發(fā)布時(shí)間：2019-11-27 17:56

【摘要】：我國的褐煤儲(chǔ)量豐富,但褐煤水分含量高,干燥是實(shí)現(xiàn)褐煤資源高效清潔利用的重要過程。COMBDRY低溫?zé)煔飧稍锕に嚲哂薪Y(jié)構(gòu)簡單、操作方便、能耗低等特點(diǎn)。本文針對(duì)我國蒙東霍林河褐煤,研究其干燥特性,并利用FLUENT軟件模擬COMBDRY低溫?zé)煔飧稍锕に嚨暮置焊稍镞^程,對(duì)深入認(rèn)識(shí)COMBDRY干燥工藝干燥原理、優(yōu)化工藝參數(shù)、實(shí)現(xiàn)裝置大型化具有重要意義。本文針對(duì)蒙東褐煤的干燥特性,利用水平管式電爐進(jìn)行等溫干燥實(shí)驗(yàn),研究溫度、干燥介質(zhì)對(duì)干燥特性的影響。又利用分峰軟件對(duì)干燥后褐煤的紅外光譜進(jìn)行分峰擬合,得到相關(guān)基團(tuán)的峰值面積比,來研究溫度、干燥介質(zhì)對(duì)褐煤表面含氧官能團(tuán)的影響。煤樣質(zhì)量增加,干燥時(shí)間從2.00g煤樣的60min增加到4.00g煤樣的80min。干燥溫度從120℃升高到240℃,溫度越高,干燥速率越大,干基含水率下降越迅速,干燥時(shí)間從70min縮短到20min。隨著溫度的升高,加速干燥階段的范圍在不斷地?cái)U(kuò)大,恒速干燥階段范圍變小。含水比小于0.3,煤樣進(jìn)入降速干燥階段。同一溫度下干燥介質(zhì)對(duì)干燥速率的影響差別不大,主要受干燥介質(zhì)的物性影響。空氣氣氛下,溫度從120℃升高到200℃,COOH/Car不斷增加,而CH3/CH2也有增加的趨勢,說明干燥過程使得亞甲基發(fā)生氧化生成羧基官能團(tuán),并且隨著溫度的升高,氧化的程度不斷加深。而200℃過后,增加趨勢變得平緩,甚至開始減小,這是由于羧基官能團(tuán)發(fā)生了分解,并且氧化生成羧基的速率小于羧基分解的速率。而惰性氣氛下,褐煤不易發(fā)生氧化,含氧官能團(tuán)只會(huì)發(fā)生少量分解。但有氧的環(huán)境下,褐煤更容易發(fā)生氧化,隨著干燥介質(zhì)中氧濃度的增加,氧化的作用越明顯,脂肪族更容易被氧化。通過干燥特性實(shí)驗(yàn)得知,加速干燥階段和恒速干燥階段干燥速率很快,可以把這個(gè)干燥過程理解為水分在煤粒表面蒸發(fā)。本文根據(jù)此特點(diǎn),建立褐煤干燥模型,模擬了COMBDRY低溫?zé)煔飧稍锕に嚨暮置焊稍镞^程,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,通過干燥裝置高度方向的溫度變化、煙氣進(jìn)出口壓差以及干燥前后褐煤脫除水分等關(guān)鍵參數(shù)的比較,表明本文的模擬方法可以很好的描述干燥裝置內(nèi)部的干燥過程。模擬研究煙氣入口溫度、煙煤比對(duì)COMBDRY低溫?zé)煔夂置焊稍镞^程的影響。研究表明,隨著煙氣入口溫度的升高,干燥裝置的煙氣溫降越大;煙氣速度降低得越多;干燥裝置高度方向上水蒸氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加越明顯;褐煤顆粒蒸發(fā)的水分也越多,干燥效果越好。煙氣入口溫度從120℃升高到200℃,水分脫除率從5.9%增加到了10.8%。隨著煙煤比的增加,沿干燥裝置高度方向的煙氣溫度越高;干燥裝置內(nèi)煙氣流速降低得越多;干燥裝置煙氣進(jìn)出口的靜壓差越大;褐煤顆粒蒸發(fā)的水分也越多,干燥效果越好。煙煤比從4增加到10,水分脫除率從7.3%增加到了21.1%。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD849.2

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1 王天倫;蒙東褐煤干燥特性實(shí)驗(yàn)及COMBDRY低溫?zé)煔飧稍镞^程數(shù)值模擬[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：2566709