乔治忠，郝彦东，宋晓利，林 喆

(1.神华准格尔能源有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 010300；2.中国矿业大学 化工学院，江苏 徐州 221116)

自20世纪70年代起，加药絮凝沉降的广泛应用大大提高了煤泥水的固液分离效率[1]，但由于受到煤泥组成、浓度、药剂制度、加药位置、浓缩机结构等众多因素的影响，煤泥水处理仍是整个选煤工艺中最复杂、最难管理的环节[2]。

煤泥水絮凝是一个复杂的物理化学过程。随着现代混凝技术的发展，人们逐渐认识到絮凝效果取决于两个因素：一是由药剂自身性质决定的吸附架桥联结能力；二是由絮凝设备的动力学条件所决定的小颗粒碰撞几率和有效碰撞效果[3]。在碰撞粘附过程中，流动水体的水力作用对颗粒絮凝起决定性作用，而这种水力作用主要取决于絮凝设备结构[4]。工程上的絮凝基本都是在湍流环境下完成的，研究发现[5]，在构成湍流的三组尺度的涡旋中，只有与絮体尺度相近的涡旋(Kolmogoroff涡)才是颗粒碰撞的有效动力因素。因此，构建符合煤泥水絮凝过程动力需求的絮凝装置，是提高煤泥水絮凝效率的重要途径。

在絮凝过程中，煤泥水中的煤泥颗粒由微米级别逐步成长为毫米级别。根据微涡尺度应与絮凝体颗粒尺度相近的原则，为了匹配煤泥絮体颗粒的成长，絮凝装置所能提供的水流微涡尺度也应当逐步增大。Levich导出流体的最小微涡特征尺寸和有效能量耗散的1/4次方成反比[6]，基于Camp和Stein推导的速度梯度表达式，可将速度梯度表示为能量耗散和黏度比的1/2次方[7，8]。……