Способ борьбы с пылью

 

Изобретение относится к горной пром-сти. Цель - снижение расхода пе«- ны за счет замедления адсорбционного процесса на границе пылевые частицы - пузырьки пены. Для этого до взаимодействия запыленного воздлтса .с пеной в очаг пьшеобразования предварительно подают струи пара. При этом на поверхности пылевых частиц в местах контакта ее микронеровностей образуются локальные пересыщения. Последние приводят к конденсации влаги, которая растекается по поверхности пылинок с образованием гидрофильной поверхности . При контакте таких пьшинок с пеной замедляется процесс адсорбции, что повышает устойчивость пены и ее расход. При этом расход пара определяют из следующего математического выражения: Q К q, где К - коэффи-. циент пара, зависящий от физико-химических свойств пыли;, q - интенсивность пьшевьщеления, г/с. 1 з.п. ф-лы,, 1 табл. СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 146199

А1

{5g 4 E 21 F 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4198689/23-03 (22) 24.02.87 (46) 28.02.89. Бюл . У 8 (71) Днепропетровский государственный университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией (72) А.Г.Шишацкий и И.Г.Славин (53) 622.807(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1247559, кл. Е 21 F 5/04, 1985.

Авторское свидеТельство СССР

1Ф 354153, кл. E 21 F 5/00, 1970. (54) СПОСОБ БОРЬБЫ С ПЫПЬЮ (57) Изобретение относится к горной пром-сти. Цель — снижение расхода пе ны за счет замедления адсорбционного процесса на границе пылевые частицы— пузырьки пены. Для этого до взаимо1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть исполь-.; зовано при различных технологических процессах по добыче и переработке полезных ископаемых с целью борьбы с пылью, Цель изобретения — снижение расхода пены за счет замедления адсорбционного процесса на границе пылевые частицы — пузырьки пены.

Сущность способа заключается в

t следующем.

Источник пылевыделения изолируют пеной. До вступления запыленного воздуха во взаимодействие с пеной его предварительно обрабатывают струями пара . При попадании в насыг действия запыленного воздуха .с пеной в очаг пылеобразования предварительно подают струи пара. При этом на поверхности пылевых частиц в местах контакта ее микронеровностей образуются локальные пересьпцения. Последние приводят к конденсации влаги, которая растекается по поверхности пылинок с образованием гидрофильной поверхности. При контакте таких пылинок с пеной замедляется процесс адсорбции, что повышает устойчивость пены и ее расход. При этом расход пара определяют из следующего математического выражения: („ = К q, где К вЂ” коэффициент пара, зависящий от физико-хиф мических свойств пыли;, q — интенсивность пылевыделения, г/с. 1 з.п. ф-лы., 1 табл.

С: щенный парами воздух на поверхности пылинки в местах контакта ее микронеровностей с воздухом создаются ло-. кальные пересьпцения, которые приводят к конденсации влаги на отдельных участках пылинки. Сконденсированная влага растекается по поверхности пы.-, динки, образуя тонкую гидратную ободочку (гидрофильную поверхность).

В дальнейшем пьлинка, смоченная в результате пребывания в пересьпценном парами воды воздухе„ сталкивается с пеной, изолирующей источник пылевыделения от окружающего пространства.

При контакте пылинки с пузырьком пены молекулы поверхностно-активного вещества (ПАВ), находящиеся в адсорб1461 ционных слоях на поверхности пузырька, адсорбируются на поверхности пылинки, что приводит к локальному снижению концентрации ПАВ в жидкой пленке пены, в результате чего пузырек разрушается.

Экспериментальным путем доказано (пример конкретного выполнения), что наличие гидратной оболочки на поверхности пылевой частицы при контакте ее с пеной значительно замедляет процесс адсорбции молекул ПАВ из жидкой пленки пены на поверхность пылинки и, таким образом, повышает устойчивость пены, что позволяет значительно снизить ее расход.

Установлено, что расход пара, необходимый для гидрофилизации по,верхности пыли, зависит от интенсивности пылевыделения иоточника о и физико-химических свойств пыли (главным из которых является ее гидрофильные свойства, дисперсный состав и удельная поверхность пыли).

Получена зависимость для определения оптимального пасхода пара:

0„ = q, г/с, где К вЂ” коэффициент, опрелеляемый опытным путем и зависящий от физико-химических свойств пыли.

Пример. Способ применен для борьбы с пылью при работе проходческого комбайна "Ясиноватец-2" с интенсивностью пылевыделения q=1,5 кг/мин.

Пену для изоляции забоя подают в пространство между ограждающим щитом и установлейным параллельно ему дополнительным эластичным щитом, смещенным относительно ограждающего щита в направлении противоположном забою. Предварительно в призабойное пространство за ограждающий щит в очаг .пылеобразования от парогенератора (например, электрического) подают струи пара и гидрофилизуют поверхность пылевых частиц до контакта их на выходе из защитного пространства в зону пенной изоляции.

Количество лены, необходимое для пылеподавления при работе комбайна, определяется по известной формуле

Vn q ° S ОС 3 м /мину

993 И

550-650 и /кг — удельная поверхность пыли, выделяющаяся при работе проход— ческих комбайнов роторного типа;

0,007 м /м — удельный расход пены на единицу поверхности улавливаемой пыли .

Без гидрофилизации поверхности пыли расход пены для указанного комбайна составит Чя „„, = 6-8 м /мин.

После предварительной гидрофилизации пылевых частиц расход пены значительно уменьшается, поскольку при взаимодействии таких гИдрофилизованных пылевых частиц количество разрушаемой пены уменьшается, т.е, уменьшается расход пены для пылеподавления при сохранении высокой эффективности пылеподавления.

При предварительной гидрофилизации поверхности пылевых частиц-вели25 чина оС снижается в 3 — 5 раз. Таким образом расход пены при предварительной гидрофилизации составляет V пены..

2-2,5 м /мин. Расход пара для предварительной гидрофилизации по-. 0 верхности пылинок составляет

0„= q К = 0,9 — 1,2 r/с.

Для проведения эксперимента по определению влияния предварительной

35 гидрофилизации поверхности пыли на устойчивость пены собрана установка, состоящая из вертикального трубопро-, вода 270 10 м, на верху которого

4g размещен короб с перфорированным дном, размер ячеек составлял 70мкм, а перфорированная часть совмещена с отверстием трубопровода над этим коробом, с помощью сита (размер

45 ячеек также 70 мкм) просевают навеску пыли, В результате этого получают свободнопадающий пылевой поток, распределенный по всему сечению трубопровода. Напротив нижнего отверстия

5О трубопровода устанавливается стеклянная труба диаметром 0 = 0,3 м, в которой методом продувки воздуха через пористую перегородку получают пену кратностью К = 300 в из однопроцентного водного раствора пенообразоватедя "Углепен" (ПО-12). Для эксперимента используют угольную пыль марки

А, которая является наиболее гидрофобной. Удельная поверхность пыли

S = 450-500 м /кг. Навеска пыли

И составляет 3 г, время просеивания

10 с. Объем разрушившейся пены от ее взаимодействия с пылью определяется из выражения

1.46 1993 где аЬ вЂ” высота разрушившегося столба пены.

Измерение объема разрушившейся пены производят при нанесении на ее поверхность одной только пыли, а также при нанесении пыли и введении в поток падающей пыли спутного потока пара. Каджый опыт дублируют три раза.

Усредненные результаты приведены в таблице.

Удельный объем разрушивщейся пены при ее взаимодействйи с пылью, л/г

Количество вводимого пара, r/ñ

Q„= К q, г/с, Составитель А. Губайловский

Редактор И. Недолуженко Техред Л.Сердюкова Корректор Н. Гунько

Заказ 652/31 Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственногб комитета по изобретениям и открытиям прн ГЕНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Поизводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагаринl,101

О

0,01

0,02

0,03

0,04

0,06

0,09

0,10

2,4

2,0

1,2

0,5

0,5

0,5

0,3

0,2

Таким образом, для угольной пыли марки А коэффициент расхода К составляет К = О, 1. При дальнейшем увеличении расхода пара в первоначальный

5 период расход пара не изменяется: затем наступают физические процессы конденсационного укрупления пыли, что снижает расход пены.

Формула изобретения

1. Способ борьбы с пылью, включающий подачу в очаг пылеобразования воздушно-механической пены для его изоляции, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода пены за счет замедления адсорбционного процесса на границе пылевые

20 частицы — пузырьки пены, перед подачей пены в очаг пылеобразования подают струи пара и гидрофилизуют поверхность пылевых частиц.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю25 шийся тем, что расход пара Q> определяют нз математического выражения

30 где К вЂ” коэффициент расхода пара, зависящий от физико-химических свойств пыли и определяемый экспериментально;

q " интенсивность пылевыделения, r/ñ.