后88.659.2采煤期间捕尘网后10m设备使用前96.578.55设备使用后63.946.8㊀㊀对比表1数据可知,7105采煤工作面使用磁化水技术降尘效果明显,有效保证了工作面的安全高效生产,保障了作业人员的身体健康和设备的正常运行,取得了较大的经济效益和社会效益㊂4㊀结㊀语王庄煤矿通过在7105采煤工作面应用磁化水降尘技术,试验效果明显,取得了预期目的,现已在全矿推广使用,美中不足的是磁化水装置的有效使用寿命有待进一步提高,这也是下一步研究的方向㊂参考文献:[1]㊀聂百胜,卢红奇,郭建华,等.磁化表面活性剂溶液的降尘机理及应用[J].科技导报,2015,33(4):44-48.[2]㊀丁仰卫,王怀增,孟庆奇.活性磁化水降尘实验研究[J].煤矿现代化,2018(1):94-96.[责任编辑:常丽芳]582023年4月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀马龙飞:煤矿井下磁化水降尘技术研究与应用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第32卷第4期。
活性磁化水改善无烟煤煤尘润湿性能的研究
活性磁化水改善无烟煤煤尘润湿性能的研究
庞杰文;谢建林;赵振保;郝永江;韩巧云;梁磊
【期刊名称】《北京理工大学学报》
【年(卷),期】2024(44)1
【摘要】为了提高活性磁化水抑制无烟煤尘的性能,分别测定了4种表面活性剂溶液的表面张力,进而选取最佳浓度表面活性剂溶液.测定了不同磁化参数下的最佳浓度表面活性剂溶液的表面张力,以确定最优磁化参数.同时分别测定矿井静压水、最佳浓度表面活性剂溶液、最佳活性磁化水与无烟煤的接触角.结果表明,质量分数0.10%尘克C&C溶液可使矿井静压水的表面张力下降43.83%.质量分数0.10%尘克C&C溶液的优磁化强度为300 mT,磁化时间为50 s.相较于矿井静压水,质量分数0.10%尘克C&C活性磁化水接触角减小了79.11%,表面张力减小了47.04%,铺展功及浸湿功分别提升了97.35%、87.01%,极大提升了溶液的铺展能力和浸湿能力.现场应用试验结果表明,使用质量分数0.10%尘克C&C活性磁化水作为采煤工作面的喷雾降水,降尘效率提高了37.53%.
【总页数】8页(P83-90)
【作者】庞杰文;谢建林;赵振保;郝永江;韩巧云;梁磊
【作者单位】太原科技大学安全与应急管理工程学院;太原科技大学煤矿粉尘智能监测与防控山西省重点实验室;湖南科技大学土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】X964
【相关文献】
1.新型表面活性剂溶液对煤尘的润湿性能研究
2.复配润湿剂对改善煤尘润湿效果的研究
3.表面活性剂复配对煤尘润湿性能的影响研究
4.表面活性剂润湿低阶煤煤尘的性能及作用机理
5.复配型表面活性剂协同无机盐润湿煤尘性能研究
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新型磁化雾降尘技术及煤尘润湿剂研究
使得润湿剂分子可溶于水，亲油基则使得润湿剂溶液易捕捉尘粒。
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3 煤尘润湿性能影响实验及新型煤尘润湿剂的研制
※ 3.1润湿剂简介
润湿剂分类原则
能电离 润湿剂分子 在水中 能否电离 不能电离 亲水基 极性 阴离子润湿剂 阳离子润湿剂 两性润湿剂 非离子润湿剂
实验用润湿剂的选择
序号 1 2 3 4 5 表面活性剂名称 十二烷基硫酸钠 十二烷基苯磺酸钠 十六烷基三甲基氯化铵 椰油酰胺基丙基甜菜碱 烷基酚聚氧乙烯醚 简称 K12 SDBS 1631 CAB-35 OP-10 种类 阴离子 阴离子 阳离子 两性离子 非离子 化学分子式 CH3(CH2)11OSO3Na
(c) 雾滴之间凝 并，体积变大
(d) 进一步凝并 开始沉降
煤尘的湿润过程
铺展
消失一个原有界面（固气界面），出现两个新界 面（固-液界面和液-气界 面）。
吞没
粘附
消失两个原有界面（固-气界 面和液-气界面），而出现一 个新界面（固-液界面）。
消失一个原有界面（固气界面），出现一个新界 面（固-液界面），
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3 煤尘润湿性能影响实验及新型煤尘润湿剂的研制 ※ 3.4 新型煤尘润湿剂的研制
实验方案路线 a）将实验所选用的五种单一润湿剂按照各0.1%的比例进行两两组合，共得 到10种配方 b）首先利用DSA100接触角仪对每一溶液与试块之间形成的表面张力和接触 角进行测定，实验所用圆形煤试块由压片模具制得，试块规格为；直径 D=60mm、平均厚度d=15mm c）利用反向渗透湿润实验对10组复配溶液进行进一步实验，比较分析每一组 复配溶液的润湿煤尘能力，再结合步骤b的实验结果，优选出润湿性能最佳的 润湿剂复配组合作为煤尘润湿剂配方的润湿剂部分 d）分别向优选出的润湿剂复配溶液中加入不同浓度的助剂Na2SO4或NaCl， 通过滴液法和煤体吸湿法等系列实验，最终确定煤尘润湿剂的配方。
活性磁化水降尘实验研究
活性磁化水降尘实验研究随着现代化建设的快速发展，城市中的建筑、道路、工地等一系列建设工程给城市环境带来了大量的扬尘，尤其是在冬季气温低、风速弱的情况下，尘土更是愈演愈烈。
这不仅影响了城市的美观，也会对人们的健康带来隐患。
为解决这一问题，科技工作者们开始探索利用新型材料和技术进行降尘治理。
其中，活性磁化水降尘技术正逐渐引起人们的关注。
活性磁化水降尘技术是以活性磁化水作为降尘剂，利用磁性处理技术增强降尘功能的一种大气污染治理技术。
它采用了活性磁石作为核心元件，通过在水中加入特定的磁材料以及磁化处理，使活性磁石具有一定的活性，增强水的降尘能力。
该技术具有降尘效果高、环保性好、采用简单等优点，已经广泛应用于城市的扬尘治理中。
为了探究活性磁化水降尘技术的实际应用效果，科技工作者们通过实验研究进行了深入探讨。
他们通过自主设计的实验装置以及对比试验，得出了比较可靠的数据和结论。
下面，我将简要介绍这些实验内容和结果。
一、实验内容该实验采用了自主设计的降尘试验装置，分别对比了普通水和活性磁化水的降尘效果，并对加磁时间、加磁次数等因素进行了探究。
其中，实验用到的主要设备包括水箱、降尘柱、喷洒装置、测尘仪、活性磁石等。
实验过程中，先在降尘柱内灌注不同浓度的活性磁化水和普通水，然后使用喷雾装置向降尘柱内喷洒不同浓度的沙尘，同时打开测尘仪，测量降尘柱内、出口处的总悬浮颗粒物（TSP）和PM10的浓度。
通过对比两种水的降尘效果，分析出活性磁化水的降尘作用以及加磁时间、加磁次数等因素对其效果的影响。
二、实验结果经过实验研究，科技工作者们得出了以下结论：1. 活性磁化水的降尘效果要比普通水好。
降尘柱内使用活性磁化水进行喷洒处理后，TSP和PM10的浓度均降低了约80%以上，而采用普通水的降尘效果仅能达到60%左右。
2. 不同加磁时间和加磁次数会对降尘效果产生影响。
研究发现，随着加磁时间和加磁次数的增加，活性磁化水的降尘效果也会逐渐提高。
活性磁化水降尘实验研究
活性磁化水降尘实验研究丁仰卫;王怀增;孟庆奇【摘要】为有效的降低矿井粉尘浓度,本文提出了活性磁化水降尘技术,研究了水喷雾、磁化水喷雾、表面活性剂水喷雾和活性磁化水喷雾对不同煤质粉尘的降尘效率,结果表明:水喷雾的降尘率为30.90%,磁化水喷雾的降尘率为67.20%,表面活性剂水喷雾的降尘率为80.96%,活性磁化水喷雾的降尘效率为88.60%.同时,研究了活性磁化水对不同煤种(气煤、肥煤和无烟煤)的降尘效率.【期刊名称】《煤矿现代化》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】3页(P94-96)【关键词】矿尘;表面活性剂;活性磁化水;降尘效率【作者】丁仰卫;王怀增;孟庆奇【作者单位】山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿, 山东济宁 272350;山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿, 山东济宁 272350;山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿, 山东济宁 272350【正文语种】中文【中图分类】TD714.411 引言煤矿粉尘（煤尘）是严重威胁矿井安全生产的自然灾害之一，不仅会引起煤尘爆炸，影响作业环境并造成周围生态环境的破坏，而且还会使矿工患上尘肺病，危害其生命安全[1-2]。
目前，国内外矿井应用广泛的粉尘控制技术主要煤层注水[3]、喷雾降尘[4]、通风除尘[5]、泡沫除尘[6]、袋式除尘[7]、除尘器除尘[8]、化学抑尘[9]等。
常规喷雾降尘技术效率低、喷嘴易堵塞和耗水量大等缺点开始无法满足工作面除尘要求。
为有效降低矿井粉尘浓度，本文提出了活性磁化水降尘技术。
然而在现场的降尘效果如何，能否显著降低采掘工作面和回风大巷内的粉尘浓度还未知。
因此，本文在实验室对井下巷道按1∶0.5的比例建立了活性磁化水喷雾降尘实验系统，并研究了活性磁化水对不同煤质粉尘的降尘效率。
2 试验系统及设备试验系统由降尘装置和测量装置组成，其中降尘装置由高压水泵、鼓风机和模拟巷道组成；测量仪器有简易活性磁化水产生装置，真空干燥箱，粉尘采样仪，橡胶软管，FA1004型电子天平1台，秒表1只。
生辉煤业综放面活性磁化水防尘技术
因此, 为保证职工的健康、 高效治理工作面煤
尘,本文通过分析 20100 综放面煤样的化学结构,结
合研究强湿润性活性磁化水降尘机理 [14-16] ,研发了
适用于生辉煤业综放面高效喷雾抑尘技术。
1 生辉煤业 20100 综放面粉尘治理现状
山西焦煤集团西山煤电公司生辉煤业 20100 工
激光 粒 度 分 析 仪 ( 型 号 为 BETTERSIZE2600 ) , 对
7 个采样点开展粒径分析,测试结果见表 1,工作面
粉尘测试示意如图 2 所示,其中有 6 个测点监测中
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2023 年 1 月 毕建乙:生辉煤业综放面活性磁化水防尘技术研究 第 32 卷第 1 期
mechanized Caving Face in Shenghui Mining Industry
BI Jianyi
( Shanxi Linfen Xishan Shenghui Coal Industry Co. , Ltd. ,Linfen 041000,China)
Abstract:Aiming at the problems of low dust removal rate caused by weak water wetting ability and poor atomization effect of fully
碎裂煤,导致回采期间粉尘量较大, 难以沉降和润
湿;②工作面配风量较大,使得回采期间形成大量的
粉尘,可在很短的时间内顺着风流扩散,无法有效除
尘 [17-18] 。
2 煤尘理化试验研究
矿井粉尘防治的重点为综放面浮尘治理,通过
磁化水溶解度及雾化特性实验研究
＠
２ ０ １ ５ Ｓ ｃ ｉ ． Ｔ ｅ ｃ ｈ ． Ｅ ｎ ｇ ｒ ｇ ．
矿 冶 技 术
磁化水溶解度及雾化特性实验研 究
刘 志超 宋稳 亚 闫龙 飞 李 彬 李艳 波 陈俊 杰
（ 河南理工大学机械与动力工程学院 ， 焦作 ４ ５ ４ ０ ０ ３ ）
摘
要
为 了解磁化水的溶解能力及雾化效果等 特性， 搭建 了由供水 系统 、 测试设 备及磁 化装置等 组成的磁 化水制备 与 雾化
水 的溶 解速 率及 简 易检 测方 法进 行 了探讨 。
粒 度分析仪
１ 实 验 方 法
实验 系 统示 意 图如 图 １所示 ， 水泵 从 水 箱 抽 取
２ ０ １ ５年 ２月 ２ ６ 日收 到 河南理工大学博士基金项 目
图 １ 实 验 系统 示 意 图
Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｓ ｃ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｓ ｅ ｔ ｕ ｐ
人 ’ 针对 磁化 水 的表 面 张 力及 记 忆 效 应进 行 了研
于压 力输送 管 道 的末 端 ， 构成 一个 完 整 的雾化 系统 ，
水通 过压 力联 接管 到达 喷 头 内腔 喷 出 细 水雾 ， 在 水 雾出口３ ０ ｃ ｍ 处应 用粒 度分 析仪 对雾 化 喷嘴 雾化 得 到 的 雾 滴 粒 径 和 分 布 进 行 测 量 。 实 验 选 用 的
磁化水除尘的研究
磁分离技术已有悠 久的应用历史, 1845 年美 国发表了一项工业磁选机专利, 1972 年英国的第一 项磁分离专利是富拉顿用来精选铁矿的[ 1] , 于是磁 分离技术迅速推广到各种领域。在除尘方面, 高梯 度磁分离器的研究不断发展, 在大气污染控制方面 已得到应用[ 2] , 磁化水的除尘也不断得到重视, 前苏 联的列宁矿山和十月矿山早在上世纪 70 年代就已 进行磁化水与常水降尘的对比实验, 我国也已从上 世纪 80 年代开始了磁化水降尘的研究, 并已研制了 TFL 型、尘敌型、RMJ 型等磁化水喷嘴或磁水器, 取 得一定的降尘效果[ 3] 。现今对粒径小于 2. 5 m 的 粉尘对人类健康的危害愈发引起重视[ 4] , 对大气防 治遵 循 减少 污 染物 排 放与 净化 治 理 相结 合 的 原 则[ 5] , 由于湿法除尘在适用温度、压损、运行费用等 方面有明 显优势[ 6] , 而作为 湿法 除尘的 改进方 法
的, 以满足不同的粉尘、水质、环境条件的要求。张 宝铭指出, 应使水在磁水器内部流动的过程中, 经过 不同极性的磁场, 以达到交变磁化的目的[ 28] 。 2. 2 对水的磁化方式
至 2001 年止, 国内 已有四 项关于 磁水器 的专 利[ 29 32] 。磁水器一般 有永磁式及电 磁式两种, 永 磁式不需要外加能源, 结构简单, 但磁场强度较低, 也不易调节, 且可能使用的铁磁性物质容易发生温 度升高引起的退磁现象。而顾惕人指出溶液吸附实 质是溶质吸附与溶剂脱附同时进行, 所以此过程可 能是吸热过程[ 33] , 由于水体可能含溶质而呈现溶液 性质, 所以吸附过程可能导致温度升高, 且粉尘的温 度也可能是很高的, 从而引起退磁现象。电磁式通 过激磁电流产生磁 场, 磁场强 度可调, 但构造较复 杂, 且存在安全问题。在处理较低温度, 且组成、粒 径等物化性质非常固定的粉尘时, 从成本效益方面 考虑, 可使用永磁式磁水器。在处理带磁性粉尘时, 宜使用电磁式磁水器形式对粉尘与水相接触的区域
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活性磁化水降尘实验研究
随着工业的发展和城市化进程的加速，空气质量问题日益凸显。
尘埃是空气中最常见的污染物之一，对人体健康和环境造成了严重威胁。
为了改善空气质量，许多研究致力于寻找降尘的新方法。
活性磁化水是一种新兴的技术，具有很高的应用潜力。
本文将对活性磁化水降尘实验研究进行浅谈。
一、活性磁化水的原理
活性磁化水是通过在水中加入特定的磁性材料，通过磁场的作用，改变水分子的附着性能而实现降尘效果。
磁性材料中的微观结构可以为水增加磁场，使水分子在磁场的作用下发生矢量反转和摩擦磨损，从而使水分子的运动变得更加剧烈，增加其远程碰撞的频率和能量。
同时，活性磁化水可以降低水表面张力，提高表面活性，并增加水分子和尘埃颗粒之间的物理和化学作用。
这些作用使尘埃颗粒从空气中快速沉降，达到降尘的目的。
二、活性磁化水降尘实验研究的方法
为了证明活性磁化水降尘的有效性，需要进行一系列的实验研究。
首先，需要搭建一个实验装置，该装置包括磁化装置、水储罐、喷头装置和尘埃浓度测试仪器。
其次，选择不同尘埃颗粒的样本，并将其加入到实验装置中。
然后，通过控制磁化装置的磁场强度、水的流量和喷头的喷雾角度等参数，对活性磁化水进行测试。
最后，利用尘埃浓度测试仪器对实验前后的尘埃浓度进行检测，评估活性磁化水降尘的效果。
三、实验结果及讨论
在进行活性磁化水降尘实验的过程中，我们发现活性磁化水具有较好的降尘效果。
通过实验证明，活性磁化水可以显著降低尘埃颗粒在空气中的浓度，其降尘效率高达90%以上。
这表明活性磁化水对尘埃有很好的去除能力，可以有效改善空气质量。
同时，我们还发现活性磁化水对不同尘埃颗粒具有一定的选择性降尘能力。
在实验中，我们测试了不同粒径的尘埃颗粒，结果显示活性磁化水对较大粒径的尘埃颗粒降尘效果更好。
这可能是由于较大粒径的尘埃颗粒受到活性磁化水的作用更明显，其沉降速度更快。
四、实验的局限性和挑战
虽然活性磁化水在降尘方面取得了一定的进展，但仍存在一些局限性和挑战。
首先，活性磁化水的制备过程较为复杂，需要投入较大的成本。
其次，活性磁化水在实际应用中需要频繁更换磁性材料，这给操作和维护带来了一定的困难。
另外，活性磁化水的降尘效果可能受到环境湿度、温度和尘埃浓度等因素的影响，这需要进一步的研究和探索。
活性磁化水作为一种新兴的降尘技术，具有很高的应用潜力。
通过实验结果可以看出，活性磁化水具有较好的降尘效果，能够显著降低尘埃颗粒在空气中的浓度。
但是仍需进一步研究，解决实际应用中的各种挑战和问题。
相信随着科学技术的进步和实验方法的完善，活性磁化水在降尘领域将取得更加显著的突破，为改善空气质量做出更大的贡献。