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《基于絮體特性的煤泥水混凝過程及調(diào)控機制研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，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)動態(tài)提取系統(tǒng)，針對煤泥絮體圖像處理時存在模糊絮體識別困難的問題，提出了基于絮體“清晰度”自動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)的動態(tài)變化規(guī)律及機理；探索了凝聚劑、絮凝劑、混凝劑種類和用量以及機械攪拌強度對絮體特征參數(shù)的影響；推導(dǎo)了基于絮體分形維數(shù)動力學(xué)調(diào)控煤泥水沉降效果的函數(shù)表達式并結(jié)合試驗驗證了可行性，提出在煤泥水難沉降的
2、選煤廠二段濃縮前設(shè)置基于絮體分形維數(shù)的調(diào)控系統(tǒng)，為實現(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
3、和對數(shù)正態(tài)分布，雖然在攪拌時間0~20s時擬合效果不好，擬合R2值存在較小的情況，但是隨著攪拌時間的延長，絮體顆粒的粒徑分布的擬合效果變好，對應(yīng)的擬合R2值均達到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間延長的變化規(guī)律一致，均是先迅速增大，在攪拌時間為15~30s時達到最大值，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態(tài)平衡階段；在速度梯度為104s-1時，絮體顆粒粒徑均值隨著凝聚劑用量的增加而
4、增大，尤其是從凝聚劑濃度0.1mmol/L增加到0.5mmol/L時，絮體顆粒粒徑增加非常明顯；在凝聚劑濃度均為0.5mmol/L時，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時達到最大值，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)隨著攪拌時間的延長均是先迅速增大，達到最大值后，絮體分形維數(shù)值逐漸減??；在速度梯度為104s-1時，絮體分形
5、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，而后緩慢減小；在凝聚劑濃度為0.5mmol/L時，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時達到最大值，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)達到最大值；添加CaCl2得到的絮體分形維數(shù)比添加NaCl對應(yīng)的絮體分形維數(shù)大，但是其對應(yīng)的凝聚
6、過程需要更長攪拌時間，以促使凝聚絮體顆粒結(jié)構(gòu)達到最密實的狀態(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)，在其他條件絮體顆粒粒徑均值隨攪拌時間的延長，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態(tài)平衡階段。（5）煤泥水絮凝過程中形成的絮體
7、分形維數(shù)值隨著攪拌時間的延長，先減小而后趨于波動平衡狀態(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；在低絮凝劑用量1mg/L和2mg/L時，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4mg/L時，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，對應(yīng)的絮體結(jié)構(gòu)密實。（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間的延長，先迅速增大，而后
8、趨于穩(wěn)定，煤泥水混凝過程可分為三個階段：接觸階段、絮體顆?？焖匍L大階段和絮體顆粒動態(tài)平衡階段；當(dāng)?????在0~0.7mmol/L時，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，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)隨著攪拌時間的延長，先迅速增大，達到最大值后緩慢減小直至
