干燥百科:在干燥过程中湿含量变化的影响

  • 2021-07-19 11:11:05
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惰性粒子大小的影响对氢氧化铝冷冻融解污泥颗粒在干燥过程中湿含量变化的影响。在一定的操作气速下,若惰性粒子太小,如d=1.06mm时,尚不具备足够的碰撞力和磨碎能力使该污泥聚团颗粒粉碎和表明更新达到快速干燥的目的;若惰性粒子太大,如d上需要更大的操作气速来维持这些惰性粒子的喷动流化,从而造成干燥能耗的增加。换言之,在较小的操作气速下,不能给予大惰性粒子充分的动量以达到污泥颗粒表面更新的目的。上述2种情况下,污泥湿含量x随干燥时间t的变化较平缓,且达到*终恒定湿含量的时间约30min左右。若选择适宜的惰性粒子,如d=1.43mm的玻璃珠,其污泥湿含量x随着干燥时间t的增加而线性减少,在约15min左唐风翔,等:惰性粒子喷动流化床中冷冻融解氢氧化铝污泥干燥试验研究含量变化的影响右即可达到*终湿含量约16%的恒定值。因此在惰性粒子喷动流化床干燥过程中存在着一个适宜的惰性粒子直径。

加料量的影响加料量直接影响到床内颗粒的流动状态。若加料量少,虽然惰性粒子和污泥在床内能实现较好的循环和干燥,但惰性粒子靠相互碰撞来磨碎被干燥污泥的辅助作用得不到充分发挥;若加料量太多,由于污泥的粘性,将惰性粒子包裹在污泥内或粘附在污泥表面,大大削弱了惰性粒子的流动性,从而破坏了惰性粒子有规律的循环,极易导致沟流,因此,为防止床层产生沟流,加料量不能太多。

对喷动流化床内流动状态的影响流动状态惰性粒子循环正常沟流,惰性粒子床层高径比的影响在确定了喷动流化床中适宜惰性粒子直径后,该惰性粒子静床高对干燥同样具有很重要的影响,因为惰性粒子静床高实质上反映了作为载体和磨碎介质的惰性粒子在床中填充量的多少。给出了操作气速和污泥加料量不变,只改变惰性粒子静床高H时,氢氧化铝冷冻融解污泥颗粒在干燥过程中湿含量的变化。同样也存在一个适宜的惰性粒子静床高值。惰性粒子静床高太低,即较大,单位体积内惰性粒子数少,从而提供的载体表面积和碰撞磨碎动量均较小,难以达到使污泥聚团颗粒表面更新的目的;而惰性粒子静床高太高,即R较小,虽然单位体积内惰性粒子数多,但是在同样的操作气速下,高静床高的惰性粒子不能获得充分的动量以磨碎污泥聚团颗粒。因此,惰性粒子静床高,即惰性粒子床层高径比均需要适当的选择。在图3所示的操作条件下,惰性粒子的静床高以175mm为宜,也即惰性粒子床层的高径比为HD=1.4时干燥效果*好,其x随t线性地很快降低,在约17min左右即可达到约15%的*终湿含量。

流化气速与喷动气速之比的影响流化气速与喷动气速之比是影响惰性粒子和被干燥污泥颗粒在喷动流化床内流动形态的重要参数。对氢氧化铝冷冻融解污泥颗粒湿含量变化的影响。在床层表观总气速u不变的条件下,若这个速度比R太小,惰性粒子和被干燥颗粒在喷动流化床内不能达到适度的混合,甚至有死区的存在;若这个速度比太大,也会改变惰性粒子和被干燥污泥颗粒在喷动流化床内的喷动流型甚至减少了被干燥颗粒随同惰性粒子在床内的规律循环与扰动强度,不能实现污泥物料磨碎与表面不断更新的目的。因此,流化气速与喷动气速之比应有一个适当的选择才能达到较快的干燥速率,即表观x随t更快的线性降低。

流化气速与喷动气速的影响在喷动流化床内的原有流型为充气喷动时,若保持喷动气速不变,逐渐增大流化气速会导致床内的流型经由充气喷动、喷动流化、射流流化向节涌转变;若保持流化气速不变,逐渐增大喷动气速会导致床内的流型经由充气喷动向喷动流化转变。惰性粒子喷动流化床干燥时需要借助惰性粒子携带被干燥物料在床内实现有规律的循环和被磨碎,因此在上述流型中只有充气喷动和喷动流化是有利于实现污泥的快速干燥。分别给出了流化气速与喷动气速对氢氧化铝融解污泥颗粒湿含量变化的影响。可见,在实验研究的范围内,喷动气速不变,流化气速越大,氢氧化铝融解污泥颗粒的湿度降低得越快;当流化气速不变,喷动气速越大,氢氧化铝融解污泥颗粒的湿度也降低得越快;这是由于单纯地增加流化(喷动)气速,未造成流型发生质的变化,即床内流型还是属于喷动范畴。再者,在2种情况下,无论是提高喷动气速还是提高流化气速,总气速均得到提高,从而提供给氢氧化铝融解污泥颗粒的总热量增加而提高了干燥速率。

惰性粒子大小、污泥加料量与惰性粒子量之比、惰性粒子床层高径比、流化气速、喷动气速、流化气速与喷动气速之比均是影响冷冻融解污泥在惰性粒子喷动流化床内干燥效果的重要参数。它们均直接或间接地影响到喷动流化床的流动形态和惰性粒子对被干燥污泥聚团颗粒的磨碎能力。

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