含油污泥油炸脱水过程中热一质耦合传递分析.pdf

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1、石油学报(石油加工)2014年4月ACTAPETROLEISINICA(PETROLEUMPROCESSINGSECTION)第3O卷第2期文章编号：1001—8719(2014)020298—07含油污泥油炸脱水过程中热一质耦合传递分析张珂，朱建华，周勇，武本成(中国石油大学化学工程学院，北京102249)摘要：以车用废润滑油为油炸介质，对辽河油田含油污泥进行了油炸脱水实验，并对油炸脱水过程中含油污泥的油、水含量及其变化率、体积平均温度及其变化率以及表面对流传热系数随时间的变化进行了量化。根据含油污泥样

2、品脱水速率随油炸时间的不同变化趋势，将油炸脱水过程分为表面水分汽化、壳核形成、毛细管内水分脱除以及降速干燥4个阶段。研究结果表明，含油污泥样品的脱水速率对其吸油速率有一定影响，在前3个阶段脱水速率越高，相应的吸油速率越低；在第Ⅳ阶段，由于脱水及吸油过程基本完成，含油污泥样品的脱水及吸油速率均呈递减趋势。在含油污泥样品油炸脱水过程中，对流传热系数随时间的变化趋势与其脱水速率随时间的变化趋势基本相同，最大对流传热系数为510W／(ITI·℃)。此外，通过对各阶段含油污泥样品的吸油量及脱水量对比可知，与前3个阶

3、段相比，降速干燥阶段的脱水量较少而吸油量较大，因此在进行含油污泥油炸脱水时，可不进行该阶段操作，以减少废油的吸人量，降低过程运行成本。关键词：含油污泥；油炸脱水；热一质耦合传递中图分类号：X705文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1OO18719．2014．02．017AnalysisoftheCoupledHeatandMassTransferDuringFry—DryingProcessofOilySludgeZHANGKe，ZHUJianhua，ZHOUYong，WUBenchen

4、g(CollegeofChemicalEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Beijing102249，China)Abstract：Thefry—dryingmethodwasappliedtodryoilysludgefromLiaoheoilfield，andspentlubricatingoilofvehiclewasusedasfryingmedium．Thechangesofwaterandoilcontents，dehydrationandoilupt

5、akerates，averagevolumetemperatureanditsvariationrate，aswellasconvectiveheattransfercoefficientofoilysludgesamplewereinvestigatedalongfry—dryingtime．Thewholefry—dryingprocesswascataloguedintofourstagesaccordingtothedifferentvariationtrendsofoilysludgedehyd

6、rationrate，whichwerethesurfacewaterevaporationstage，coreandcrustformationstage，capillaryboundwaterdryingstageandfalling—ratedryingstage．Theexperimentalandcalculatedresultsdemonstratedthatbetweenthedehydrationrateandoi1uptakerateofoilysludgesampleexpressed

7、aninverserelationshipduringtheformerthreestages，however，attheforthstagethetwovariablesbothdecreased．Thevariationtrendofconvectiveheattransfercoefficient()inthisprocesswassimilartothatofdehydrationrate，andthemaximumhduringthisprocesswas510W／(m．℃)．Moreover，

8、relativelysmallerdehydrationamountandlargeroiluptakeamountwereobservedatfalling—ratedryingstagethanatpreviousstages．Therefore，thelateststagewouldbeomittedinordertoreducetheamountofoiluptakeandoperationcost．Keywords：