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滇池疏浚淤泥的干燥特性及干燥模型研究

发布时间:2023-05-20 09:49
  疏浚淤泥量多且富含有益成分,资源化利用价值较高。然而疏浚淤泥的高含水率特性却限制了其资源化利用的快速发展。因此,如何快速有效地将疏浚淤泥的含水率降至合理范围已成为当前研究的重点。 本文通过滇池疏浚淤泥的干燥研究,探讨对流、微波、红外及化学调控对淤泥干燥特性的影响。引入干燥模型进行数值模拟,得出Modified Page-I模型最适合疏浚淤泥三种干燥方式的干燥模拟,同时计算出干燥过程中的水分扩散系数、活化能等动力学参数。主要研究结果如下: (1)对流干燥结果表明:应用Fick扩散模型,得到50%~85%初始含水率的疏浚淤泥在120℃下干燥的有效扩散系数介于5.283×10-9~7.337×10-9m2/s之间,5~40mm厚度的疏浚淤泥在100~160℃下干燥的有效扩散系数的变化范围为2.497×10-9~9.955×10-8m2/s,其值与温度、厚度呈正相关;根据Arrhenius公式建立温度与有效扩散系数的关系,得到疏浚淤泥干燥时蒸发水分所需的活化能介于9.87~16.73kJ/mol之间。 (2)微波干燥结果表明:高含水率疏浚淤泥在高功率下喷溅现象明显,干燥后淤泥表面呈蜂窝状;功率...

【文章页数】:87 页

【学位级别】:硕士

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摘要
ABSTRACT
目录
1 前言
    1.1 疏浚淤泥简述
        1.1.1 我国疏浚淤泥概况
        1.1.2 环保疏浚概况
        1.1.3 疏浚淤泥物理化学性质
    1.2 疏浚淤泥对环境的危害
    1.3 疏浚淤泥的处理现状
        1.3.1 疏浚淤泥的减量化处理
        1.3.2 疏浚淤泥的稳定化处理
        1.3.3 疏浚淤泥的无害化处理
        1.3.4 疏浚淤泥的资源化处理
    1.4 疏浚淤泥干燥的可行性与必要性
        1.4.1 疏浚淤泥干燥的可行性
        1.4.2 疏浚淤泥干燥的必要性
    1.5 常见干燥方法及其干燥机理
        1.5.1 热干燥及其机理
        1.5.2 微波干燥及其机理
        1.5.3 太阳能干燥及其机理
        1.5.4 红外干燥及其机理
        1.5.5 超声波预处理技术
    1.6 研究目的和意义
2 材料与方法
    2.1 实验药品
    2.2 实验仪器
    2.3 疏浚淤泥基本物性测试
        2.3.1 初始含水率
        2.3.2 密度的测定
        2.3.3 容重与孔隙率
        2.3.4 pH值的测定
        2.3.5 可溶性含盐量的测定(重量法)
        2.3.6 有机质的测定
    2.4 疏浚淤泥干燥动力学研究
        2.4.1 不同干燥方式对淤泥干燥性能的研究
        2.4.2 化学调控对疏浚淤泥红外干燥特性影响的研究
        2.4.3 性能测试
        2.4.4 干燥模型
3 结果与讨论
    3.1 滇池疏浚淤泥的特性
        3.1.1 疏浚淤泥的基本物性
        3.1.2 疏浚淤泥粒径分布
    3.2 疏浚淤泥的对流干燥特性及动力学研究
        3.2.1 疏浚淤泥的对流干燥特性研究
        3.2.2 疏浚淤泥对流干燥的干燥模型
        3.2.3 疏浚淤泥干燥过程中的有效扩散系数
        3.2.4 疏浚淤泥干燥过程中活化能的研究
    3.3 疏浚淤泥的微波干燥特性及动力学研究
        3.3.1 不同含水率疏浚淤泥的微波干燥特性研究
        3.3.2 不同厚度疏浚淤泥的微波干燥特性及动力学研究
        3.3.3 疏浚淤泥微波干燥的微观形貌
    3.4 疏浚淤泥的红外干燥特性及动力学研究
        3.4.1 疏浚淤泥的红外干燥特性研究
        3.4.2 疏浚淤泥红外干燥的干燥模型
        3.4.3 疏浚淤泥干燥过程中的有效扩散系数
        3.4.4 疏浚淤泥干燥过程中活化能的研究
    3.5 疏浚淤泥红外干燥的化学调控研究
        3.5.1 LYG-1调控研究
        3.5.2 复合药剂调控研究
4 结论
5 展望
6 参考文献
7 攻读硕士学位期间发表论文情况
8 致谢



本文编号:3820898

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