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文檔簡(jiǎn)介
1、能源是一個(gè)社會(huì)和國(guó)家發(fā)展壯大的基石和支柱,伴隨著石油使用量的增加,石油資源僅能維持70年左右就會(huì)枯竭。應(yīng)對(duì)石油枯竭危機(jī)、尋找新生能源,成為各個(gè)國(guó)家面臨的重大議題。油頁(yè)巖富含有機(jī)質(zhì),可以通過干餾等方式產(chǎn)生油和可燃?xì)怏w,也可以用來燃燒發(fā)電。隨著技術(shù)的進(jìn)步,油頁(yè)巖干餾生產(chǎn)頁(yè)巖油生產(chǎn)成本的降低,而且其已探明總儲(chǔ)量要比石油還要大,油頁(yè)巖資源正漸漸成為石油的替代品。大部分油頁(yè)巖含水率較高,造成能耗增大、油質(zhì)下降等不利影響。干餾之前,要使用高溫氣體將
2、油頁(yè)巖的水分蒸發(fā)掉。流化床干燥器以其高效的傳熱、傳質(zhì)特點(diǎn)正越來越多的應(yīng)用到油頁(yè)巖的干燥過程。對(duì)油頁(yè)巖在流化床中行為和機(jī)理研究對(duì)于更加高效地進(jìn)行油頁(yè)巖的干燥,提供了良好的理論基礎(chǔ),將來可以更好地利用油頁(yè)巖資源。
受實(shí)驗(yàn)條件的限制,油頁(yè)巖顆粒在流化床干燥中的行為和機(jī)理不能進(jìn)行有效地監(jiān)測(cè)和測(cè)量。本文以雙流體模型和顆粒動(dòng)力學(xué)理論為基礎(chǔ)建立流化床模型,使用流體力學(xué)軟件耦合用戶自定義函數(shù)(UDF)的方法,對(duì)顆粒在流化床中最小流化速度、床層
3、膨脹高度、初始?xì)馀莩叽?、床層壓降、氣固傳熱等進(jìn)行了研究,并得到了以下結(jié)論:
小顆粒的完全流化速度和最小鼓泡速度的差要比大顆粒的要大;計(jì)算了不同速度下的床層膨脹高度并且與經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)隨著氣速的增大,床層的膨脹高度近乎呈線性增加;增加氣速,氣泡的初始尺寸也增大,振動(dòng)有著抑制氣泡增大的作用,提高振動(dòng)頻率氣泡尺寸減小,提高振幅氣泡尺寸略有增加;床層壓降隨著氣速的增大呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì);在加入振動(dòng)后,發(fā)現(xiàn)隨振動(dòng)強(qiáng)度的增
4、大壓降變化不大,壓降標(biāo)準(zhǔn)差曲線隨壓降的增大逐漸變大;床層高度的增加,床層壓降也逐漸增大,而且在床層完全流化后床層高度對(duì)壓降的影響最大。
氣固傳熱系數(shù)在近布風(fēng)板區(qū)域主要受氣固兩相的溫差控制,在遠(yuǎn)離布風(fēng)板區(qū)域主要受顆粒濃度的控制;在床層所有區(qū)域,顆粒濃度對(duì)氣固兩相的熱交換系數(shù)都起著重要作用;在近布風(fēng)板區(qū)域,煙氣的溫度受壁面溫度的影響呈現(xiàn)兩側(cè)低中間高的趨勢(shì),而在遠(yuǎn)離布風(fēng)板的區(qū)域溫度沿徑向分布比較均勻。
進(jìn)氣溫度越高流化床的
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