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文檔簡介
1、疏浚淤泥量多且富含有益成分,資源化利用價值較高。然而疏浚淤泥的高含水率特性卻限制了其資源化利用的快速發(fā)展。因此,如何快速有效地將疏浚淤泥的含水率降至合理范圍已成為當(dāng)前研究的重點(diǎn)。
本文通過滇池疏浚淤泥的干燥研究,探討對流、微波、紅外及化學(xué)調(diào)控對淤泥干燥特性的影響。引入干燥模型進(jìn)行數(shù)值模擬,得出Modified Page-I模型最適合疏浚淤泥三種干燥方式的干燥模擬,同時計(jì)算出干燥過程中的水分?jǐn)U散系數(shù)、活化能等動力學(xué)參數(shù)。主要研究
2、結(jié)果如下:
(1)對流干燥結(jié)果表明:應(yīng)用Fick擴(kuò)散模型,得到50%~85%初始含水率的疏浚淤泥在120℃下干燥的有效擴(kuò)散系數(shù)介于5.283×10-9~7.337×10-9 m2/s之間,5~40 mm厚度的疏浚淤泥在100~160℃下干燥的有效擴(kuò)散系數(shù)的變化范圍為2.497×10-9~9.955×10-8 m2/s,其值與溫度、厚度呈正相關(guān);根據(jù)Arrhenius公式建立溫度與有效擴(kuò)散系數(shù)的關(guān)系,得到疏浚淤泥干燥時蒸發(fā)水分所
3、需的活化能介于9.87~16.73 kJ/mol之間。
(2)微波干燥結(jié)果表明:高含水率疏浚淤泥在高功率下噴濺現(xiàn)象明顯,干燥后淤泥表面呈蜂窩狀;功率超過280 W可明顯縮短不同厚度疏浚淤泥干燥時間,提高干燥效率;經(jīng)計(jì)算,功率為280 W時,疏浚淤泥的微波干燥單位能耗在各厚度下均處于較低的數(shù)值,能量利用更加充分,而功率達(dá)到700 W時,疏浚淤泥的微波干燥單位能耗一直處于降低趨勢,能量利用逐漸趨于合理化。
(3)紅外干燥
4、結(jié)果表明:紅外線對疏浚淤泥的穿透作用并不強(qiáng),不能快速降低含水率;應(yīng)用Fick擴(kuò)散模型,計(jì)算得到120~160℃下不同初始含水率疏浚淤泥紅外干燥的有效擴(kuò)散系數(shù)介于3.504×10-9~6.908×10-9 m2/s之間,其值與溫度呈正相關(guān),與初始含水率呈負(fù)相關(guān),最后由Arrhenius方程計(jì)算得到蒸發(fā)水分所需活化能數(shù)值介于8.82~16.41 kJ/mol之間;5~40 mm厚度疏浚淤泥在120~160℃下紅外干燥的有效擴(kuò)散系數(shù)的變化范圍
5、為2.525×10-9~78.61×10-9 m2/s,其值與溫度、厚度呈正相關(guān),蒸發(fā)水分所需的活化能介于4.19~17.09 kJ/mol之間。
(4)單獨(dú)添加1%~4%LYG-1對疏浚淤泥的紅外干燥起到了保水作用,其保水效果與初始含水率呈正相關(guān),添加量達(dá)到5%時對干燥起促進(jìn)作用,經(jīng)計(jì)算添加量為5%時存在較高的有效擴(kuò)散系數(shù)。當(dāng)添加復(fù)合藥劑時,單獨(dú)加入LYF-2對干燥效果的促進(jìn)作用最大,在不同溫度下均有較高的有效擴(kuò)散系數(shù),經(jīng)計(jì)
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