典型城市生活垃圾基元中溫濕分遷移過程動力學(xué)特性研究.pdf

1、城市生活垃圾水分含量高，其濕分遷移特性對整個垃圾焚燒過程有重要影響，基于垃圾是一種具有含濕多孔介質(zhì)特性的燃料，因此垃圾的熱、質(zhì)傳遞是研究干燥過程的熱點(diǎn)問題之一。本文主要對典型城市生活垃圾基元中溫濕分遷移過程的動力學(xué)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和模擬研究。本文完成了以下幾方面的工作。
　　 利用馬弗爐進(jìn)行垃圾基元中溫濕分遷移特性的實(shí)驗(yàn)研究，得到了溫度、垃圾基元種類和塊狀垃圾基元幾何尺寸等因素對典型城市生活垃圾基元中溫濕分遷移特性的影響規(guī)律。結(jié)果

2、表明，干燥時(shí)間和干燥溫度之間關(guān)系呈t=αTb的規(guī)律，初始含濕量較高的垃圾基元和弱各向異性垃圾基元在較低溫度下均有明顯的初始段、恒速段和降速段，在較高溫度下，只有初始段和降速段，初始含濕量較低的強(qiáng)各向異性垃圾基元在所有溫度下只呈現(xiàn)初始段和降速段。
　　 實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明初始含濕量較高的生物質(zhì)垃圾基元在第一降速段會出現(xiàn)明顯的收縮現(xiàn)象，垃圾基元的含濕量、厚度、骨架的移動性以及濕分遷移速率等對其收縮特性均有不同程度的影響，在一定溫度下，

3、垃圾基元在第一降速段的收縮率與水分比近似呈線性關(guān)系。
　　 通過在流化床實(shí)驗(yàn)臺中進(jìn)行垃圾基元中溫濕分遷移過程的實(shí)驗(yàn)研究，得到了相關(guān)因素對流化床中典型城市生活垃圾基元中溫濕分遷移特性的影響規(guī)律。分析垃圾基元幾何尺寸、干燥溫度、床層厚度和風(fēng)速對流化床中垃圾基元濕分遷移特性的影響程度，并對中溫條件下垃圾基元在流化床和馬弗爐中的濕分遷移特性進(jìn)行了比較和分析。
　　 基于對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的進(jìn)一步分析，得到了典型城市生活垃圾基元中溫濕分遷

4、移過程的動力學(xué)參數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)溫度對垃圾基元濕分遷移過程有效濕分?jǐn)U散系數(shù)的影響均可以用Arrhenius方程描述，典型垃圾基元中溫濕分遷移過程所需表觀活化能較小，可以在較低的溫度下進(jìn)行干燥。
　　 對垃圾基元在馬弗爐中的中溫濕分遷移過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，用收縮模型模擬初始含濕量較高生物質(zhì)垃圾基元的濕分遷移過程，用不收縮模型模擬非生物質(zhì)垃圾基元的濕分遷移過程，計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。研究結(jié)果表明當(dāng)考慮高水分生物質(zhì)垃圾基元的收縮特性