磁化泡沫捕尘的可行性分析

摘要本文提出了磁化泡沫捕尘技术，探讨了它的捕尘机理和可行性分析，提出磁化泡沫除尘技术的优点，捕尘效率高，具有广泛的应用前景。

关键词磁化泡沫；捕尘；可行性

煤矿井下产生的粉尘危害重大，长期从事采掘和粉尘作业环境的职工易患尘肺病，浓度较高的矿尘影响视野，容易造成人身事故，而且矿井煤尘具有爆炸危险，给矿井安全生产带来很大的危险。当今国内外除尘降尘技术主要有通风净化除尘，煤尘注水防尘，喷雾洒水，泡沫降尘等，我国的泡沫技术主要针对火灾进行灭火，在除尘方面应用较少。寻找新的高效除尘技术对当今煤矿安全生产十分重要，为此笔者提出了磁化泡沫捕尘技术，探讨其可行性。

1 探讨磁化泡沫的捕尘机理

结合磁化水和泡沫的降尘机理，引入磁化泡沫这种功能泡沫的捕尘技术。我们知道磁化水是指经过磁水器处理过的水，它使水的物理化学性质发生了暂时的变化，这种暂时改变水性质的过程叫磁化。磁化水所出现的变化是由电磁感应导致的，在磁力的作用下促使水分子的内聚力下降，黏滞力减弱，从而改变了水的基本结构。磁化水的除尘机理如下：第一，经磁化且由活性水分子组成的水体作为捕尘体具有很强的极性，容易与其他物质形成物理键而发生吸附，这种吸附由范德华力、色散力、偶极子力等作用而形成，因此不易解脱。粉尘在磁场作用下同样可能导致极性加强，导致水体与粉尘更容易发生相互吸附，从而除去粉尘；第二，水分子键的氢键发生畸变、断裂，使液体分子间的平衡距离变大，引力常数变小，表面张力降低，导致喷出的雾滴更细小；第三，磁化后水的黏度有所降低，这也使喷出的雾滴小，雾滴的总表面积增大，大大增加了与粉尘接触的几率，而且雾化效果好，雾滴分布均匀。

泡沫剂和水一起按一定的比例混合，通过发泡器产生大量高倍数泡沫喷洒到尘源或空气中。当泡沫喷洒到岩矿或料堆上时，便形成无空隙的泡沫体覆盖在尘源上，使粉尘得以湿润和抑制。当泡沫喷射到含尘空气中时，则形成大量的泡沫粒子群，其总体积和总表面积很大，从而大大增加雾液与尘粒的接触面积和附着力，因此有利于提高水雾的降尘效果，尤其对呼吸性粉尘的捕集，而且耗水量少得多。

磁化泡沫就是结合磁化水和泡沫剂技术来提高降尘效果。如果把制备好的泡沫经过磁化处理，则发挥了磁化水和泡沫的两种捕尘效果，提高除尘效率，减少用水量。当然磁化设备可以参照磁化水设备来制取磁化泡沫。磁化泡沫的捕尘机理来源如图1所示。

泡沫捕尘机理