油頁巖干燥過程數(shù)值模擬及干燥動力學分析.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、由于經(jīng)濟的高速發(fā)展導致了巨大的能源消耗,而傳統(tǒng)化石燃料儲備量正日益減少,引發(fā)世界多國開始尋找替代能源,油頁巖世界儲量豐富,是一種很好的替代能源。但是開采出來的油頁巖具有很高的含濕量,這種高含水率對干餾制備頁巖油和燃燒油頁巖進行發(fā)電都是不利的,油頁巖流化床具有很高的干燥效率,但其內(nèi)部傳熱傳質(zhì)模型缺乏可靠模擬參數(shù),因此本文對油頁巖單顆粒干燥過程進行模擬,分析不同干燥介質(zhì)傳統(tǒng)熱空氣和過熱蒸汽干燥油頁巖過程,得出相關參數(shù)計算表達式。油頁巖干燥傳

2、質(zhì)過程復雜,基于干燥動力學理論提出的半經(jīng)驗模型,用來預測濕份變化具有一定可靠性。
  基于Whitaker理論建立了熱風干燥油頁巖數(shù)學模型,使用有限元數(shù)值計算軟件COMSOL對油頁巖的傳統(tǒng)熱風干燥過程進行數(shù)值計算,揭示了熱風干燥過程油頁巖內(nèi)部溫度和含濕量的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)干燥過程主要推動力是邊界處水蒸汽濃度梯度,熱空氣相對含濕量對模擬結(jié)果有很大影響;熱空氣溫度越高,干燥速率越快;干燥過程中顆粒內(nèi)部溫度、含濕量及氣相壓力受油頁巖片狀結(jié)

3、構的影響而顯示處各向異性特征;得出熱空氣干燥油頁巖水分有效擴散系數(shù)的計算表達式?;谔荻闰?qū)動模型理論建立了雙場模型即溫度場和濕度場耦合模型,用來模擬過熱蒸汽干燥單顆粒油頁巖過程,使用COMSOL軟件求解耦合方程組,并對干燥過程中濕分有效擴散系數(shù)進行了詳細的討論,得出其與粒徑、含濕量及溫度有關的計算表達式;對比熱空氣干燥和過熱蒸汽干燥可知,過熱蒸汽干燥使得油頁巖具有更高的水分擴散系數(shù)。
  基于干燥動力學理論對熱風流化干燥油頁巖過程

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