PDF《5 结论》

Xe----平衡湿含量(%)

5 结论 从式(2)中可以看出, ,而且所有 的曲线具有共同的起点(0,1)和终点(∞,0),但 是中间变化趋势却各不相同,见图 5.

1、 根据不同粒级褐煤煤样的流态化实验, 确定了 不同粒级褐煤的临界流化风速.全粒级煤粒临界流化 风速为36m3 /h , 0.50-1.25mm 、 1.25-2.00mm 、 2.00-3.00mm 粒级煤粒临界流化风速依次为 20m3 /h、 40m3 /h、50m3 /h.

2、当干燥介质的温度、湿度、流动速度等因素恒 定的情况下,褐煤煤粒的静态干燥脱水速度很慢.煤 样的干基湿含量降到 5.21%需要干燥

30 分钟,降到 0.61%需要在烘箱中干燥 60min,从能耗来看,对褐煤 的脱水干燥,水分控制在 5%左右为宜.

3、 流化床干燥具有快速干燥脱水特性, 对于全粒 级褐煤煤样,当干燥温度小于 200℃温度范围,达到 煤样临界干基湿含量的时间随干燥温度升高而减小, 去除煤样外在水分达到煤样临界干基湿含量所用的时 间最少为 8min.而当干燥介质温度大于 220℃时,干 燥速度加快,达到煤样临界干基湿含量的时间缩短到 5min. 图5不同温度下用 MR 表示的干燥特性曲线 (N2:air[体积比]为1:1;

临界流化速率为38m3 /h) Fig5 drying characteristic curves represented by MR at differ- ent temperatures (N2:air[V] =1:1;

critical flow rate =38m3 /h)

4、 得到全粒级褐煤煤样的干燥脱水特性方程, 符 合单项扩散模型 其干燥规律与干燥 介质温度和风速有密切关系.依据该模型,可以对实 际生产起到重要的指导作用.在生产工况稳定的情况 下,可以通过抽样检查来求得干燥到最终水分所需要 的时间, 避免干燥时间过长而造成燃料及电力的浪费, 或者干燥时间不够致使煤样水分达不到要求. 由图5褐煤不同温度下用MR表示的干燥特性曲 线可以看出,煤样的干基湿含量达到3%左右时,其干 燥速率变得很小.可以推测,褐煤由于煤化程度低, 成煤时间短, 本身含有很多的活性基团, 如羟基-OH、 羧基-COOH、羰基>

C=O、胺基-NH2等,易与水 以氢键的形式结合,导致煤粒中水含量大.同时,煤 粒是多孔性物料,具有很大的比表面积,表面自由能 较高,具有吸附性,因而褐煤属于吸湿性多孔物料, 从而对水有一定的吸附和结合, 称为吸附化学结合水, 是水在微粒多孔胶体里的一种结合形式.这种化学结 合水既不同于表面水(外水),也不同于结晶水.表 面水完全靠物理吸附于煤粒的表面,易于干燥脱去;

结晶水属于分子结构水,很难除去;

化学结合水脱去 难易程度介于两者之间,要脱去这些化学结合水需要 消耗一定的能量. References (参考文献) [1] Zhao Zhenxin,Zhu Shuquan,Ma Mingjie. Comprehensive and Optimal Utilization of Lignite in China[J], Clean Coal Technol- ogy,2008,14(1), P28-31 赵振新,朱书全,马名杰等.中国褐煤的综合优化利用[J].洁净 煤技术,2008,14(1), P28-31 [2] Kucuk A, Kadoglu Y, Gulaboglu M. S. A Study of Spontaneous Combustion Characteristics of a Turkish Lignite: Particle Size, Moisture of Coal, Humidity of Air[J],Combustion and Flame, 2003(133), P255 C 261. [3] Jin Guomiao. Drying Equipment[M].Beijing: Chemical Industry Press,2002 金国淼.《干燥设备》[M].,化学工业出版社,2002 [4] Lakoff M.B.Dry in Chemical Industry[M]. Beijing: Chemical Industry Press,1983 雷可夫 M.B. 《化学工业中的干燥》 [M].化学工业出版社,

1983 一般来说,当煤粒湿含量比较大时,煤粒内的水 分部分以液态水形式移至煤粒表面的蒸发层,蒸发后 以蒸汽形式移出.在蒸发开始阶段,蒸发层靠近煤粒 表面, 然后逐渐向煤粒内部移动, 向内部移动的越深, 煤粒湿含量越小,则煤粒孔隙中的流动阻力越大,此 时煤粒内湿量传输以蒸汽迁移为主,由此排出一定的 水分所需要的时间更多. [5] Li Jianguo,Zhao Lijuan,Pan Yongkang. Application of Flu- idized - bed in Thermal Drying of Biological Materials[J]. Chemical Industry and Engineering Progress , 2005,24(2), P190-192 李建国,赵丽娟,潘永康等.流化床在生物物料热力干燥中的应 用[J].化工进展.2005,24(2), P190-192 [6] Hector A. Leglesias, Handlebook of Food. Isotherms, Academic. Press. Inc, New York,