水雾化是如何与灰尘相互作用的?
时间：2024-01-15
在用雾化水降尘的世界里，理解和改善水滴和粉尘颗粒之间的相互作用是非常重要的，因为它允许在不显著增加湿度的情况下最大限度地降尘。
有效控制湿式喷雾粉尘的关键是适当施用水分，仔细选择喷嘴位置，控制液滴大小，选择最佳喷雾方式和喷嘴类型以及正确维护设备。
为了有效地使用湿喷雾，必须记住，每种类型的粉尘和应用点都是一种独特的情况，需要单独评估以达到最佳效果。此外，在各种气候条件下，水不能全年都使用，因为低温可能会导致冻结。
湿度
当水被用来控制灰尘时，由于蒸发，它只有有限的残余效果，并且需要在整个过程的各个点重新施用以保持有效。在所有操作中，过量使用水分可能是一个问题，如果散装运输，可能会影响设备以及整个过程和最终产品的可运输性。在大多数情况下，使用精细雾化水喷雾的适当设计的喷雾系统不会超过0.1%的水分应用[USBM 1987];然而，在更大的区域使用更大的液滴喷雾来解决预防问题的系统可能会在过程中增加1.5%的水分。尘埃是如何表现的?
重要的是要注意，在粉碎过程中产生的绝大多数粉尘颗粒不会释放到空气中，而是附着在破碎材料的表面。因此，适当的润湿是极其重要的，因为它可以确保灰尘颗粒附着在破碎的材料上。对于一个有效的系统，润湿均匀性也是一个重要的问题。到目前为止，最好的降尘可以通过向矿石喷洒水，然后机械地将矿石和水混合在一起，以达到均匀的润湿。喷嘴位置
由于每种应用的独特特性，在粉尘控制应用中没有明确定位喷嘴的硬性规则;然而，通过考虑一些因素可以实现最佳喷涂。为了防止空气中的粉尘，喷嘴应该位于与材料的最佳目标距离上，足够远以提供所需的覆盖范围，但足够近以使气流不会将液滴从预定目标带走。
此外，在设定正确的目标距离时，还需要考虑液滴的大小。
对于空气中的粉尘抑制，喷嘴的位置应该为水滴与空气中的粉尘相互作用提供最大的时间。
对于湿式防尘系统，喷嘴应位于大多数情况下产生粉尘排放的转移点的上游。
为了使物料和水的混合达到最佳状态，应该小心定位喷嘴。
液滴尺寸
液滴的大小实际上是最基本的。事实上，在使用水雾喷雾器时，首要考虑的因素之一是液滴的大小，因为为了获得最佳的团聚，颗粒和水滴的大小应该大致相等。随着水滴尺寸的减小，碰撞的概率也会增加，因为随着水滴尺寸的减小，水滴的数量也会增加[Rocha 2005a]。此外，我们还必须在微观层面上考虑由单个水滴产生的空气位移，接触发生在灰尘颗粒沿着流线并与水滴碰撞时，这发生在水滴与灰尘颗粒大小相同的情况下。
水雾分类
(粒子/液滴大小与普通降水分类的比较)添加表面活性剂会产生影响吗?
当然，因为它们降低了水溶液的表面张力，这有以下效果:
减小液滴直径
给定体积的水，增加水滴的数量
减少接触角，从而增加水的润湿性，从而使水和灰尘颗粒之间的相互作用更好
接触角是液体界面与固体表面接触的角度。角度越小，水的润湿能力越大。
少量的表面活性剂可以注入到喷雾水中，通常在1:700到1:1500的稀释范围内，以改善润湿和随后对粉尘颗粒的控制。
注意:
尽管化学添加剂很有效，但必须指出，由于一些限制，它们在金属/非金属采矿工业中并不经常使用。
随着液滴直径的减小，接触角也减小，水的表面张力可从72.6 mN/m降至28 mN/m(纯水)。
警告:
与单纯用水相比，表面活性剂带来了额外的成本它们可以改变被加工的矿物或材料的性质
它们会损坏一些设备，如传送带和密封件
表面活性剂系统比典型的水系统需要更多的维护和保养。
表面活性剂在金属/非金属采矿业中的用途有限。
影响表面活性剂效率的因素
灰尘颗粒的疏水性
粉尘颗粒
粉尘浓度
水pH值
所使用的水中存在的矿物质
水成分的重要性
如果喷嘴被沉积物或碎屑堵塞，则会使喷雾系统失效。
如果可用的水源中含有大量的矿物质，喷嘴的磨损就会加速。供水中的高含量矿物质也会导致结块，这是喷嘴上碳酸盐的积聚，并且会增加所需的维护量。虽然改变喷淋水的硬度可能是不可能的，但适当设计和应用的维护程序可以帮助最大限度地减少可用水源中矿物质含量过高的不利影响。
解决方案:如果出现这种情况，用户应该考虑使用硬质和陶瓷材料制造的喷嘴。
喷嘴类型
空气雾化喷嘴将压缩空气注入液体流中以实现雾化。
内部混合喷嘴使用空气帽将液体和气流混合在一起，产生完全雾化的喷雾，雾化空气压力与液体压力相互作用，提供额外的液体流量控制。
外部混合喷嘴使用空气帽混合喷嘴外部的液体和气流
液压喷嘴迫使液体在高压下通过固定的孔口，以实现雾化成液滴，利用文丘里效应。
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