温度与颗粒大小对污泥干燥特性的影响

4种不同质量等级的污泥颗粒在100～200 ℃下进行恒温干燥实验.结果表明,污泥干燥过程包括不稳定加热阶段、恒速干燥阶段、第一降速干燥阶段、第二降速干燥阶段4个阶段.在100～120 ℃时,污泥为弱强度干燥,临界含水质量分数受温度和颗粒大小影响不明显;在140～200℃时为高强度干燥,临界含水质量分数随温度升高或颗粒变大而增大.污泥干燥速率不仅取决于温度,还取决于污泥颗粒表面单位面积上实际用于蒸发水分的热量;减小污泥颗粒不仅可以增大比表面积,而且可以提高单位面积的干燥速率;而污泥的干燥时间与温度呈二次方关系,与污泥的表面积呈线性关系．     

城市污泥燃烧特性及动力学研究

为研究污水厂污泥的燃烧特性及动力学规律,采用热重-差式扫描(TG-DSC)同步热分析仪对空气干燥污泥在空气流中进行燃烧实验,通过TG和DTG曲线对污泥的燃烧行为进行分析,针对观察到的新的现象,对热失重过程作了新的划分.实验结果表明,污泥的失重过程可分为水分析出阶段、污泥热解阶段、半焦热解到半焦起始燃烧的过渡阶段、半焦快速燃烧阶段以及矿物质分解阶段.升温速率较高时,半焦起始燃烧反应在时间上有所滞后,着火时温度较高,导致燃烧速度较快,失重率也较高.采用积分法进行动力学分析,求解出了燃烧过程主要阶段的化学反应动力学参数.     

天津市政污泥热解及燃烧动力学特性的分析

利用热重分析仪,在氮气和空气气氛下分别对天津市政污泥进行热分析实验,并采用热重、微分热重、差示扫描量热等方法分析了市政污泥的热解特性及燃烧特性．实验结果表明城市污泥燃烧热反应可分为4个阶段：水分蒸发析出、污泥有机挥发成分析出燃烧、污泥有机质及固定碳燃烧、燃烧残余物及难分解物的分解．在实验条件下,污泥样品着火温度为277．5℃,燃尽温度为540℃．建立了天津市政污泥燃烧动力学模型,采用连续两方程拟合的方式,得到了上述主要阶段的表观活化能Ea和指前因子A．     

印染污泥热解和燃烧特性的对比实验研究

为了研究印染污泥热解和燃烧的特性,利用差热－热重分析实验,对印染污泥的热解与燃烧 特性进行了热重研究,并考察了升温速率对热解和燃烧过程的影响,获得如下结果：印染污泥热解 和燃烧的失重过程,都可分成四个阶段,但它们在２５０℃以后的失重特点有所不同：燃烧过程第三 阶段存在较明显的固定碳燃烧,且由于前一阶段挥发分燃烧放热的作用,使部分失重提前;升温速 率越高,会导致污泥的内外温差增大,从而使热解与燃烧过程中失重峰滞后．因此,印染污泥热解和 燃烧过程的热重特性是彼此关联和有所不同的,对印染污泥的处置有重要影响．     

污泥的热解特性实验研究

采用热重分析仪对城市污水处理厂及造纸厂废弃污泥的热解特性进行了实验性研究,考察热解温度、升温速率和混煤比例等不同操作参数下的污泥失重特性.实验结果发现,污泥热解过程经历了三个阶段:水分挥发阶段,挥发分挥发阶段和固定碳燃尽阶段;污泥与煤混合物的热解速率在固定碳燃尽阶段与单独污泥热解相比较得到了较大的提高;混煤后污泥的活化能与频率因子都有显著的下降.     

烟丝干燥特性实验研究

目前烟草热质传递过程的研究,均采用静态实验研究方法,得出的实验结果与生产实际有一定程度的偏差.针对这种情况,为了使研究结果更加贴近生产实际,模拟了烟丝在转筒内的热质交换规律,自行设计、安装、调试了一座实验台.在该实验台进行了烟丝干燥过程动态试验研究,重点考察了湿烟丝增温减湿条件下的热质迁移的规律,以及该过程对烟草填充力的影响.结果表明,烟丝干燥过程分为恒速和降速两个阶段,恒速阶段干燥速率主要取决于外部干燥条件,提高风温或风速可大大缩短干燥周期.因而在保证烟丝干燥质量的前提下,应该改善流动和传热条件,争取在恒速阶段就把烟丝干燥到工艺要求.烘丝方式、来料温度和水分、干燥介质状态参数等对烘后烟丝的填充力有显著影响.对于转筒式烘丝机,采用顺流烘丝方式,较高的来料温度和水分,较大的热风流速,可获得较高的烘丝填充力.     

污泥热干燥粘结的特征和影响因素

污泥热干燥过程中在干燥设备内部表面的粘结是影响干燥设备性能的重要因素。通过热干燥模拟实验,分析了污泥含水率、加热温度、加热方式、加热界面性质等因素对污泥粘结的影响。结果表明,含水率是影响污泥粘结最主要的因素,污泥含水率较高时,粘结量较少,随着污泥干燥程度增加,含水率降低,粘结量逐渐增加,当含水率达到60%左右时粘结量达到最大,之后转而减少;加热温度不超过120℃时,温度对污泥粘结的影响不明显,加热温度高于120℃时,污泥粘结量随温度升高而显著增加;传导加热方式比对流加热方式更易导致污泥粘结;加热接触界面的表面粗糙度越大则污泥粘结量越大。     

污泥燃烧特性及动力学分析

利用热重分析方法对污水污泥、罐底油泥的燃烧进行了试验研究。结果表明:污泥的主要失重阶段为挥发分的析出燃烧阶段,升温速率的提高使得污泥燃烧由于热滞后现象向高温区域偏移,燃烧特性指数呈升高趋势。随升温速率的增加,污泥的着火温度呈升高趋势。采用C-R方法求解动力学参数,确定燃烧机理。结果表明:污水污泥低温段的燃烧机理为随机成核和随后生长,高温段的燃烧机理为二维扩散,罐底油泥低温段的燃烧机理为随机成核和随后生长,高温段的燃烧机理为三维扩散。     

污泥燃烧动力学特性的研究

在空气气氛下应用热重-质谱联用仪（TG-MS）研究污泥燃烧的动力学特性。结果表明,污泥热解失重过程可分为干燥、半挥发分析出、可降解挥发分析出、不可降解挥发分析出和焦炭燃尽5个阶段。通过对试验结果的计算得出了污泥燃烧各阶段的动力学参数。     

—粘土砖湿坯对流干燥过程的传热传质研究

利用Ｗｈｉｔａｋｅｒ＾［１］的体积平均理论,推得一组描述多孔介质对流干燥过程中内部热质迁移的宏观方程组,进一步归纳整理出了关于液体饱和度、温度和气相总压力的耦合方程,对该方程组应用ＡＤＩ法进行离散,并对粘土砖对流干燥过程进行了二维数值分析和实验测定,所获得的液体饱和度、温度及压力变化过程正确地揭示了干燥过程中介质内部情况。     

干化温度对城市污泥热值影响的研究

以城市脱水污泥为研究对象,将其在不同干化温度下干化至恒重,采用氧弹式量热计测定干污泥热值.实验结果表明,剩余污泥比消化污泥干化恒重所需时间长;得到干污泥挥发份存留率和干化温度(100～600℃)之间的关系,并在两者之间进行函数拟合;随温度升高,两种污泥的热值都降低,干化温度大于350℃时,干化污泥热值几乎为零;污泥的适宜干化温度范围为150～250℃,为工业上干化处理污泥提供基本数据.     

超声场强化污泥对流干燥热湿耦合迁移过程的数值模拟

为理论上有效预测超声作用对污泥对流干燥过程的影响,基于非平衡热力学理论,建立了超声场作用下污泥对流干燥热湿耦合迁移过程的数学模型.对不同声能密度作用下污泥内部温度及湿度场分布进行数值模拟.结果表明,超声作用可以有效加速污泥内部的湿迁移过程,但超声强化效果随污泥厚度增大而逐渐减弱.此外,超声热效应使污泥温度有所升高,但污泥内部的温度梯度却略有降低,因此,污泥内部由温度梯度引起的湿分扩散并未因超声波作用而得到强化.     

油菜籽干燥工艺的研究

薄层干燥是研究在一定温度、压力和湿度条件下,谷物水分随时间的变化规律,并得出其干燥方程.本文用薄层干燥实验台进行了油菜籽的薄层干燥试验,确定了各参数（介质温度、湿度,谷物的初始温度、水分）对干燥速度的影响程度,建立了油菜籽薄层干燥的数学模型,并依据油菜籽的干燥特性,确定油菜籽干燥的合理工艺及工作参数,并结合玉米、水稻的干燥工艺及作业参数,研究一种适合油菜籽、玉米、水稻等物料的干燥设备,实现一机多用,提高设备利用率.工作时,通过对干燥设备的调整实现预热-干燥-缓苏—冷却和预热—干燥—冷却的工艺以及实现适合三种作物不同的干燥作业参数.     

污泥陶粒的性能特征与烧制工艺

为了探索污泥烧制陶粒的新方法,在系统分析污泥理化性质的基础上,研究污泥陶粒的制备工艺及性能.结合污泥低温干化的技术特点,建立污泥干化与陶粒烧制一体化的工艺流程.研究结果表明,污泥的Al2O3和Na2O+K2O质量分数在可用于烧制陶粒的化学组成范围内,SiO2的质量分数接近于48%的下限值,具备烧制污泥陶粒的基本条件;污泥陶粒的抗压强度随着表观密度的增加而增大,烧制温度对污泥陶粒的抗压强度和表观密度产生明显影响,在1 075 ℃时烧制的污泥陶粒具有最大的抗压强度（71.7 MPa）和表观密度（2.45 g/cm3）,污泥陶粒的吸水率随烧制温度的增加而减小.     

超声波强化真空冷冻干燥酸奶中水分蒸发的研究

结合超声波和真空冷冻干燥的优点,对酸奶进行干燥.与真空冷冻干燥相比,在不同超声作用时间、超声波功率和脉冲的条件下,检测酸奶干燥过程中水分损失率、干燥总时间,建立相应条件下的干燥动力学模型.结果表明：超声波干燥显著的提高了物料在较低气流速度和低温下的水分扩散,有效的缩短了干燥总时间.干燥酸奶的最佳条件为超声波功率55％（总功率为900 W）、超声脉冲5∶3、超声波作用时间1.5h,此时干燥时间在同等条件下最短,比对照组平均缩短了20.58 h.干燥的数学模型符合指数方程Wt=W0e-kt.     

污泥干化芦苇床芦苇中多环芳烃的含量分布

通过现场试验,考查了多环芳烃（PAHs）从污泥向芦苇的转移以及PAHs在芦苇各部位的分布情况。受试芦苇植于污泥干化芦苇床内,芦苇床规格3m×1m×1.3m,其中高度含0.65m填料层和0.65m超高。试验进行了3a,包括2a的污泥负荷期和1a的闲置期。2a负荷期内共进泥8.4m（含水率99.14%）,污泥PAHs含量平均5.69mg·kg-1。原生芦苇茎和叶中的PAHs含量相对较高,达到2.198和2.583mg·kg-1（DW）,分别是芦苇根PAHs含量的2.44和2.87倍,且以低环PAHs为主。运行结果表明,受试芦苇对污泥中的PAHs产生了明显的富集作用。运行第2年9、10和11月取污泥干化芦苇床芦苇样品并进行检测,发现芦苇根茎叶内PAHs含量呈逐月升高趋势;第3年11月芦苇根茎叶所含PAHs总量分别为7.642、7.713、7.946mg·kg-1（DW）,相对原生芦苇分别提高了8.50、3.52和3.08倍,且以低环PAHs为主,根茎叶低环PAHs含量占PAHs总量的55.14%、56.96%和44.59%。芦苇中PAHs的含量与植物含脂率具有显著的正相关关系,而与芦苇的含水量无关。     

太阳能相变储热系统对木材干燥速率的影响

针对木材太阳能干燥间歇性的不足,在原有太阳能干燥装置的基础上,增设了多管道叉排石蜡相变储热系统,并在小型试验台上模拟了木材太阳能干燥过程。试验研究表明:该干燥装置中储热系统供风温度对木材干燥速率的影响最大,干燥速率随着供风温度的升高而增加,最大的差值达到0.29%/h。;其次是循环风速,随着循环风速的提高干燥速率先增大后减小,在风速为1.5 m/s时的干燥速率最高,为1.0%/h;而石蜡管的管排数对干燥速率几乎没有影响,不同管排数下最大的差值为0.05%/h。此装置最优的干燥条件为:石蜡管管排为9排,循环风速为1.5 m/s,供风温度为65℃,此条件下干燥速率可达1.06%/h。上述研究结果可为木材太阳能干燥设备储热系统的研发提供参考。     

CASS工艺处理寒冷地区生活污水的试验研究

低温对CASS工艺处理效果有一定影响.本文通过与常温条件下的对比实验,重点探讨CASS工艺在低温条件下的工程设计参数.结果表明:污泥浓度为3 500 mg/L～4 500 mg/L,污泥负荷为0.50 kgCOD/(kgMLSS.d)～0.75 kgCOD/(kgMLSS.d),运行效果和经济性比较好;在其他条件相同情况下,与常温条件相比,CODcr去除率约降低4%～5%,SS去除率约降低3%,NH3-N和TP去除率约降低10%左右.