基于傅里葉數(shù)法與優(yōu)化法的污泥過熱蒸汽干燥有效擴(kuò)散系數(shù)研究.pdf

1、根據(jù)國家住建部通報(bào)，截至2014年底，我國污水處理廠與污水處理能力相比2009年分別增加了82.7％、53.9%，污水體量急劇增長的同時污泥年產(chǎn)量也日益增大。污泥干燥是污泥質(zhì)量和體積急劇減小的有效途徑并能提高穩(wěn)定性，為污泥后續(xù)處理處置提供極大的方便。過熱蒸汽干燥作為節(jié)能效果明顯、尾氣排放少、有效殺滅病毒微生物等的新型干燥技術(shù)，非常適合能耗占比很大的污泥干燥。
　　有效擴(kuò)散系數(shù)是污泥干燥過程中反應(yīng)濕分傳輸機(jī)理的關(guān)鍵參數(shù)，是干燥參數(shù)優(yōu)

2、化和干燥機(jī)設(shè)計(jì)的重要傳遞特性。為進(jìn)一步研究污泥薄層在過熱蒸汽干燥中濕分?jǐn)U散機(jī)理與有效擴(kuò)散系數(shù)，搭建了常壓對流過熱蒸汽干燥試驗(yàn)平臺。
　　本文根據(jù)干燥法測定有效擴(kuò)散系數(shù)計(jì)算時往往忽略物料濕含量變化對有效擴(kuò)散系影響，采用有效擴(kuò)散系數(shù)依賴于物料濕含量而變化的傅里葉數(shù)法和單從優(yōu)化搜索角度出發(fā)的優(yōu)化法分別計(jì)算2、4、6和10 mm厚度污泥薄層，在120～280℃過熱蒸汽溫度下的有效擴(kuò)散系數(shù)，分析有效擴(kuò)散系數(shù)與過熱蒸汽溫度、薄層厚度之間的關(guān)系

3、。計(jì)算分析結(jié)果表明：采用傅里葉數(shù)法和優(yōu)化法得出的有效擴(kuò)散系數(shù)數(shù)值基本一致，能更為精確反應(yīng)污泥薄層過熱蒸汽干燥有效擴(kuò)散系數(shù)值及變化特性；傅里葉數(shù)法和優(yōu)化法算得4 mm厚度污泥在120～280℃過熱蒸汽干燥有效擴(kuò)散系數(shù)分別為2.52×10-10～2.93×10-9 m2/s與2.75×10-10～3.32×10-9 m2/s；2、4、6和10 mm厚度污泥在160℃過熱蒸汽干燥時2種方法計(jì)算的有效擴(kuò)散系數(shù)分別為3.84×10-10～2.28