污泥干燥特性及其模型

对污泥进行了干燥试验研究,得出含水率、干燥速率等基本特性曲线。采用多元线性回归对试验数据进行分析,建立了污泥干燥的数学模型,干燥模型与试验结果的比较表明了模型的准确性。通过试验以及模型结果的分析,探讨了干燥温度及颗粒粒径对污泥干燥特性的影响。结果表明:在干燥介质温度小于100℃时,污泥颗粒的粒径是干燥速率的主要影响因素,温度的影响效果较小,只有当干燥介质温度大于100℃时,温度对干燥速率才有较大的影响。对污泥低温干燥技术的开发具有一定的指导意义。     

粉煤灰加气混凝土干燥收缩特性的研究

试验研究了初始含水率、相对湿度、温度和试件尺寸等因素对粉煤灰加气混凝土干燥收缩的影响,并结合实际使用条件就各因素对粉煤灰加气混凝土应用过程的干燥收缩进行了分析.     

不同水胶比高性能混凝土内部自干燥与干湿循环影响试验

混凝土内部相对湿度是影响混凝土性能状态的重要因素.为研究不同水胶比、不同粉煤灰(FA)掺量对高性能混凝土自干燥效应的影响以及干湿循环过程中混凝土内部相对湿度(IRH)变化规律,首先对4种不同配合比的混凝土试件采用双层锡箔纸密封包裹处理,并对其自干燥现象持续70 d监测,然后对不掺粉煤灰0.3水胶比的混凝土试件进行不同时段的浸水和自然干燥多次循环试验,模拟混凝土在干湿循环历程中其IRH变化规律.试验表明:在密封状态下,高性能混凝土内部相对湿度变化存在两个时期,即湿度饱和期(相对湿度100％)和湿度下降期;相同水胶比下,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的湿度饱和期增长,自干燥作用较缓慢,掺量35％FA的混凝土尤为明显;0.4水胶比掺35％FA的混凝土试件内部相对湿度基本无变化,几乎不存在自干燥现象.在干湿循环过程中,湿度上升(浸水)的速率明显大于湿度下降(干燥)的速率,随干燥时间增长,其内部相对湿度下降的速率逐渐变慢;随着干湿循环次数的增加,混凝土内部相对湿度变化速率逐渐减小.     

干燥工艺参数对颗粒状氯化天然橡胶干燥过程的影响

通过氯化天然橡胶的穿透干燥试验,探讨风温、风速以及粒径对CNR干燥速率的影响规律,通过对数据正交分析,寻找最佳干燥工况及参数,揭示影响干燥速率的规律。     

微波干燥天然橡胶含水量与干燥速率关系研究

为探讨湿天然橡胶微波干燥新技术,利用自制的微波干燥试验测试系统,对湿天然橡胶进行了不同干燥温度下的微波干燥试验,测试分析了微波干燥过程中湿天然橡胶含水率与失水率的关系,并探讨了不同干燥温度下湿天然橡胶含水率与失水率的关系。研究结果表明,不同干燥温度下湿天然橡胶失水速率随干基含水率的变化曲线呈一致趋势;失水率随含水率的升高先增大后减小;干燥温度越高,湿天然橡胶相同失水率下对应的含水率就越高。     

小颗粒“胶乳法”氯化天然橡胶穿透干燥试验

通过氯化天然橡胶(CNR)的穿透干燥试验,探讨风温、风速以及粒径对“胶乳法”CNR干燥速率的影响规律,结果表明,温度和风速对含水量的下降速率影响较大,而粒度对其影响较小。建立了穿透干燥方程,对实验数据进行了拟合,结果显示其吻合性较好。红外光谱分析以及物理性能测试结果表明,“胶乳法”CNR物料的干燥温度应控制在100℃以下。     

"胶乳法"氯化天然橡胶薄层干燥影响因素的研究

采用二次回归正交设计方法,对“胶乳法“氯化天然橡胶(CNR)进行薄层干燥试验.分析了热风温度、风速和物料的粒径等因素对干燥速率、干燥后物料性能的影响规律,确定了影响物料薄层干燥速率各因素的主次,提出了较佳的干燥工艺和合理的性能参数.     

污泥热泵干燥速率及能耗的实验研究

利用小型热泵干燥试验台，对污泥干燥过程含水率、空气参数（温度、相对湿度）及热泵参数（制冷工质参数、排水量、能耗等）的变化进行了试验测试，并着重对干燥速率、能量回收率及影响因素进行了分析。试验显示，依靠外热源预热后，污泥干燥过程仅依靠热泵回收的排气余热供热，干燥箱内平均温度可达63℃，最高迭71℃。干燥箱内温度的高低取决于受制冷工况影响的热泵供风温度。污泥干燥速率随空气温度升高和相对湿度的降低而增大，湿基含水率从42．6％到18．74％的平均干燥速率为0．123％／（m·min）。热泵干燥回收排气余热的节能效果显著，并随热泵排水量的增加而增大。平均能量回收率为39．1％，最大值为48．9％和最小值为23．6％，分别发生在热泵排水量最大和最小的阶段。     

不同加热功率下含油污泥的干燥

辽河油田的含油污泥含有大量的水分,为了更有效地进行油泥热解和减少热解过程中的能耗,需运用干燥技术处理油泥。实验考察了不同干燥功率对油泥干燥速率、湿分比的影响。实验结果表明:油泥干燥可以分成3个阶段,即恒速干燥阶段、第1降速干燥阶段和第2降速干燥阶段;加热功率越大,达到平衡含水质量分数所用的时间越短,恒速干燥速率越大。然后运用干燥方程求得干燥时间。最后运用热分析动力学对实验数据进行处理,得到干燥动力学的数学模型。模拟结果表明修正Page模型符合油泥干燥过程。     

过热蒸汽间歇干燥酒精糟研究

以高湿物料酒精糟为研究对象,进行了过热蒸汽间歇干燥实验研究。利用自行设计的间歇干燥实验台,酒精糟的初始含水质量分数为66.7%,研究了不同实验条件对干燥速率的影响。结果表明:随着干燥介质温度的升高,干燥速率明显加快;被烘物料质量越少,烘干时间越短;随着物料颗粒直径的减小,恒速段的干燥速率基本不变,而降速段的干燥速率明显增加;过热蒸汽质量流量越大,干燥速率越高。因此随着蒸汽过热度的升高、质量流量的增大,过热蒸汽干燥速率加快,干燥效率越高;随着进料质量的增加、颗粒直径的增大,过热蒸汽干燥速率却有所降低。     

纳米颗粒对粉煤灰水泥基材料干缩变形的影响及机理

为探讨纳米颗粒对掺粉煤灰的水泥基材料干缩变形的影响,选取了纳米SiO2和纳米SiC两种纳米颗粒,分别制备了纳米改性粉煤灰水泥砂浆和混凝土试件,通过试验研究了纳米颗粒掺量对不同龄期粉煤灰水泥砂浆和混凝土干缩性能的影响,并分析了其作用机理.结果表明,掺纳米颗粒的水泥砂浆干缩率明显增大,掺量为2％的纳米SiO2水泥砂浆和纳米SiC水泥砂浆的28 d干缩率较普通水泥砂浆分别增大了90％和120％;掺量为2％的纳米SiO2混凝土和纳米SiC混凝土28 d干缩率较基准混凝土增大了124.8％和85.8％;纳米颗粒对粉煤灰水泥砂浆和粉煤灰混凝土干缩性能的影响很明显,而混掺与单掺纳米颗粒对混凝土的干缩率影响不大.分析认为,纳米颗粒比表面积大,吸附水分增多,造成内部自由水被大量消耗,同时由于纳米颗粒填充了混凝土内部结构中的微小孔隙,使得外部水分难以进入内部而被蒸发,造成内外变形不一致,最终增大了混凝土的干缩率.     

严苛侵蚀作用对优化导电混凝土性能的影响

干湿交替和硫酸盐腐蚀引起的损伤严重影响导电混凝土服役时的长期稳定性。本研究以碳纤维、石墨作为导电相材料,掺入粉煤灰和硅灰制备导电混凝土,在干湿交替和硫酸盐腐蚀耦合作用下,讨论粉煤灰、硅灰掺量对导电混凝土力学性能与电学性能的影响。综合导电混凝土的力学性能与电学性能衰变定义了服役性能劣化指标。结果表明：掺入粉煤灰和硅灰后提升了导电混凝土在干湿交替和硫酸盐腐蚀下的耐久性和导电稳定性;当粉煤灰和硅灰的总掺量一定时,提高粉煤灰占比能够有效降低干湿交替和硫酸盐腐蚀造成的强度损失,并提高导电混凝土的导电稳定性。     

高C3S水泥系统的力学性能及干缩性能

研究了高C3S水泥系统和普通水泥系统的力学性能及干缩性能。结果表明,高C3S水泥具有较高的强度和较小的干缩,可大量利用粉煤灰(掺量可达40%)。普通水泥只有在很高的比表面积时,3d和28d强度才和高C3S水泥相当,但其干缩比高C3S水泥大得多。从节约能源、利用资源和提高水泥混凝土材料耐久性出发,应大力发展高C3S水泥。     

Influence of fly ash fineness on strength, drying shrinkage and sulfate resistance of blended cement mortar

In this paper, the influence of fineness of fly ash on water demand and some of the properties of hardened mortar are examined. In addition to the original fly ash (OFA), five different fineness values of fly ash were obtained by sieving and by using an air separator. Two sieves, Nos. 200 and 325, were used to obtain two lots of graded fine fly ash. For the classification using air separator, the OFA was separated into fine, medium and coarse portions. The fly ash dosage of 40% by weight of binder was used throughout the experiment. From the tests, it was found that the compressive strength of mortar depended on the fineness of fly ash. The strength of mortar containing fine fly ash was better than that of OFA mortar at all ages with the very fine fly ash giving the highest strength. The use of all fly ashes resulted in significant improvement in drying shrinkage with the coarse fly ash showing the least improvement owing primarily to the high water to binder ratio (W/B) of the mix. Significant improvement of resistance to sulfate expansion was obtained for all fineness values except for the coarse fly ash where greater expansion was observed. The resistance to sulfuric acid attack was also improved with the incorporation of all fly ashes. In this case the coarse fly ash gave the best performance with the lowest rate of the weight loss owing probably to the better bonding of the coarse fly ash particles to the cement matrix and less hydration products. It is suggested that the fine fly ash is more reactive and its use resulted in a denser cement matrix and better mechanical properties of mortar.     

粉煤灰水泥石碳化性能的化学分析

开发了一种自制测量装置。利用该装置,沿碳化深度方向,分层测定了碳化粉煤灰水泥石中CaCO3的含量。绘制了＂CaCO3含量–深度＂曲线。根据曲线特点,定义了完全碳化区、部分碳化区、未碳化区等概念和碳化程度、碳化速度等特征指标。研究了粉煤灰掺量、水胶比、龄期、养护条件、碳化前烘干处理、碳化时间、碳化湿度等对粉煤灰水泥石碳化性能的影响。结果表明：粉煤灰掺量越大,水胶比越高,龄期越短,养护环境越干燥,碳化前试件越干燥,粉煤灰水泥石的抗碳化性能越差;碳化时间越长,碳化湿度越低,粉煤灰水泥石的碳化程度越高;但碳化速度随碳化时间的增长而减慢。这些结论与文献报道的用其他方法得到的公认的结论一致。本方法还得到了更加深入的研究结果,即：粉煤灰掺量越大、粉煤灰水泥石中可碳化物质的相对含量越低;水胶比、龄期、养护条件、碳化时间、碳化湿度基本不改变粉煤灰水泥石中可碳化物质的相对含量;龄期、养护条件可改变未碳化粉煤灰水泥石中碳酸盐的相对含量。     

粉煤灰、矿粉对水工混凝土体积稳定性的影响

采用对比的方法,实验研究了粉煤灰、矿粉对水工混凝土的工作性、抗压强度、弹性模量、干缩和受压徐变的影响。结果表明,在粉煤灰、矿粉等量取代部分水泥后,混凝土的工作性改善,抗压强度和抗压弹模与基准样相近,而28d以后的干缩明显减小;掺有粉煤灰、矿粉的混凝土随养护龄期的延长、强度的增加,其受压徐变逐渐减小;当粉煤灰掺量(质量分数)从15%增加到25%时,混凝土的徐变增大;对于相同掺量(15%)的粉煤灰、矿粉混凝土,经60d养护后加荷其徐变基本相同。     

水泥基体参数对水泥砂浆干缩性能的影响

采用干缩实验研究水灰比、灰砂比、水泥细度等水泥基体参数对水泥浆干缩性能的影响。结果表明,水灰比在0.35～0.60时,砂浆的干缩率随水灰比增大而增大;其它条件不变时,砂浆的干缩率随胶砂比增大而明显增大,随水泥细度提高而增大;高标号水泥的干缩率大于低标号水泥,水泥标号相同时,P.II>P.F>P.S;矿渣微粉比粉煤灰更适用于生产高性能水泥和高性能混凝土;减缩剂能明显减小水泥砂浆的干缩率。     

矿物掺和料与再生骨料对水泥强度和收缩性能的影响

矿物掺和料与再生骨料应用于水泥制品中是废弃物资源化利用的重要途径。为了研究矿物掺和料与再生骨料对水泥强度和收缩性能的影响,设计不同掺和料掺合比例与再生骨料取代率,进行不同龄期的强度、干燥收缩和早期自收缩测试。结果表明,粉煤灰降低水泥强度,而矿粉可提高水泥后期强度;粉煤灰和矿粉对水泥的干燥收缩有抑制作用,但对水泥早期自收缩有促进作用;再生骨料能够提高水泥强度,而对水泥的收缩性能无明显影响。     

HYBRID DRYING OF GRANULAR MATERIALS BY COMBINED RADIATIVE AND CONVECTIVE HEATING

ABSTRACT

As one of the basic steps of the R&D on hybrid drying by combined radiative and convective heating, drying experiments of a stagnant horizontal wet granular layer heated simultaneously by infrared lamps and hot air were conducted throughout a whole period of the drying. An opaque model, in which the incident radiation is assumed to be absorbed only on the surface of the layer, was introduced to explain experimental trends. Then, the effects of combined heating on drying characteristics of three kinds of samples, a silica sand, a brick and a brown coal were discussed by comparing the experimental data with the calculated results.

The calculated results were found to be in a close agreement with the experimental data obtained on the time behaviors of the drying rate and the temperature distribution in the- layer during not only the preheating and the constant rate periods but also the falling rate period. In the case of the coal layer, however, the falling drying rate different from that in ordinary convective drying had to be considered since it appeared that the radiative heating had an effect to enhance the falling drying rate of the coal owing to some interactions of the coal and water.