非離子助留助濾體系的凝膠絮凝機理的研究

本書著重研究了高分子聚合物絮凝和助濾作用機理。主要分4部分:首先，合成了一種新型的陽離子絮凝劑型助濾劑--PQAAM接枝共聚物。其次，研究了陰離子、陽離子、非離子型絮凝劑對細粒煤的絮凝沉降作用和助濾脫水作用，并應(yīng)用擴展的DLVO理論解釋了高分子聚合物對細粒煤的絮凝和助濾作用。再次，借助透射電子顯微鏡拍攝了細粒煤"架橋"絮凝過程中絮團動態(tài)形成圖像，應(yīng)用數(shù)學形態(tài)學理論，實現(xiàn)了高分子聚合物絮凝作用機理的定量化研究。最后，借助掃描電子顯微鏡拍攝了濾餅微觀結(jié)構(gòu)圖像，應(yīng)用數(shù)學形態(tài)學理論實現(xiàn)了高分子絮凝助濾劑作用機理的定量化研究。并應(yīng)用分形理論研究了高分子絮凝劑對濾餅微觀結(jié)構(gòu)的影響，完善了過濾理論。各章既有基礎(chǔ)理論深入淺出的介紹，又有翔實可靠的數(shù)據(jù)和清晰的圖表說明。本書可做為高等院校相關(guān)專業(yè)的教學參考書，也可以供從事高分子絮凝劑、助濾劑合成和應(yīng)用工作的科技人員、教師及研究生參考。

1 緒論

1.1 強化細粒煤脫水技術(shù)的研究進展

1.2 高分子絮凝劑的研究進展

1.2.1 絮凝劑型助濾劑的應(yīng)用開發(fā)及助濾機理研究現(xiàn)狀

1.2.2 高分子聚合物絮凝作用機理研究現(xiàn)狀

1.3 本書的主要研究內(nèi)容及研究宗旨

1.3.1 主要研究內(nèi)容

1.3.2 研究宗旨

2 聚季銨鹽丙烯酰胺接枝共聚物的合成實驗研究

2.1 聚季銨鹽丙烯酰胺接枝共聚物的研制

2.1.1 合成方法的選擇

2.1.2 實驗內(nèi)容

2.2 自由基聚合反應(yīng)機理及微觀動力學

2.2.1 自由基聚合反應(yīng)機理

2.2.2 自由基聚合微觀動力學

2.3 PQAAM接枝共聚物合成實驗結(jié)果及討論

2.3.1 反應(yīng)溫度的影響

2.3.2 反應(yīng)時間的影響

2.3.3 異丙醇濃度的影響

2.3.4 聚季銨鹽濃度的影響

2.3.5 原料配比的影響

2.3.6 接枝共聚物濃度的影響

2.4 PQAAM接枝共聚物主要性能研究

2.4.1 PQAAM接枝共聚物對煤的疏水作用

2.4.2 PQAAM接枝共聚物在煤粒表面的吸附作用

2.4.3 PQAAM接枝共聚物對煤粒表面電位的降低作用

2.4.4 PQAAM接枝共聚物對細粒煤的絮凝作用

2.4.5 PQAAM接枝共聚物對細粒煤的脫水作用

本章小結(jié)

3 高分子聚合物對細粒煤絮凝及助濾作用的研究

3.1 高分子聚合物對細粒煤的絮凝作用研究

3.1.1 高分子聚合物對細粒煤的絮凝作用基本原理

3.1.2 煤泥水性質(zhì)及絮凝劑

3.1.3 實驗內(nèi)容

3.1.4 實驗結(jié)果及分析

3.2 高分子聚合物對細粒煤的助濾作用研究

3.2.1 實驗內(nèi)容

3.2.2 PQAAM接枝共聚物對細粒煤的助濾作用[73]

3.2.3 非離子型聚丙烯酰胺PAM對細粒煤的助濾作用

3.2.4 陰離子型聚丙烯酰胺HPAM對細粒煤的助濾作用

3.2.5 PQAAM與PAM、HPAM聯(lián)合使用對細粒煤的助濾作用

3.3 細粒煤泥水懸浮液體系中擴展的DLVO理論及其應(yīng)用

3.3.1 擴展的DLVO理論(EDLVO)

3.3.2 顆粒間相互作用能的理論計算

3.3.3 擴展的DLVO理論在煤泥水懸浮液體系中的應(yīng)用

本章小結(jié)

4 基于數(shù)學形態(tài)學理論的絮凝劑作用機理研究

4.1 數(shù)學形態(tài)學理論及應(yīng)用的研究現(xiàn)狀

4.1.1 數(shù)學形態(tài)學的歷史及特點

4.1.2 數(shù)學形態(tài)學的理論及應(yīng)用模型研究現(xiàn)狀

4.2 數(shù)學形態(tài)學理論中的幾個重要概念

4.2.1 數(shù)字圖像

4.2.2 二值圖像

4.2.3 結(jié)構(gòu)元素

4.2.4 形態(tài)變換

4.2.5 距離

4.2.6 鄰點、鄰域、鄰接和路徑

4.2.7 連接成分和歐拉數(shù)

4.3 二值圖像的形態(tài)變換基本原則及其性質(zhì)

4.3.1 圖像的反射和圖像的平移

4.3.2 二值圖像形態(tài)變換的基本原則

4.3.3 二值圖像的形態(tài)變換

4.4 數(shù)字圖像增強處理與二值化處理

4.4.1 圖像增強

4.4.2 數(shù)字圖像的二值化處理

4.5 二值圖像處理中數(shù)學形態(tài)學的應(yīng)用模型

4.5.1 圖像形態(tài)濾波

4.5.2 圖像面積與周長的形態(tài)學模型

4.5.3 圖像中子目標分布函數(shù)

4.6 圖像形態(tài)骨架和形態(tài)細化算法

4.6.1 圖像形態(tài)骨架的定義

4.6.2 形態(tài)細化算法

4.7 基于數(shù)學形態(tài)學理論的絮凝劑作用機理研究

4.7.1 基于數(shù)學形態(tài)學理論的絮凝劑作用機理研究

4.7.2 PQAAM接枝共聚物溶液形態(tài)電鏡觀察

4.7.3 煤泥水電子顯微鏡實驗及其分析

4.7.4 煤泥水懸浮液體系"架橋"絮凝電鏡實驗及分析

4.7.5 高分子聚合物對細粒煤的"架橋"絮凝模式

本章小結(jié)

5 濾餅微觀結(jié)構(gòu)的研究

5.1 過濾理論研究現(xiàn)狀

5.1.1 過濾理論的研究

5.1.2 濾餅結(jié)構(gòu)的研究

5.2 基于數(shù)學形態(tài)學理論的濾餅微觀結(jié)構(gòu)研究

5.2.1 濾餅微觀結(jié)構(gòu)測試

5.2.2 濾餅微觀結(jié)構(gòu)的主要形式及表征參數(shù)

5.2.3 基于數(shù)學形態(tài)學理論的濾餅微觀結(jié)構(gòu)研究

5.2.4 濾餅微觀結(jié)構(gòu)分析

5.3 基于分形理論的濾餅微觀結(jié)構(gòu)研究

5.3.1 分形理論簡介

5.3.2 分維的定義及測算

5.3.3 濾餅孔隙的分形模型

5.3.4 濾餅孔隙邊界分維數(shù)的計算

5.3.5 濾餅微觀結(jié)構(gòu)與分維數(shù)

本章小結(jié)

參考文獻