文章編號009-0193200105-0070-05*水煤漿中超微細顆粒粒度的測定敖先權12曾祥欽21四川大學化工學院四川成都6100642貴州工業(yè)大學化工系貴州貴陽550003)摘要提出了水煤漿中超微細顆粒粒度的比重計檢測方法簡述其原理、操作步驟及結果計算等關鍵詞水煤漿起微細顆粒颥粒粒度北重計法中圖分類號:TQ531.1文獻標識碼30前言粒度分布是粒狀物的生產、處理和使用中非常重要的數(shù)據(jù)?？捎脕泶_定產品的質量和等級也可為制定科研和生產方案提供依據(jù)。水煤漿cWM是一種含煤約70%添加劑1%其余為水的新型煤基潔凈燃料其研究及應用正受到普遍重視和推廣。水煤漿的粒度分布決定著煤粉的堆積效率對最大制漿濃度及水煤漿的流變特性都有主要影響。不同的煤種及添加劑配方須采用不同的粒度組成。因此掌握好水煤漿的粒度分布是制備水煤漿的關鍵技術之一。水煤漿的粒度分布較寬上限可達500微米下限比微米級還細很難用一種方法有效進行粒度分析。目前測定水煤漿粒度組成的方法主要采用激光粒度分析法和篩分- Andreason沉積分析兩種方法。前者是一種直接快速的測定方法但其設備較昂貴后一種是篩分析與重力沉降法中的吸管法相結合的方法其方法是將一定量的煤漿用200網(wǎng)目75μm肭的篩子進行濕法篩分,然后將篩上部分烘干再進行干法篩分。篩下部分用 Andreason移液管進行沉積分析最后綜合實驗結果得到煤漿的粒度組成。這種方法較費時約需5小時115比重計法是重力沉降法中的一種其分析結果對粒度分組較細操作簡單成本較低分析速度較快實用于水煤漿的研究及生產要求。本文以制漿用煤磨粉對小于200網(wǎng)目的煤粒作粒度分析在沒有激光粒度分析儀的情況下為水煤漿的粒度分析提出了一種相對快速簡便的檢測方法1比重計法原理1.1比重計法基本原理比重計法是采用均勻懸浮體進行沉降分析被測懸浮液中的顆粒?？梢暈檫B續(xù)分布。經過一定沉降時間t后上層有一層澄清介質其厚度相當于最小粒徑D的深度h-in由h-向下濃度呈逐漸增加的分布。在某一定深度h以上的范圍內凡粒徑大于與此h相對應的D的顆粒都不復存在設在時間t深度h測量出懸浮液的顆粒重量濃度或與之成正比的任何性質如密度概以aht表示對原均勻懸浮液以C表示。因此對應于粒徑Dht)的重量累積分數(shù)為ⅨhD)=F DDc ah,t)(1)式中KD是歸一到1的重量分布函數(shù),C是在h處的單位體積原來所含的重量為C0的顆粒中因D>Dhd顆粒沉降離去后剩下的顆粒置。由于懸浮液和純液體介質的密度差p-與懸浮液的顆粒濃度C呈成正比即P-9∝∝ht)所以可以測量沉降過程中懸浮液密度的變化代替求其重量濃度C的變化(1式變?yōu)?第5期敖先權祥欽水煤漿中超微細顆粒粒度的測定71D)=c=p-et= pse-erPs-pf式中p0是沉降開始時均勻懸浮體的密度擔其實際測定困難。假定粉末顆粒與液體構成懸浮液時體積的加和性就可以采用需知顆粒密度a2而無須P0的上列第二個表達式。由測出的p-ht可算出重量緊積分布D)~D對D求微商可獲得各D的分布函數(shù)KD知粒度分布。1.2粒徑計算原理粒徑計算是以 Stokes定律為基礎球形粒子在分散介質中一方面受到重力的作用作加速運動而下沉另一方面受到介質的阻力當此二力相等時粒子將作勻速下沉。則4(P2-9)g-)gR=N么-P9此即 Stokes公式。式中R為粒子半徑司為介質粘度,為沉降速度g為重力加速度若h表示t時間內粒子沉降的距離則R9hn√xp,-l=2.121D=4.24m(3)Ps-pf )gt式中D為粒子的直徑。若粒子不是球形由上式求得之R為等效半徑DCht稱為標稱粒徑212粒度的測定2.1懸液制備1斌樣諏制漿用煤樣將煤樣磨成細粉用200網(wǎng)目的標準篩進行濕法篩分。取篩下部分進行烘干,測定其密度.20℃時積=1.6667g/m3(2減劑用0.01gL-1ween80溶液作分散劑避免懸液中顆粒凝聚,其充分分散除去CO2的蒸餾水作液體介質。20℃時加入分散劑后其粘度為n=1.002×10-3Pas密度為p=0.99825g/m3〔3試器皿北重計、量筒、攪拌棒、燒杯滴液管、溫度計、秒表恒溫裝置、測高儀。2.2測試結果將上述烘干煤粉準確稱取45克分別分次加入分散劑50m1用帶橡皮頭的玻璃棒攪拌制成稀懸浮液,盛入1000ml量筒加水至1000ml放入恒溫槽恒溫至20α溫度的改變將引起介質粘度變化及介質對流,增加分析誤差因此檢測過程中應盡量保持恒溫)然后用帶孔金屬片攪拌棒上下攪動懸液30次切勿使懸液產生渦流現(xiàn)象。攪拌停止時為沉降起始時間立即按下秒表迅速放入比重計在30s時讀第一個數(shù)以后的讀數(shù)時間皆為前一時間的2倍即42、1、125"直至大部分液體變瀛約需2小時)相鄰二讀數(shù)值變化很小為止。記錄各沉降時刻比重計讀數(shù)液面到比重計泡中心的距離作為粒子沉降高度列于表1由于比重計讀數(shù)變化較小在懸液中會受到液面的影響可用測高儀來觀察比重計下降高度的變化可得較為準確的結果。表1比重計法測定數(shù)據(jù)序號沉降時間沉降高度比重計讀數(shù)顆粒直徑負累積分數(shù)Hm)d gcm)D更D%)0.12101.015751.015231,0146872貴州工業(yè)大學學報(自然科學版)2001年續(xù)表11.013571.012560.12541.0110271.030.12771.01057789uu3360.1301.009390.13281.0074651.326720.13491.006790.136943.2613440.13911.0051538.5419200.14121.0034628.64140.14311.002981538400.14541.00262963108724.5153760.14601.0019420.751776800.14751.0009515.2823結果處理(1)2計算出粒徑Dht的粒子重量負累積分數(shù)∝D)根據(jù) Stokes公式3)求出各沉降時刻相應的顆粒直徑Ⅸht)列于表1.2)作積分分布曲線和微分分布曲線。根據(jù)表1的數(shù)據(jù)用粒徑D作橫坐標重量負累積分數(shù)D)作縱坐標進行曲線擬合得到的曲線即為重量累積分布曲線即積分分布曲線見圖1)根據(jù)曲線可求得一粒徑范圍內的百分含量9050●比重計法負累積激光粒度負累積,50D(μm)圖1累積分布曲線圖將得到的積分分布曲線亟D)-D圖1對D求微商得到各D的分布函數(shù)FD)即微分分布曲線見圖2)表示各粒徑的粒度分布。兩粒徑間曲線下面積與曲線下總面積之比表示兩粒徑之間的粒子所占的相對含量。曲線峰值所處之D值是樣品中含量最多的粒子直徑值2.4結果比較為了驗證實驗結果的可靠性我們將其與激光粒度分析儀測定的結果進行對比。用 Malvern instruents激光粒度分析儀對同一樣品進行粒度測定將其結果一并作圖于圖1和圖2與本實驗結果進行對比,激光粒度測定法與比重計法的絕對誤差見表2第5欄?？梢钥闯鰞煞N方法所得的兩條曲線較吻合比重計法有較好的可信度有一定適用價值。第5期敖先權祥欽水煤漿中超微細顆粒粒度的測定73激光粒度測定結果比重計法測定結果圖2粒度分布曲線圖表2激光粒度分析與比重計法的結果對比粒級/m本級%比重計法負累積%激光粒度負累積%絕對誤差3.2496.760.5084-703.0293.910.4770-596.1589,511.8559-505.6385.218.5577.562.0243-362.7471.0372.00.9836-306.5568.5665.133.4310.6962.0158.004.0126-223.6751.3252.120.822-194.3947.6546.351.1519164.7241.252.0116-139.942.742.6228.6411-100.453.7624.51-0.55163結論通過實驗證明利用比重計法測定煤粒粒度分布是直觀和方便的。與吸管法相比該方法在測定過程中避免了頻繁的取樣、烘干及稱量操作加快了檢測速度約需3小時。數(shù)據(jù)處理可實行電算化結合篩分析法結果利用數(shù)據(jù)處理軟件可對水煤漿進行全粒級粒度擬合。該方法是一種比較快速準確、廉價的檢測法也實用于其它類似粉狀固體粒度檢測。參考文獻:[1]張榮曾水煤漿制備技M北京北京科學出版社199[2]高祜蒿顆粒粒度與比表面測量原理M]上海上海科學技術文獻出版社1989貴州工業(yè)大學學報(自然科學版)2001年[5]劉麗儉簿快速測定工業(yè)水煤漿粒度組成的方流J煤炭加工與綜合利用20004)15-17.Ultra-fine Particle Size measurement of Coal WaterSlurry by Hydrometer MethodAo Xian-quan' ZENG Xiang-gin(1. School of Chemical Engineering Sichuan University Chengdu 610064, China i 2. Department ofChemical Engineering GUT Guiyang 550003 China)Abstract This paper offers a hydrometer method for determining size distribution of ultra-fine particlein coal water slurry and discusses its mechanism operation procedures and date calculation. It is consid-ered to be a quick accurate and cheap testing methodKey words coal water slurry jultra-fine particle particle size hydrometer method上接59頁)3殿計思路以簡要明快、功能齊全為基調除具有良好的交互性外還應考慮具有直觀性使用簡便等特點學習者不需學習就可使用該軟件。4頂面的創(chuàng)意是課件制作中的靈魂它難度較高需要創(chuàng)作人員有較高的審美意識及美術功底設計的頁面即要美觀又能充分突出主題〔5影像視頻流是課件中不可缺少的一部分也是課件制作中的難點影像制作除掌握攝錄編基礎知識外還應掌握影像的采集、編輯影像特技的制作。由于影像占用的空間較大影像所選擇的格式也是需要考慮的問題影像量大時可考慮使用MPEG4格式忠有極高的壓縮比。價6畫狂影像無法表達時動畫顯得尤為重要它可使頁面顯得活潑生動因此有必要掌握ash動畫的制作。7〕作過程中要充分發(fā)揮集體合作的精神高質量的軟件絕非一人能在短時間內完成制作群的概念就是提倡集體合作精神。這能充分發(fā)揮每個人的特長使整體制作水平能達到一個相當?shù)木辰?個優(yōu)秀的多媒體軟件就此產生了參考文獻:[1]鐘玉琢多媒體計算機技術M]北京清華大學出版社1998[2]張玉祥. Authorware多媒體實用開發(fā)技術M]昆明云南科技出版社1999[3]電腦報社編99電腦應用精華本N]電腦報社199Talk about Multimedia Software MakingZHAN Hui-jing GUO Xian-li(1. Guizhou Communication Vocational Technical College Guiyang 550008, China 2. Guiyang ChineseMedical College Guiyang 550001 China)Abstract With the development of multimedia technology multimedia teaching in education System hasbecome a topical subject. This paper talks about multimedia concept and practice as well as how to makea good multimedia course softwareKey words ' multimedia course software interaction film ipicture television frequency current