污泥過熱蒸汽與熱風干燥擴散系數(shù)、逆轉(zhuǎn)點及活化能研究.pdf

1、針對污泥高含水率、體積大的特性,造成處理難度大等一系列問題,經(jīng)帶式壓濾機、液體污泥脫水離心機和過濾器,使污泥的含水率降到65％~80%左右,但是還不能滿足污泥后續(xù)處置(如堆肥、衛(wèi)生填埋等)所要求的含水率,所以必須對污泥進一步熱干燥減容化處理。首先介紹傳統(tǒng)污泥干燥的原理和特點,并闡述了污泥在干燥過程中的溫度、速度、時間及含水率的變化,然后對改進的污泥干燥的原理和特點進行探討。最后,總結出過熱蒸汽對流與傳導聯(lián)合干燥節(jié)能突出、高溫滅菌等優(yōu)點及

2、停車結露等缺點,簡要敘述了過熱蒸汽對流與傳導聯(lián)合干燥在污泥干燥方面的發(fā)展前景。
　　在脫水污泥干燥過程中,污泥中的水分擴散是一個復雜的過程,其中可能包括分子擴散,毛細流動,努森流,水的吸收動力學和表面擴散流。所有現(xiàn)象的合成是指由Fick第二定律的有效擴散系數(shù)。而干燥的活化能是指在干燥過程中蒸發(fā)單位摩爾的水分所需的啟動能量。
　　為研究污泥薄層在過熱蒸汽干燥和熱風干燥過程中有效擴散系數(shù)及活化能,搭建了常壓內(nèi)循環(huán)式干燥試驗裝置。

3、在160~280℃溫度下,分別對4、10mm污泥薄層進行過熱蒸汽干燥和熱風干燥。利用Fick擴散模型,建立有效擴散系數(shù)和干燥時間的關系,試驗得到4 mm污泥薄層過熱蒸汽干燥與熱風干燥的有效擴散系數(shù)范圍分別為7.1515×10-9~2.4852×10-8m2/s和1.2414×10-8~2.2769×10-8 m2/s;10mm污泥薄層過熱蒸汽干燥與熱風干燥的有效擴散系數(shù)范圍分別為1.9659×10-8~5.8811×10-8 m2/s和

4、2.8042×10-8~5.6095×10-8 m2/s。根據(jù)Arrhenius經(jīng)驗公式建立有效擴散系數(shù)與溫度的關系,得到4、10mm污泥薄層過熱蒸汽干燥和熱風干燥的平均活化能分別為21.173、18.085和9.485、11.191 kJ/mol。用Midilli薄層干燥模型模擬得出的過熱蒸汽干燥與熱風干燥有效擴散系數(shù)和活化能與試驗值基本吻合。研究結果表明:當溫度超過260℃時,過熱蒸汽干燥的有效擴散系數(shù)比熱風干燥有效擴散系數(shù)大。過熱