振动床混流干燥系统热效率研究

振动床混流干燥系统由热风系统、干燥系统和除尘系统三部分组成,旨在降低褐煤水分,提高单位褐煤的发热量,以提高褐煤质量。由于振动床混流干燥是一种新型干燥系统,因此需要对干燥系统进行测试,并研究振动床混流干燥系统的热效率。通过现场测试,针对不同煤流量分别测得干燥系统进出口的温度、湿度、风量及测定干燥前后煤样的水分及发热量。采用了熵焓值计算方法,得出干燥不同煤量所需的理论风量。通过对比理论风量与测试风量,分析研究干燥系统的热效率,找出干燥效果不佳的直接原因和干燥系统改进的方法,为振动床混流干燥系统的改进提供理论支持。     

陕西府谷兰炭振动混流干燥工艺的研究

利用唐山神州机械有限公司的振动混流干燥技术对府谷不同粒级的兰炭进行了工业性干燥试验研究,测定了干燥过程中各点的温度变化情况,表明干燥温度较低,干燥后兰炭全水分降至0.5%～1%,破碎率小于5%。     

单颗粒褐煤高温烟气干燥过程实验研究

针对10mm~25mm粒径的大唐五间房褐煤,通过单颗粒高温烟气干燥实验,得到了600℃~900℃烟气温度下的干燥特性曲线,研究了干燥介质温度和粒径对褐煤高温脱水效果的影响,发现干燥过程主要处于降速干燥阶段;高温条件下,温度对干燥速率的影响并不显著;针对褐煤水分在干燥过程中的迁移特点以及大唐五间房褐煤的孔隙特征,基于努森扩散定律,建立了水分蒸发为蒸汽再扩散出煤粒的缩核干燥动力学模型;得到了不同温度下的有效水分扩散系数,并利用Arrhenius公式求出了10mm~25mm粒径下的干燥活化能.     

甘肃窑街油页岩等温干燥机理分析

采用甘肃窑街油页岩颗粒作为原料,利用电热鼓风箱和电子天平及红外温度测定仪,测定油页岩样品在外界温度恒定条件下的含水率和干燥速率曲线,并讨论各段的干燥机理方程,分析温度、粒径大小对甘肃油页岩干燥效果的影响。结果表明:干燥速率曲线上明显存在拐点,由此可知干燥过程存在不同的干燥机理,当含水率大于拐点含水率时,主要是大孔隙中的自由水和束缚水脱除过程且伴随着体积的缩小,由Keliven公式,这一过程受到毛细管作用影响,蒸发速率逐渐降低;含水率小于拐点含水率阶段对应着油页岩内部更细小孔内水分的受热过程,当水分子动能达到一定值后突然汽化逸出引起含水率下降并引起油页岩干燥后期的热破碎现象。     

油页岩微波干燥过程分析及模拟

以柳树河油页岩为原料,分别在100℃热风温度和不同的微波功率的干燥条件下进行试验;用Weibull分布函数对油页岩的干燥曲线进行拟合分析,结合尺度参数估算水分有效扩散系数。结果表明:加速干燥阶段脱除的是油页岩颗粒的表面水;前期存在预热过程,温度升高,水分析出很少;随后干燥速率显著增大。恒速阶段析出的也是表面水,受物理脱附作用的影响;功率越大,恒速段时间越短。降速第一阶段主要是大孔隙中水分的脱除,降速第二阶段主要是中孔和微孔中水分的汽化。临界水分比随功率的增加而升高。Weibull分布函数准确模拟了油页岩微波干燥曲线;尺度参数α值随功率增加而减小,功率大于550 W后减小幅度降低;微波干燥的形状参数β1,即升速段出现在干燥前期;估算的水分有效扩散系数随功率增加而增大。微波干燥和热风干燥时相比,油页岩颗粒形态并没有发生显著变化。     

共沸精馏在四氯乙烯脱水中的应用

通过对四氯乙烯装置中四氯乙烯产品水分的去除进行研究,改变传统的氯化钙干燥法,利用四氯乙烯与水共沸的原理,常压下共沸点温度低于四氯乙烯沸点,将四氯乙烯中水分去除。采用ASPEN PLUS软件模拟共沸精馏过程,并将该技术应用于工程化生产,对四氯乙烯进行脱水干燥。实际应用情况表明,采用共沸脱水可以有效地去除四氯乙烯产品的水分,取代氯化钙干燥除水工艺,降低氯化钙固废量,具有较大的环保效益。     

基于气固流态化原理的油页岩干燥动力学

为了考察气固流化床干燥器能否使油页岩含水质量分数达到要求,以柳树河油页岩颗粒为原料,研究进口气体温度和颗粒直径对油页岩干燥性能的影响,采用薄层干燥模型,对油页岩干燥实验数据进行模拟,确定油页岩干燥方程和干燥速率方程,建立油页岩干燥速率特征常数和有效扩散系数之间的关联式。研究结果表明:薄层干燥模型中修正Page模型Ⅰ适合描述油页岩的干燥过程;油页岩在流化床内干燥过程主要发生在降速干燥阶段,进口气体温度越高,油页岩颗粒直径越小,所需干燥时间越短,进口气体温度为350℃时,使2.4 mm油页岩含水质量分数低于5%,所需干燥时间为2.5 min。     

几种褐煤干燥技术在锡林郭勒盟地区的应用

论述了烟气滚筒干燥技术、带式干燥技术、褐煤轻度热解干燥提质(LFC)工艺、振动混流干燥技术、国能富通干燥炉工艺技术的特点,介绍了这几种褐煤干燥技术在锡林郭勒盟地区的发展及应用情况,展望了褐煤干燥技术的发展前景。     

钾肥干燥工艺过程分析

氯化钾脱水、干燥过程是影响产品质量的关键因素之一．湿钾的水分主要在吸附母液里．干燥过程中氯化镁反而会吸收母液中的水分变成自身结晶水，氯化钾、氯化钠也易吸潮增加产品水分．因而要稳定的保持氯化钾的一级品率，除ＫＣｌ含量大于９６％外，其含水率应小于０．３％．影响湿钾干燥过程的因素很多，但关键因素是烟气温度、湿钾停留时间及烟气速度．     

油页岩干燥特性实验研究

以柳树河油页岩颗粒为原料,在恒温介质干燥器内进行油页岩干燥动力学研究,考察干燥介质温度和颗粒直径对油页岩干燥性能的影响,采用薄层干燥模型中的Lewis模型,对油页岩干燥实验数据进行模拟,确定油页岩干燥方程和干燥速率方程,建立油页岩干燥常数表达式。研究结果表明:薄层干燥模型中Lewis模型能较好的描述油页岩在恒温介质干燥器内的干燥过程;其干燥过程主要发生在降速干燥阶段;200℃时油页岩无性质变化,干燥达到平衡时,油页岩含水量可降到0.5%左右,油页岩表观活化能为17～19kJ/mol。     

二步法氧化焙烧工业绿矾工艺

为提高绿矾综合利用效率,实现节能环保生产,研究了二步法氧化焙烧工艺。第一步,对绿矾进行干燥脱水处理研究,通过对绿矾干燥脱水曲线及TG-DSC曲线的分析可知,绿矾前期干燥脱水的最佳温度为110℃,此时所得产物大部分为FeSO₄·7H₂O;第二步,在不同温度下通空气对第一步的干燥产物进行氧化焙烧,研究了焙烧温度对焙烧产物回收率、残硫量、Fe化合形态及烟气中硫分布的影响,结果在800~900℃、气流量120L/h、恒温时间90min的条件下,最终所得焙烧产物的残硫量为0.33%,总铁(TFe)在60%以上,可以作为炼铁原料配加进入烧结矿,且烟气中的硫得到了回收。     

单颗粒褐煤高温烟气干燥过程数值模拟

褐煤干燥对于提高其品质具有重要意义。为了模拟高温烟气干燥这一高温差、变温差非稳态传热传质过程中褐煤内水分蒸发过程,采用有限体积法建立了一维球坐标系下蒸发界面向内迁移的单颗粒褐煤干燥数学模型,并利用该模型分析了初始烟气温度和颗粒粒径对单个褐煤颗粒干燥特性的影响。模型模拟结果与实验结果对比表明二者变化趋势一致,所建模型能较好地反映出高温烟气干燥过程中褐煤内水分蒸发过程。结果表明,初始烟气温度越高,颗粒粒径越小,蒸发界面向内迁移速度越快,水分脱除越快,干燥时间越短;蒸发界面平均迁移速度均与初始烟气温度和颗粒粒径呈线性关系;在初始烟气温度700℃下,较短的停留时间使得颗粒表面温度未达到挥发分析出温度,本研究中不同粒径褐煤颗粒在干燥过程中基本没有挥发分的析出。     

褐煤水分和挥发分析出特性研究

为研究我国典型褐煤的水分和挥发分析出特性,以宝日希勒褐煤为原料,采用烘箱和热重等温实验在不同温度和粒径下对褐煤的水分析出特性进行研究,并对褐煤水分析出机理进行探讨,建立了相应的机理方程。采用马弗炉等温热解实验对褐煤的挥发分析出过程进行研究。结果表明,褐煤中水分的析出过程受温度和粒径2种因素影响,温度的升高可以弥补大颗粒传热传质阻力的影响。由于水分赋存形式的不同,褐煤低温脱水过程可分成2个阶段,分别对应不同结合形式水分的析出,有着不同的干燥机理方程,而相对较高温度脱水时则没有明显的界限差别,比较适合的褐煤脱水温度和脱水粒径分别为150~200℃和15 mm以下。挥发分的析出则主要与温度有关,从200℃开始析出,400℃后大量析出,1 000℃以下,温度升高,析出量增多,但随着温度上升,增加趋势变缓。     

年产万吨光卤石脱水系统的设计

光卤石是提取镁、氯化钾、氯化镁及制造肥料和盐酸的重要矿物原料。制取金属镁的过程中,光卤石的脱水是一个非常重要的过程,而光卤石脱水装置的设计过程中并无实验数据可供参考。依据前人应用其他设备对光卤石脱水的一些工程数据,采用类比及经验计算的方法设计了年产万t的光卤石脱水系统。选用1台VFB7×0.7、2台VFB6×0.7型振动流化床串联作为脱水设备,由一台热风炉提供450℃热风,与不同量的冷空气混合后送入3台振动流化床中,3区的进气温度分别为300,400,450℃。通过物料衡算与热量衡算,得出了不同温度空气的需要量及每台振动流化床的排气量,为风机的选择提供了依据。这个设计方法可为工业上其他类似的干燥及脱水设备的设计提供参考。     

褐煤振动热压脱水工艺条件研究

以云南昭通年轻褐煤为原料,采用振动热压联合脱水工艺进行脱水实验,研究了温度、压力、振动时间及激振力4个工艺条件对褐煤脱水率的影响,通过对脱水率的计算,考量振动热压脱水的工艺性能,确定褐煤脱水的最佳工艺条件。结果表明,褐煤振动热压脱水工艺中,温度和压力是影响褐煤脱水成型的重要因素,在振动-静压力-热的协同作用下,褐煤可在较温和工艺条件下、较短作用时间内高效脱除水分,振动作用可加速褐煤脱水,脱水率可达60%以上。     

褐煤高温烟气干燥过程中挥发分析出实验研究

对伊敏褐煤和大唐五间房褐煤在高温烟气环境下的干燥过程进行了实验研究.实验中对大粒径煤颗粒采用固定床干燥法,对小粒径煤粉则采用下降管顺流干燥法.根据实验获得的煤颗粒和干燥介质温度曲线研究了初始烟气温度、粒径和初始含水率对褐煤中水分和挥发分析出的影响,结果表明,褐煤高温烟气干燥过程主要分为预热阶段和降速干燥阶段,褐煤在下降管中的干燥过程主要处于预热干燥阶段;在800℃的烟气初温下,增大粒径,提高初始含水率,可以避免挥发分析出;两煤种在下降管干燥过程中均比较稳定,且伊敏褐煤相比五间房褐煤吸收和脱除水分更为容易,但也更易受热分解.研究表明,下降管高温烟气干燥技术适用于伊敏和大唐五间房褐煤这两种煤种的干燥过程.     

油页岩过热蒸汽的干燥动力学

以油页岩颗粒作为干燥物料,以过热蒸汽和热空气分别作为干燥介质,进行了油页岩干燥实验的研究。当颗粒粒径减小时,油页岩干燥速率越大;过热蒸汽和热空气温度增大时,干燥速率也越大。对比相同条件下过热蒸汽和热空气干燥油页岩的平均干燥速率,发现当干燥介质温度超过逆转点温度时,过热蒸汽条件下的平均干燥速率大于热空气下的数值。实验得出粒径分别为9,7,5 mm的油页岩颗粒逆转点温度值分别是154,179,177℃;逆转点温度值是个变量,随颗粒粒径大小变化而变化。颗粒粒径越大时逆转点温度值越小,粒径较小时逆转点变化不大。采用薄层干燥模型对油页岩的干燥数据进行动力学模拟,可得修正Page模型(Ⅱ)干基水分比w模拟值与实验值的最大绝对偏差是12%,综合比较发现修正Page模型(Ⅱ)能较好地描述油页岩在过热蒸汽条件下的干燥过程。     

宝日希勒褐煤的热压提质试验研究

介绍了气流干燥技术的优点,并利用HPU试验线对宝日希勒褐煤进行了热压提质研究。煤样热重分析表明宝日希勒褐煤适宜的干燥温度为105～371℃。通过分析干燥温度、给料频率对提质煤粉水分的影响及提质煤粉水分对型煤质量的影响,说明提质煤粉水分随干燥温度的升高而降低,随给料频率的增加而增大,宝日希勒褐煤适宜的干燥温度为220～320℃,给料频率为30～50 Hz;提质煤粉较适宜的水分范围为5%～13%,最佳水分为5%～8%,此时,型煤抗压强度可达900 N/个以上,落下强度超过80%。因此,以高温烟气为干燥介质,采用气流干燥技术对宝日希勒褐煤进行脱水干燥提质是可行的。试验结果为拓展宝日希勒褐煤的加工利用途径提供了依据,也为其他地区的褐煤提质提供参考。     

富氧燃煤电厂褐煤干燥过程的数值模拟

利用Aspen Plus软件对某600MW富氧燃煤电厂褐煤的干燥过程进行模拟分析,研究干燥介质、烟气温度、流量、烟气中CO2浓度和H2O含量对褐煤干燥特性的影响.结果表明,富氧燃煤电厂的烟气适合于褐煤的干燥,烟气中的CO2可以有效抑制褐煤的氧化自燃,使干燥过程更加安全,并能增强烟气的干燥能力,H2O会抑制煤中水分的蒸发;干燥温度和干燥流量的增加都会加速褐煤达到干燥要求,干燥温度的影响更明显.通过分析得出烟气温度150℃和流量1.4×106 m3/h为600MW富氧燃煤电厂的最佳干燥条件.     

生物材料有效水分扩散系数的模型与测定

对振动流化床干燥过程中含有白蛋白的多孔混合颗粒的有效水分扩散系数进行了实验观察,建立了基于费克第二定律的数值模型。此模型可通过颗粒水分含量、体积孔隙率和温度预测有效水分扩散系数。结果表明,颗粒水分含量和孔隙结构特性对水分扩散系数有显著影响。在热力干燥过程中,特别是在干燥气流速度较高的情况下,一些生物材料的外部传质阻力很小以致水分传递只受物料内部的水分扩散控制,此时不应该忽略颗粒水分含量和孔隙结构对有效水分扩散系数的影响。