酒精污泥干燥特性及数学模型.pdf

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1、第6卷第9期Vo1．6．NO．92012年9月Sep．2012酒精污泥干燥特性及数学模型王锐思李根叶世超范辞冬吴振元蔡婧菁(四川大学化工学院，成都61～一0y～06～．一5．一)一～一～g一～一=．重一o一～一s一～一～一=一萋一一～一～一一摘要用红外=F燥方法对酒精污泥进行干燥实验，研究了干燥温度和污泥厚度对水分蒸发速率、干燥速率及体积变化率的影响。实验表明，恒速干燥段的干燥速率仅与干燥温度有关；临界湿含量随污泥厚度增加而升高，随干燥温度的升C高而下降；污泥体积在恒速干燥段收缩速度较快，在降速干燥段仍有微小的变化。对污泥干燥特性曲线进行分析，建立了恒速干燥段及降速

2、干燥段的干燥模型，并将模型预测与实验结果进行了对比，误差较小。e关键词酒精污泥干燥数学模型中图分类号X705文献标识码A文章编号1673．9108(2012)09—3334—05环aⅢDryingcharacteristicandmathematicmodelingofalcoholsludge境f工阶WangRuisiLiGenYeShichaoFanCidongWuZhenyuanCaiJingjing程㈨(CollegeofChemicalEngineering，SichuanUniversity，Chengdu610065，China)学朗a报g∞制药、食品

3、、酿造、化工等行业产生大量生产污法是应用化工操作中常用的热干燥技术。污泥水，污水处理通常要沉降相当数量的污泥，污泥中含干燥的热传递特性对污泥处理方法的选择有较大影有大量的有毒有害物质，如寄生虫卵、病原微生物、响，因此干燥特性的研究日益成熟。王伟云等⋯研细菌、合成有机物及重金属离子，植物营养素、有机究了温度和特征尺寸对污泥失水率的影响，曲艳丽物及水分⋯。污水和污泥是解决城市污染问题同等¨研究了饼状污泥干燥速率及体积收缩性，Font等重要紧密关联的两个系统，污泥处理处置是污水等研究了污泥的湿含量与温度随时间的变化并处理处置得以最终实施的保障，因此，污泥问题已成建立了模型

4、，但上述研究均未提及外部条件与恒速为多数污水厂亟待解决的难题。我国酒精工业干燥段及临界湿含量的变化关系，因此，本实验研究产生废水5000万m／a，折合成干污泥1万t／a(按了干燥温度及污泥厚度对污泥湿含量、干燥速率及干污泥含量为0．02％计算)，是第二大水环境污染污泥体积变化的影响，并讨论了临界湿含量的变化，严重的轻工业’，对生态环境的危害13益加重，其从而为酒精污泥干燥设备的选型，流程设计提供实治理的问题得到了广泛的重视。酒糟污泥COD负验依据。荷高、酸性强，需要进行脱水处理，但处理的难点在于其过高含水率，因此，降低污泥湿含量是实现污收稿日期：2011—03—20

5、；修订日期：2011—05—18泥的减量化、无害化、资源化的关键。采用机械作者简介：王锐思(1986一)，女，硕士研究生，主要从事污泥干燥研脱水的方法处理后污泥湿基湿含量仅能达到究工作。E—mail：wangruisixyz@126．con通讯联系人，E-mail：shichaoye@sina．eom80％，要达到对污泥的深度脱水，比较经济的方第9期王锐思等：酒精污泥干燥特性及数学模型3335度增加时污泥内部水分传递的距离加大，传递阻力1实验物料及方法加大，因此使得干燥进入降速干燥段时内部水分含本实验所用污泥为资中球溪河沙琪公司的酒精量增高。污泥，含水率约为93％。

6、实验时称取一定质量的污泥放入烧杯中，测量污泥厚度，打开干燥箱电源开关，温度升到设定值时将其放人干燥箱内，污泥中的水分被蒸发，重量减轻，体积变小。每隔一段时间称量质量及测量其厚度，即可得到污泥中被蒸发出的水分的重量及体积变化率，直到数据不再变化为止。2数据处理方法0lO0200300400500时问“nin、设已知时间间隔为At，min；污泥厚度为b，em；fa)水分蒸发速率曲线污泥质量为G(n=0，1，2，⋯⋯)，g。干污泥重量：：G，单位为g；干基湿含量：X：—，单位为g／g干泥；水分蒸发速率：W=，单位0O0OOO0O为g／(113·min)；污泥体积变化率：=

7、on；干燥速O0024681012X(g／g)率：=，单位为g／(g·min)。nfb)干燥速率曲线3实验结果与讨论3．1污泥厚度对干燥特性的影响在干燥温度80℃条件下不同污泥厚度的干燥特性曲线示于图1。其中图1(a)为水分蒸发速率随时间变化曲线，由图可以看出污泥干燥过程经历了预热段、恒速干燥段和降速干燥段，恒速干燥段时0100200300400500W=62g／(1／1·min)，并且随着污泥厚度的增加，时间(min1恒速干燥段出现的时间越长。这是因为干燥开始时fc1体积变化曲线污泥吸收的热量一部分用于自身升温，一部分用于图1不同污泥厚度的干燥特性曲线水分汽化