疏浚底泥連續(xù)化微波干燥特性及能效分析.pdf

1、干燥是疏浚底泥脫水處理處置過程中一個重要工序，也是其資源化和無害化的一個重要因素。由于傳統(tǒng)干燥方法存在處理效率低、能耗大、污染環(huán)境等缺點，因此，在疏浚行業(yè)中探索一種新型的干燥方法來代替現(xiàn)有的干燥技術(shù)尤為重要，高效地將底泥含水率降至合理范圍的同時，并實現(xiàn)其連續(xù)化和無害化處理。
　　本文采用連續(xù)化隧道式微波干燥設(shè)備對疏浚底泥進(jìn)行干燥實驗，初步探討了微波功率、進(jìn)料量、傳送速度、通風(fēng)狀況、含水率及干燥助劑對疏浚底泥干燥性能的影響規(guī)律，并對

2、干燥所需時間與微波功率、進(jìn)料量的關(guān)系分別進(jìn)行了分析。動力學(xué)分析得到一級反應(yīng)的活化能、指前因子等動力學(xué)參數(shù)。以電價為依據(jù)，分別對不同進(jìn)料量的底泥在不同微波功率下干燥的單位能耗進(jìn)行計算。主要研究結(jié)論如下:
　　(1)疏浚底泥連續(xù)化微波干燥過程大體可分為三個階段;快速干燥階段、恒速干燥階段和降速干燥階段。微波功率越大，進(jìn)料量越小，傳送速度越小，干燥所需時間越短，水分比下降的速率也就越快，達(dá)到相同干燥效果的時間越短。通風(fēng)狀況對微波干燥連續(xù)

3、化特性的影響不明顯。在相同微波功率下，低含水率(40％)底泥水分比變化受微波功率的影響較大，最大干燥速率隨底泥含水率的增大呈上升的趨勢。添加適量的粉煤灰對疏浚底泥連續(xù)化微波干燥中水分的去除有促進(jìn)效果，生石灰的添加有利于提高最大微波干燥速率，膨潤土、稻殼與玉米秸稈對底泥連續(xù)化微波干燥特性影響不明顯。
　　(2)非線性擬合結(jié)果表明，一階指數(shù)衰減模型(y=A exp(-x/b)+y0)適用于描述干燥所需時間與微波功率之間的關(guān)系(R2≥0

4、.98)。線性擬合表明，干燥所需時間與進(jìn)料量呈正比例關(guān)系(R2≥0.96)。為了以較少的能耗達(dá)到相同的干燥效果，對于進(jìn)料量在1.28～5.12 kg·min-1之間的疏浚底泥，以功率3 kW進(jìn)行干燥為最佳。
　　(3)動力學(xué)分析可知，對于不同微波功率和不同進(jìn)料量而言，疏浚底泥連續(xù)化微波干燥反應(yīng)的活化能分別為Ea不同功率=82.95 kJ·mol-1和Ea不同進(jìn)料=12.94 kJ·mol-1，表明疏浚底泥微波干燥反應(yīng)中完全去除其內(nèi)