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《基于絮體特性的煤泥水混凝過程及調(diào)控機(jī)制研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要摘要本文建立了煤泥絮體特征參數(shù)動(dòng)態(tài)提取系統(tǒng)，針對(duì)煤泥絮體圖像處理時(shí)存在模糊絮體識(shí)別困難的問題，提出了基于絮體“清晰度”自動(dòng)剔除模糊絮體提取絮體特征參數(shù)的方法，開發(fā)了煤泥絮體特征參數(shù)快速、準(zhǔn)確自動(dòng)提取軟件；研究了煤泥水凝聚、絮凝及混凝過程中形成的絮體顆粒微觀形態(tài)、絮體大小及分布、絮體結(jié)構(gòu)等特征參數(shù)的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及機(jī)理；探索了凝聚劑、絮凝劑、混凝劑種類和用量以及機(jī)械攪拌強(qiáng)度對(duì)絮體特征參數(shù)的影響；推導(dǎo)了基于絮體分形維數(shù)動(dòng)力學(xué)調(diào)控煤泥水沉降效果的函數(shù)表達(dá)式并結(jié)合試驗(yàn)驗(yàn)證了可行性，提出在煤泥水難沉降的選煤廠二段濃縮前設(shè)置基于絮體分形維數(shù)的調(diào)
2、控系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)難沉降煤泥水高效沉降濃縮提供了可行的解決思路。主要結(jié)論如下：（1）煤泥水凝聚過程中絮體顆粒的粒徑分布服從冪函數(shù)分布，對(duì)應(yīng)的擬合R2值均大于0.95，冪函數(shù)分布參數(shù)?是凝聚動(dòng)力學(xué)研究中的顆粒碰撞系數(shù)，可以用來表示凝聚過程動(dòng)力學(xué)致因；煤泥水絮凝過程中絮體顆粒的粒度分布服從分形分布和對(duì)數(shù)正態(tài)分布，分形分布參數(shù)??表征的是絮體顆粒粒度分布復(fù)雜(不均勻)程度的參數(shù)，??數(shù)值越小，絮體顆粒粒度分布越窄；煤泥水混凝過程中絮體顆粒的粒度分布整體上服從分形分布和對(duì)數(shù)正態(tài)分布，雖然在攪拌時(shí)間0~20s時(shí)擬合效果不好，擬合R2值存在較小的情況
3、，但是隨著攪拌時(shí)間的延長，絮體顆粒的粒徑分布的擬合效果變好，對(duì)應(yīng)的擬合R2值均達(dá)到0.97以上。（2）煤泥水凝聚過程中形成的絮體顆粒粒徑均值隨攪拌時(shí)間延長的變化規(guī)律一致，均是先迅速增大，在攪拌時(shí)間為15~30s時(shí)達(dá)到最大值，而后緩慢減小，直至趨于穩(wěn)定值；煤泥水的凝聚過程可分為四個(gè)階段：接觸階段、凝聚絮體顆?？焖匍L大階段、凝聚絮體破碎階段及動(dòng)態(tài)平衡階段；在速度梯度為104s-1時(shí)，絮體顆粒粒徑均值隨著凝聚劑用量的增加而增大，尤其是從凝聚劑濃度0.1mmol/L增加到0.5mmol/L時(shí)，絮體顆粒粒徑增加非常明顯；在凝聚劑濃度均為0.5m
4、mol/L時(shí)，絮體顆粒粒徑均值隨著速度梯度的增大先增大，在速度梯度104s-1時(shí)達(dá)到最大值，而后逐漸減小，說明速度梯度為104s-1即為該凝聚劑濃度下適宜的速度梯度；添加CaCl2條件得到絮體顆粒粒徑均值比添加NaCl的條件下的大。（3）煤泥水凝聚過程中形成的絮體分形維數(shù)隨著攪拌時(shí)間的延長均是先迅速增大，達(dá)到最大值后，絮體分形維數(shù)值逐漸減小；在速度梯度為104s-1時(shí)，絮體分形維數(shù)隨凝聚劑濃度的增大先迅速增大，分別在?????=0.7mmol/L和?????2=0.5mmol/L條件下使得煤泥絮體分形維數(shù)值取得最大值，而后緩慢減?。辉?/p>
5、凝聚劑濃度為0.5mmol/L時(shí)，絮體分形維數(shù)值均是隨著速度梯度的增大先增大，在速度梯度為104s-1時(shí)達(dá)到最大值，而后逐漸減小，說明速度梯度104s-1即為該凝聚劑濃I中國礦業(yè)大學(xué)（北京）博士學(xué)位論文度下，最佳的速度梯度，使得煤泥絮體分形維數(shù)達(dá)到最大值；添加CaCl2得到的絮體分形維數(shù)比添加NaCl對(duì)應(yīng)的絮體分形維數(shù)大，但是其對(duì)應(yīng)的凝聚過程需要更長攪拌時(shí)間，以促使凝聚絮體顆粒結(jié)構(gòu)達(dá)到最密實(shí)的狀態(tài)。（4）煤泥水絮凝過程中形成的絮體顆粒粒徑均值隨著攪拌時(shí)間的延長在高絮凝劑用量或低速度梯度條件下，均是先迅速增大而后緩慢減小直至趨于穩(wěn)定狀態(tài)
6、，在其他條件絮體顆粒粒徑均值隨攪拌時(shí)間的延長，均是先迅速增大而后逐漸減小，直至趨于穩(wěn)定狀態(tài)；煤泥水的絮凝過程可以分為兩種類型：a）接觸階段、絮凝絮體顆?？焖匍L大階段及絮凝絮體動(dòng)態(tài)平衡階段；b）接觸階段、絮凝絮體顆?？焖匍L大階段、絮凝絮體破碎階段及絮凝絮體動(dòng)態(tài)平衡階段。（5）煤泥水絮凝過程中形成的絮體分形維數(shù)值隨著攪拌時(shí)間的延長，先減小而后趨于波動(dòng)平衡狀態(tài)，且隨著絮凝劑用量的增大而增大，說明絮凝劑用量越大，形成的絮體結(jié)構(gòu)越密實(shí)；在低絮凝劑用量1mg/L和2mg/L時(shí)，煤泥絮體分形維數(shù)值隨著速度梯度的增大而減小，在高絮凝劑用量3mg/L和
7、4mg/L時(shí)，煤泥絮體分形維數(shù)值分別在速度梯度為104s-1和139s-1取得最小值，對(duì)應(yīng)的絮體結(jié)構(gòu)疏松，在速度梯度為178s-1條件下形成的絮體分形維數(shù)最大，對(duì)應(yīng)的絮體結(jié)構(gòu)密實(shí)。（6）煤泥水混凝過程中形成的絮體顆粒粒徑均值隨著攪拌時(shí)間的延長，先迅速增大，而后趨于穩(wěn)定，煤泥水混凝過程可分為三個(gè)階段：接觸階段、絮體顆?？焖匍L大階段和絮體顆粒動(dòng)態(tài)平衡階段；當(dāng)?????在0~0.7mmol/L時(shí)，煤泥絮體顆粒粒徑均值隨著凝聚劑濃度的增大迅速減??；當(dāng)?????>0.7mmol/L時(shí)，煤泥絮體顆粒粒徑均值隨著凝聚劑濃度的繼續(xù)增大減小緩慢直至趨于
8、穩(wěn)定，可知?????=0.7mmol/L即為最佳的凝聚劑濃度。與此類似，?????=0.5mmol/L為最佳的凝聚劑濃2度。（7）煤泥水混凝過程中形成的絮體分形維數(shù)隨著攪拌時(shí)間的延長，先迅速增大，達(dá)到最大值后緩慢減小直至
