基于薄层干燥模型的褐煤干燥动力学研究

《基于薄层干燥模型的褐煤干燥动力学研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第十三届全国干燥会议论文集基于薄层干燥模型的褐煤干燥动力学研究王涛，于才渊，孟敏(大连理工大学化工学院，辽宁大连116024)摘要在不同颗粒直径和不同的干燥介质温度下，对褐煤进行干燥动力学实验研究。得到了褐煤的干燥曲线和干燥速率曲线，采用薄层于燥模型对实验数据进行模拟，得到了褐煤的干燥方程和干燥速率方程。提出了褐煤干燥速率常数的经验公式k：一唧f二鱼!!鲁幽1：‘L刖J，其中指前因子A--5．819min．1，界面蒸发活化能EV：21347．5KJ／tool，经验常数Cd--0．0409m-I。干燥时间指数n=1．5

2、16。关键词褐煤薄层干燥干燥动力学干燥速率常数DryingKineticsofLigniteBasedOnTh．in-layerDryingModelWANGtao，YUcai-yuan(SchoolofChemicalEngineering，DatianUniversityofTechnology,Dalian116024，China)Abstractexperimentswel'gperformedtostudythedryingkineticsoflignite,andthedryingcurves．嬲well

3、astIlcdryingratecurveswereobtainedunderdifferemdryingmediumtemperaturesanddifferentligni地particlesdiameters，respectively．TheexperimentaldataofdryingkLneticsoflignitesatisfiedwellwithPage(I)model011thatthedryingequationandthedryingrateequationwe他derived．Empirica

4、lequationofthedryingratecotlstaIltkwasproposed，Ii}；一exp-Ev(1+Cdlnd)1whichisgivenas。⋯Jinthatthepre-exponentiaIfactorA=5．819min．I．theactivationeneryofinterfaceevaporationEV=21347．5KJ／mol,theexperimentalconstantCd=O．0409m·1andthedryingtimeindexn---I。516。Keywordsli

5、gnitethin-layerdryingkineticsdryingrateconstant引言能源是国民经济和社会发展的重要保障。在我国能源生产、消费结构中均以煤炭为主，石油、天然气等优质能源应用比例偏低。预计到2020年，煤炭在国家能源构成中仍将在60％左右．煤炭仍是主要消耗的能源。我国煤炭资源相对丰富．占化石燃料储量的95．4"／0，但煤炭毕竟是不可再生资源，特别是近几年来，随着中高等变质程度的煤的大量开采，煤炭资源的需求缺口越来越大。所以开发利用劣质煤成为各国解决能源问题的重要途径．褐煤作为一种低变质程度的

6、煤，在全球储量约为4万亿吨，约占煤炭总储量的40％cn。褐煤在地质层中埋藏较浅，易于开采，相比高质量煤，价格低廉，有巨大的开采利用价值。但褐煤具有水分含量高，含氧官能团发达，易于风化自燃等缺点，使其难于有效洁净利用。特别是高水分含量不仅严重降低了褐煤的热值而且增加了运输费用，所以干燥／脱水是褐煤有效利用中的关键过程。而干燥动力学的研究对于认识干燥过程、干燥机理、节省能源、以及干燥器的设计极为重要¨J。薄层干燥模型的应用范围广泛，大量应用在蔬菜、水果、粮食等的干燥机理研究中【3一。而基于薄层干燥模型的褐煤干燥动力学研究

7、很少。本文通过对褐煤干燥动力学的研究，得到褐煤的干燥方程、干燥速率方程、活化能、指前因子等参数，为后续的气固两相干燥实验提供一定的理论依据。l实验部分132第十三届全国干燥会议论文集1．1样品与仪器样品：粒度分布为0-8mm的马来西亚褐煤。仪器：202-2型电热恒温干燥烘箱，上海锦屏仪器仪表有限公司通州分公司：BL-410S美国西特踞舰电子天平，东莞广鑫称重仪器仪表经营部：热电偶。实验装置如图l所示。1．空气进口：2．温度控制系统：3．电子天平：4．废气出口；5．褐煤样品：6．玻璃器皿：7一烘箱箱体；8．加热电阻丝图

8、1实验设备1．2实验方法将0-8mm粒径的褐煤筛分出睢I、20、¨、6-Tram四种不同粒径范围的样品．分别放入图l所示的实验装置中，在介质温度为100、120、140、160、180"C下进行干燥，干燥过程中褐煤的质量变化采用电子天平测量，间隔一定时间记录，直到质量不发生变化为止。实验介质温度采用热电偶测定。2结果与讨论2．1褐煤的初始含水量