油頁巖熱重干燥特性分析.pdf

1、在油頁巖的開采和儲(chǔ)運(yùn)過程中，由于其自身或外部環(huán)境因素而使其含有一定量的水分；假如油頁巖含水率高，將會(huì)對(duì)其加工利用過程產(chǎn)生各種弊端，可見干燥預(yù)處理在油頁巖利用中有巨大作用。本文以內(nèi)蒙古油頁巖為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，利用熱重法分析了等溫、非等溫的內(nèi)蒙古油頁巖的干燥過程，對(duì)比分析了溫度、粒徑、升溫速率對(duì)油頁巖薄層干燥特性及干燥動(dòng)力學(xué)的影響，劃分了內(nèi)蒙古油頁巖的不同的干燥階段，討論了各個(gè)階段中水分的遷移擴(kuò)散機(jī)理。分別采用了不同的干燥模型對(duì)等溫和非等溫干燥過

2、程進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，獲得了最適合本文等溫、非等溫干燥實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力學(xué)模型。分析了干燥前后的油頁巖樣品孔隙結(jié)構(gòu)和外觀表面的變化。
　　內(nèi)蒙古油頁巖等溫和非等溫干燥實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，等溫和非等溫干燥區(qū)間均可劃分為3個(gè)階段：升速干燥階段，降速第1干燥階段，降速第2干燥階段。在等溫干燥過程中，干燥溫度對(duì)內(nèi)蒙古油頁巖干燥過程具有顯著影響因素，溫度越大，干燥速率越大，干燥完成所需時(shí)間越短。在粒徑較小時(shí)（小于1mm），顆粒粒徑對(duì)干燥過程的影響較小。

3、r>　　根據(jù)掃描電鏡和氮吸附技術(shù)分析結(jié)果表明，脫水干燥前油頁巖表面粗糙，形狀不規(guī)側(cè)，但表面沒有那么多的小顆粒。油頁巖表面的不規(guī)則現(xiàn)象隨著等溫干燥溫度的升高先增大后減小，110℃時(shí)最嚴(yán)重。隨著干燥溫度的升高，油頁巖表面變得越來越光滑，出現(xiàn)更多細(xì)微小顆粒。不同干燥溫度干燥后的油頁巖吸附量隨著干燥溫度的增大而減少；隨著干燥溫度的增加大孔和中孔所占比例增大，但微孔和中孔在干燥后的頁巖中仍占主導(dǎo)地位。BET比表面積和BJH吸附孔容隨干燥溫度的升高

4、而減小。
　　等溫干燥動(dòng)力學(xué)分析表明，Page模型和Weibull分布函數(shù)均非常適用于描述內(nèi)蒙古油頁巖的等溫薄層干燥過程；隨著干燥溫度的增加有效水分?jǐn)U散系數(shù) Deff近似成線性增大，干燥活化能為14.752 kJ/mol。Weibull分布函數(shù)的尺度參數(shù)α隨著溫度的增大而減??；估算水分有效擴(kuò)散系數(shù)隨干燥溫度增加而增大，其值總大于由Fick第二定律計(jì)算出的水分有效擴(kuò)散系數(shù)Deff。
　　內(nèi)蒙古油頁巖非等溫干燥實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，干燥