【摘要】：油頁巖資源將是未來常規(guī)能源的替代物,但其高濕分會(huì)對(duì)大規(guī)模開發(fā)造成不利影響。本文提出一種高效的流化床干燥技術(shù),以高溫低含氧量的煙道氣為干燥和流化介質(zhì),應(yīng)用到油頁巖的深度脫水預(yù)處理中。首先,基于歐拉模型和顆粒動(dòng)力學(xué)理論數(shù)值分析了顆粒的彈性恢復(fù)系數(shù)、壁面條件及操作條件對(duì)流化床內(nèi)油頁巖顆粒冷態(tài)流化特性的影響。研究表明,當(dāng)swe取0.2及sse為0.9時(shí),數(shù)值模擬的床層壓降及膨脹高度與實(shí)驗(yàn)值吻合較好,同時(shí)初始?xì)馀莩叽缗cChiba的經(jīng)驗(yàn)值誤差較小。當(dāng)壁面滑移系數(shù)增加時(shí),床層壓降和壁面切向應(yīng)力均增加;當(dāng)增加彈性恢復(fù)系數(shù)時(shí),床層膨脹高度和顆粒速度均減小;增加流化速度,有利于增大初始?xì)馀莩叽?同時(shí)加快氣泡變化,有利于增加床層膨脹高度;同時(shí)模擬的床層壓降與實(shí)驗(yàn)值的誤差分別為4.02%,4.32%,5.39%。隨著顆粒尺寸的增加,所形成的初始?xì)馀莺痛矊优蛎浉叨入S之減小。數(shù)值研究了流化床中高溫?zé)煹罋馀c濕油頁巖顆粒的傳熱特性�！胺植及鍏^(qū)域”的兩相溫度存在較大梯度,為最有效的傳熱區(qū)域。其理論值(47.48 mm)和數(shù)值模擬值(52 mm)吻合較好,相對(duì)誤差為8.7%,驗(yàn)證了Mladen模型用于流化床內(nèi)油頁巖顆粒傳熱過程的可靠性。氣固傳熱系數(shù)與顆粒分布、雷諾數(shù)及兩相溫差均有關(guān)。碰撞恢復(fù)系數(shù)的增加,有利于提高床層的傳熱系數(shù)和有效傳熱區(qū)域。數(shù)值模擬了不同溫度下油頁巖的干燥特性并與實(shí)驗(yàn)值對(duì)比,確定了以干燥溫度和活化能為函數(shù)的濕分?jǐn)U散系數(shù)及其臨界含濕量�？偨Y(jié)了工藝參數(shù)對(duì)油頁巖在流化床內(nèi)干燥過程的影響。提高煙道氣溫度,直接給予油頁巖脫水更大推動(dòng)力;增加流化速度,提高床層內(nèi)的氣固流化質(zhì)量;明顯提高了氣固相間的對(duì)流傳熱傳質(zhì)系數(shù),因此,提高了油頁巖的干燥強(qiáng)度;減小顆粒粒徑,意味著傳熱面積越大,顆粒內(nèi)部濕分遷移路徑變短,直接減小濕分傳遞阻力;同時(shí),減小初始床層高度的增加,意味著運(yùn)行載荷減小,明顯縮短了干燥時(shí)間。在恒速干燥階段的熱效率明顯高于降速階段;在恒速干燥階段,當(dāng)增加煙道氣溫度和流化速度,可以直接提高煙道氣能量的利用量;增加初始床層高度時(shí),能量效率和能量的利用量保持基本不變。在降速干燥階段,降低煙道氣溫度和流化速度,及增加床層高度,有利于提高能量的利用量和能量效率。流化速度對(duì)干燥過程的能量效率的影響最大。
【圖文】：

圖 1.1 柳樹河油頁巖Fig. 1.1 Liushuhe oil shale資源的儲(chǔ)量及分布公布顯示，全球頁巖油儲(chǔ)量（11~13 萬億噸）主要分布于76 億噸）、俄羅斯（354.7 億噸）、剛果（143.1 億噸）和

圖 1.5 各種流態(tài)化流型的特征圖[32]Fig. 1.5 Diagram of the characteristics of various fluidized flow patterns床內(nèi)氣固流動(dòng)與傳熱的研究狀況固定床 散式床 鼓泡床 節(jié)涌床 湍動(dòng)床 快速流化床 氣力輸送
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE662

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳誦英;樊彥貞;;纖維床層中氣體的軸向擴(kuò)散[J];燃料化學(xué)學(xué)報(bào);1980年01期

2 陳誦英;纖維床層中膜擴(kuò)散規(guī)律的初步考察[J];燃料化學(xué)學(xué)報(bào);1985年01期

3 祖庸;;固定床催化反應(yīng)器床層壓強(qiáng)降問題的探討[J];陜西化工;1985年03期

4 蔡平;陳沙鵬;俞芷青;金涌;;操作條件和床結(jié)構(gòu)對(duì)床層平均空隙率的影響[J];石油化工;1989年09期

5 阿熱依;阿不拉江;斯?fàn)柦?;反應(yīng)器床層壓降異常初探[J];化學(xué)工程與裝備;2009年07期

6 李芮麗;王學(xué)義;趙振興;徐海升;;乙烯環(huán)氧化反應(yīng)器床層導(dǎo)熱性能的模擬分析[J];石油化工;1993年05期

7 杜俊杰;;精制反應(yīng)器床層壓降高原因分析及對(duì)策[J];廣州化工;2011年20期

8 王森;趙聯(lián)軍;;途徑因子在徑流反應(yīng)器床層壓力降計(jì)算中的應(yīng)用[J];化肥設(shè)計(jì);1993年05期

9 陳應(yīng)祥;冷管的作用及冷管效應(yīng)的預(yù)防[J];化工設(shè)計(jì);1994年01期

10 О.М.道捷斯 ,王紹亭;懸浮床層工藝過程的特點(diǎn)[J];化學(xué)世界;1957年12期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 閻超;;CFD在我國(guó)航天中的應(yīng)用[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2005論文摘要集（下）[C];2005年

2 高亞甫;韓志航;唐輝;張波;劉喜超;殷志鵬;;CFD軟件在核電站設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[A];中國(guó)核科學(xué)技術(shù)進(jìn)展報(bào)告（第二卷）——中國(guó)核學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集第2冊(cè)（鈾礦冶分卷、核能動(dòng)力分卷（上））[C];2011年

3 齊學(xué)義;張慶;;軸伸貫流式水輪機(jī)CFD計(jì)算的性能分析[A];2008全國(guó)能源與熱工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

4 王影;蘇玉民;金星;張旭婷;;基于CFD法對(duì)螺旋槳及其節(jié)能附體的水動(dòng)力預(yù)報(bào)[A];2013年船舶水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2013年

5 趙連會(huì);羅劍楓;黃志慧;;某型壓氣機(jī)三維CFD計(jì)算分析[A];中國(guó)動(dòng)力工程學(xué)會(huì)透平專業(yè)委員會(huì)2010年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

6 馮佰威;劉祖源;詹成勝;常海超;程細(xì)得;;基于CFD的集裝箱船球首阻力優(yōu)化研究[A];2010年MIS/S&A學(xué)術(shù)交流會(huì)議論文集（中國(guó)造船工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)論文集）[C];2010年

7 王旭;孫炳楠;陳勇;樓文娟;;基于CFD的住宅小區(qū)風(fēng)環(huán)境的研究[A];工程三維模型與虛擬現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)——第二屆工程建設(shè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新論壇論文集[C];2009年

8 徐志鵬;王宣銀;羅語溪;;基于CFD的高壓氣動(dòng)減壓閥流場(chǎng)分析[A];第五屆全國(guó)流體傳動(dòng)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議暨2008年中國(guó)航空學(xué)會(huì)液壓與氣動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

9 李勇;王作杰;張松;;CFD技術(shù)在袋除塵器及系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的實(shí)踐[A];中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)環(huán)保學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2012年

10 王艷霞;陳京普;;基于CFD技術(shù)的工程船線型優(yōu)化研究[A];第十一屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第二十四屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)并周培源誕辰110周年紀(jì)念大會(huì)文集（下冊(cè)）[C];2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 曾瑤源;多層超圖剖分算法及其在大規(guī)模CFD并行計(jì)算中的應(yīng)用研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

2 王曉微;基于CFD的大棚微氣候與通風(fēng)調(diào)控研究[D];武漢大學(xué);2013年

3 何延?xùn)|;基于CFD的大功率調(diào)速型液力偶合器設(shè)計(jì)[D];吉林大學(xué);2009年

4 嚴(yán)曉旭;基于CFD的膜生物反應(yīng)器膜池水力學(xué)特性及其優(yōu)化研究[D];清華大學(xué);2016年

5 李瑞江;無控制Ⅱ型動(dòng)量交換型徑向流反應(yīng)器催化劑封和床層流場(chǎng)行為的研究[D];華東理工大學(xué);2010年

6 陳廣亮;PWR堆芯性能CFD分析技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張洪春;油頁巖流化床內(nèi)流體力學(xué)和干燥特性數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2017年

2 張運(yùn)林;煙頭點(diǎn)燃蒙古櫟和紅松落葉床層的概率[D];東北林業(yè)大學(xué);2016年

3 李秀春;大尺寸SDB疏水催化劑載體的制備及其對(duì)交換柱床層阻力的影響研究[D];西南科技大學(xué);2016年

4 賈崢瑞;微型流化床流體力學(xué)特性的實(shí)驗(yàn)與模擬研究[D];天津大學(xué);2016年

5 張澤偉;流化床內(nèi)固液兩相流特性及底板布孔優(yōu)化的模擬研究[D];西安理工大學(xué);2017年

6 余志廣;流化床內(nèi)顆粒分離的數(shù)值研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2014年

7 宋誠(chéng)驍;含液流化床中氣固流動(dòng)和液體分布的數(shù)值模擬研究[D];東南大學(xué);2017年

8 譚明兵;振動(dòng)重介質(zhì)流化床流化特性及分選細(xì)粒高嶺土的試驗(yàn)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2017年

9 徐世安;椰蓉微波流化床組合干燥過程研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2017年

10 秦志勇;基于CFD小梯度海底對(duì)流場(chǎng)分布影響的研究[D];大連海事大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：2677348