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6.半干化时的产能为什么高于全干化?
有些污泥干化工艺可以将湿泥处理至含固率50-65%,而这时的处理量明显高于全干化时的处理量。其原因有两个:
首先,对于干燥系统来说,干燥时间决定了干燥器的处理量。当物料的最终含水率较高(所谓半干化)时,蒸发相同水量的时间要少于最终含水率高的情况(所谓全干化),单位处理时间内可以有更高的处理量。
其次,污泥在不同的干燥条件下失去水分的速率是不一样的,当含湿量高时失水速率高,相反则降低。
7.污泥干燥的机理是怎样的?
干燥是为了去除水分,水分的去除要经历两个主要过程:
1)蒸发过程:物料表面的水分汽化,由于物料表面的水蒸气压低于介质(气体)中的水蒸气分压,水分从物料表面移入介质。
2)扩散过程:是与汽化密切相关的传质过程。当物料表面水分被蒸发掉,形成物料表面的湿度低于物料内部湿度,此时,需要热量的推动力将水分从内部转移到表面。
上述两个过程的持续、交替进行,基本上反映了干燥的机理。
8.干化为什么要讨论换热形式?
干化所应用的换热形式是分析干化系统效能的重要理论基础。
所有的换热均需通过一定的介质或界面来进行,这些介质或界面要么是气体,如空气、蒸汽、氮气、烟气等;要么是金属,这时其热量是通过烟气、导热油、蒸汽等介质来输送的。
介质蓄积和携带热量。含湿物料接触金属热壁时,水分子与金属分子的接触,形成了热传导;气态介质分子与含湿物料中水分子的包裹、混合和接触,形成了热对流。热传导和热对流是干化过程中应用最多的两种换热形式。
绝大部分干化工艺均采用其中的一种作为主要换热形式,少数则两种兼备。
除去烟气可以用于直接加热方式外,其余介质的应用均属于间接加热方式的热利用。
换热形式决定了干化系统热量损耗的基本特点。
9.为什么污泥干化的时间长?
大多数干化工艺需要20-30分钟才能将污泥从含固率20%干化至90%。
干燥是由表面水汽化和内部水扩散这两个相辅相成、并行不悖的过程来完成的,一般来说,水分的扩散速度随着污泥颗粒的干燥度增加而不断降低,而表面水分的汽化速度则随着干燥度增加而增加。由于扩散速度主要是热能推动的,对于热对流系统来说,干燥器一般均采用并流工艺,多数工艺的热能供给是逐步下降的,这样就造成在后半段高干度产品干燥时速度的减低。对热传导系统来说,当污泥的表面含湿量降低后,其换热效率急遽下降,因此必须有更大的换热表面积才能完成最后一段水分的蒸发。
10.缩短干燥时间的可能性?
对所有干燥器来说,缩短干燥时间意味着生产效率的提高。能够用5分钟干燥的物料,谁也不会用10分钟。能否缩短干燥时间,不是主观意愿决定的,而是干燥条件决定的。
影响干燥过程的因素很多,比如介质环绕物料的状况,介质运动的速度、方向,物料的性质、大小、堆置情况、湿度、温度等。这些因素的总和,决定了干燥时间。以上状况的改善和优化事实上是工艺决定的,其中一个普遍采用的方法是干泥返混,除避免污泥在干燥器内的粘结外,在很大程度上可以改善物料在干燥器内的受热条件,从而有效地缩短时间。
11.关于污泥处理量的计算?
根据蒸发量、入口和出口的含固率,可以推导出干燥器的理论产能。
污泥理论处理量=蒸发量+(蒸发量X湿泥含固率)/(干泥含固率-湿泥含固率)
例如,一个蒸发量为每小时2500公斤水的干燥器,如果将20%的湿泥干化到90%,则:
2500+(2500 x 20%)/(90%-20%)x 24/1000=77吨/日
做适合于焚烧的半干化产品时:
2500+(2500 x 20%)/(60%-20%)x 24/1000=90吨/日
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