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    发布时间:2020-09-10 16:27:27

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    污泥干燥

    • 分类:科普知识
    • 作者:YOLI
    • 来源:
    • 发布时间:2021-04-01
    • 访问量:518

    【概要描述】

    污泥干燥

    【概要描述】

    • 分类:科普知识
    • 作者:YOLI
    • 来源:
    • 发布时间:2021-04-01
    • 访问量:518
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    一、污泥干燥原理:

    干燥是通过加热或通风使污泥中的水分蒸发,此过程伴随较复杂的传热及传质。污泥的水分分布状况与普通的晶体物质有很大的差异,水分在污泥中有四种存在形式:自由水、间隙水、表面吸附水和结合水。由干四种水分与固体颗粒的结与情况不同,干燥过程中首先脱除的是自由水分而后是间隙水分,而后是间隙水分,第三是表面吸附水分。污泥中的结合水分是不能通过干化脱除的,只有加热到一定程度后,污泥发生裂解的过程才能除去。污泥的热干化曲线如图所示:

    污泥热干化曲线

    二、污泥加热干燥过程

    污泥干燥过程可分为三个阶段:第一阶段为污泥预热期,第二阶段是恒速干燥阶段,第三阶段是降速干燥阶段,也称污泥加热阶段。污泥的干燥过程如图所示。

    污泥干燥速率曲线

    在预热阶段,主要进行湿污泥预热,并汽化少量水分。污泥温度(假定其初始温度比空气温度低)很快升到某一值并近似等干湿球温度,此时干燥速率也达到某一定值。

    在恒速干燥阶段,空气传给污泥的热量全部用来汽化水分,即空气所提供的显热全部消耗在水分汽化所需的潜热,污泥表面温度一直保持不变,水分则按一定速率汽化。

    在降速干燥阶段,空气所提供热量的一小部分用来汽化水分,大部分用干加热污泥,使污泥表面温度升高。干燥速率降低,污泥含水量减少得很缓慢,直到平衡含水量为止。

    由污泥干燥速率曲线图可知,第二阶段为表面汽化控制阶段,第三阶段为内部扩散控制阶段。

    如污泥的干燥特性曲线所示分别为活性污泥、消化污泥和浓缩污泥的干燥特性曲线。由图可知,污泥在整个干燥过程中的状态分为三个区域:首先是湿区,在这个区域内的污泥能自由流动能非常容易地流人加热管:然后是黏滞区,在这个区域内的污泥含水率为40%-6%,具有黏滞性,不能自由流动:最后是粒状区,这个区域内的污泥呈粒状,容易和其他物质掺混。

    污泥的干燥特性曲线

    干燥是一个耗能巨大的过程,因此在污泥干燥之前,通常使用机械方法脱水?;低阉且桓鲋匾脑ご砉?,能减少干燥过程中必须要去除的水的含量。脱水污泥中的水在干燥器中蒸发,但是污泥中的有机物不能被破坏,干化过程中固体温度需保持在60-93℃。污泥干燥技术有两个方向,半干燥工艺(干燥至湿区的底部)和完全干燥工艺。完全干燥有两个阶段,应用再循环混合技术,将未经干燥的污泥与已经干燥的再循环污泥以一定比例混合成能越过黏滞区的固态污泥(大约干燥率为65%),再循环污泥的量决定干脱水机械的脱水率和要求越过黏滞区的固态污泥的要水,要达到此要求,一般再循环污泥的量要大干入混合器湿污泥的量。同时,再循环污泥和未处理的脱水污泥混合在一起进入干燥器,能减少结块,增大污泥与干燥介质的接触面积,使得干燥操作更有效率。

    在干燥器和旋风分离器中,干污泥和废气是分离的。在去除臭味和颗粒物的污染控制系统中蒸汽全部耗尽。

    三、影响干燥速率的因素

    污泥干燥所需时间的长短首先取决干干燥速率,即单位时间内在单位面积上从污泥所能取走(汽化)的水分量。

    经验表明,干燥速率是一个很复杂的量,到目前为止还不能用数学函数关系来表征干燥速率与有关因素的关系,通常要做一些小型试验以确定物料的干燥特性曲线。干燥速率通??悸堑囊蛩赜校?/span>

    (1)物料的性质和形状。包括物料的化学组成、物料结构、形状、大小和物料层堆积方式以及水分的结合形式等。

    (2)物料的湿度和温度。物料的初始含湿量、终了含湿量及临界含湿量等都影响干燥速率。物料本身的温度也对干燥速率有影响,物料温度越高,干燥速率越大

    (3)干燥介质的温度和湿度。干燥介质的温度越高,干燥速率越大。但干燥介质的温度究竟多少为宜,则与被干燥物料的质量要求有关。干燥介质的相对湿度对干燥速率也有很大的影响,相对湿度越小,干燥速率则越大

    (4)干燥介质的流动情况。干燥介质的流动速度越大,介质与物料间的传热就越强,物料的干燥速率就越高。

    (5)千燥介质与物料的接触方式。物料在介质中分布得越均匀,物料与介质的接触面积就越大,从而强化了干燥过程的传热和传质,提高了干燥速率。固体流态化技术在干燥操作中的应用就是一个明显的例子。物料与干燥介质相互之间的运动方向也对干燥速率有较大影响。

    (6)干燥器的结构形式。干燥器的结构形式是多种多样的,但都必须要考虑到以上各种因素的影响,以便设计出较为有效的干燥装置。

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