疏浚底泥連續(xù)化微波干燥特性及能效分析.pdf

1、干燥是疏浚底泥脫水處理處置過程中一個重要工序，也是其資源化和無害化的一個重要因素。由于傳統(tǒng)干燥方法存在處理效率低、能耗大、污染環(huán)境等缺點，因此，在疏浚行業(yè)中探索一種新型的干燥方法來代替現(xiàn)有的干燥技術(shù)尤為重要，高效地將底泥含水率降至合理范圍的同時，并實現(xiàn)其連續(xù)化和無害化處理。
　　本文采用連續(xù)化隧道式微波干燥設(shè)備對疏浚底泥進行干燥實驗，初步探討了微波功率、進料量、傳送速度、通風狀況、含水率及干燥助劑對疏浚底泥干燥性能的影響規(guī)律，并對

2、干燥所需時間與微波功率、進料量的關(guān)系分別進行了分析。動力學分析得到一級反應的活化能、指前因子等動力學參數(shù)。以電價為依據(jù)，分別對不同進料量的底泥在不同微波功率下干燥的單位能耗進行計算。主要研究結(jié)論如下:
　　(1)疏浚底泥連續(xù)化微波干燥過程大體可分為三個階段;快速干燥階段、恒速干燥階段和降速干燥階段。微波功率越大，進料量越小，傳送速度越小，干燥所需時間越短，水分比下降的速率也就越快，達到相同干燥效果的時間越短。通風狀況對微波干燥連續(xù)

3、化特性的影響不明顯。在相同微波功率下，低含水率(40％)底泥水分比變化受微波功率的影響較大，最大干燥速率隨底泥含水率的增大呈上升的趨勢。添加適量的粉煤灰對疏浚底泥連續(xù)化微波干燥中水分的去除有促進效果，生石灰的添加有利于提高最大微波干燥速率，膨潤土、稻殼與玉米秸稈對底泥連續(xù)化微波干燥特性影響不明顯。
　　(2)非線性擬合結(jié)果表明，一階指數(shù)衰減模型(y=A exp(-x/b)+y0)適用于描述干燥所需時間與微波功率之間的關(guān)系(R2≥0

4、.98)。線性擬合表明，干燥所需時間與進料量呈正比例關(guān)系(R2≥0.96)。為了以較少的能耗達到相同的干燥效果，對于進料量在1.28～5.12 kg·min-1之間的疏浚底泥，以功率3 kW進行干燥為最佳。
　　(3)動力學分析可知，對于不同微波功率和不同進料量而言，疏浚底泥連續(xù)化微波干燥反應的活化能分別為Ea不同功率=82.95 kJ·mol-1和Ea不同進料=12.94 kJ·mol-1，表明疏浚底泥微波干燥反應中完全去除其內(nèi)