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    3. 低溫恒溫槽  DC-0506 上海衡平儀器儀表廠   
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      張力儀-探討不同類型表面活性劑

      [導讀]為解決煤塵不易被水潤濕的問題,選取表面活性劑加入水中制成復配溶液。

        近年來,我國對儲量豐富且富含高附加值油氣資源的低階煤開采量逐年增大。在煤炭開采過程中產生的大量煤塵給礦區的安全生產和礦工的職業健康安全都帶來了巨大的隱患。低階煤主要包括褐煤和低煤化度的煙煤,具有揮發分含量、灰分含量、含水量、含氧量高,以及煤化程度較低的特點,且其孔結構豐富,對水的潤濕性較其他煤種好。因此低階煤煤礦通常采用成本低廉、操作簡單的噴霧灑水抑塵法抑塵,但該方法抑塵率通常不到60% 。國內外學者通過大量研究證明,向水中添加表面活性劑有利于提高抑塵效率,但只有表面活性劑達到一定濃度時,才會對煤塵產生理想的潤濕和沉降效果。將表面活性劑復配使用,會明顯改善溶液表面活性,可大幅度降低復配體系的臨界膠束濃度和表面張力,能降低經濟成本、減輕對環境的 壓 力。選擇陰離子表面活性劑SDBS 和非離子表面活性劑 APG 復配,研究最佳配比對褐煤及焦煤潤濕性的影響,發現質量分數為0.005% 的SDBS 和0. 050% 的APG 按質量比3 ∶ 2復配時,對煤塵潤濕效果遠優于單體表面活性劑的潤濕效果,且對褐煤潤濕效果更好;通過煤塵沉降實驗研究了9種不同類型表面活性劑復配溶液對煤塵的潤濕效果,發現對同一種煤塵,不同復配溶液達到最佳潤濕效果的質量分數區間不同;進一步研究了陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑復配對煤塵潤濕性影響的規律和機理,發現陰離子表面活性劑之間復配有拮抗效果,非離子表面活性劑之間復配有弱協同效果,陰離子和非離子之間復配有明顯協同效果,其增效機制主要與氫鍵吸附和疏水作用有關; 進行了復配協同效應的機理研究,解釋了陰陽離子型表面活性劑復配增效作用最強的原因是: 由于陰陽離子間的靜電作用,大大降低了混合體系中各組分的吸收自由能,同時通過氫鍵吸附和疏水作用,減小了同種表面活性劑分子間的斥力,使得表面活性劑分子排列更加緊密,溶液中膠團更易形成,煤塵在表面或界面上更易被吸附。由上述研究可以看出,目前關于不同類型表面活性劑復配對煤塵潤濕性的影響機理尚未達成共識,潤濕作用與煤種有關,對于表面活性劑復配對低階煤潤濕效果的相關研究目前較少。因此,筆者以褐煤為研究對象,系統性研究不同類型表面活性劑復配對褐煤煤塵的潤濕效果,以期篩選出針對低階煤煤塵潤濕效果較好的表面活性劑復配溶液,探討不同類型表面活性劑復配體系的作用性質及機制。

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