烘焙生物质与煤不同配比混合物的流动及下料特性
发布时间：2021-03-19 09:26
在BT-1000粉体综合特性测试仪和有机玻璃下料试验系统上,分别进行了烘焙生物质与煤粉二元混合物的流动及下料特性试验,重点探讨了烘焙生物质质量分数对烘焙生物质与煤粉二元混合物流动特性的影响规律,并对不同烘焙生物质与煤粉混合物流动特性的差异进行了比较;进而考察了烘焙生物质质量分数（0100%）和下料口直径（15、17、21、24和27 mm）对烘焙生物质与煤粉二元混合物下料特性的影响规律,并提出了预测烘焙生物质与煤粉二元混合颗粒系统下料质量流率的经验公式。结果表明:随着烘焙生物质质量分数的增加,混合物的休止角和压缩度逐渐增大,Carr流动性指数（FI）逐渐减小,混合物的流动特性逐渐变差。与休止角法和压缩度法相比,采用Carr流动性指数法对于烘焙生物质与煤粉二元混合物流动特性的评价更加细致全面。该文所研究的4种原料的FI从大至小依次为:无烟煤1>无烟煤2>烘焙生物质1>烘焙生物质2。对于4种不同烘焙生物质/煤粉混合物,其流动特性由一般（common）过渡至较差（poor）的转折点（即FI=60）所对应的烘焙生物质质量分数从小到大依次为:无烟煤2（平均...
【文章来源】：农业工程学报. 2018,34(01)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
试验原料的表观形貌
农业工程学报（http://www.tcsae.org）2018年188a.HBA-1b.HBA-2c.TB-1d.TB-2图1试验原料的表观形貌Fig.1SEMmicrophotographsofexperimentalpowdersr,indexc,indexf,indexu,indexFIDD（1）式中θr,index，Dc,index，θf,index和Du,index分别为休止角、压缩度、平板角和均齐度测量结果所对应的指数。研究表明[8-10]，休止角（θr）和压缩度（Dc）越小，粉体物料的流动性越好；Carr流动性指数（FI）越小，粉体物料的流动性越差。采用有机玻璃料斗下料试验系统进行烘焙生物质/煤粉混合物的下料特性试验，如图2a所示。该系统主要包括有机玻璃料斗、挡板、接料罐和电子天平等。其中，有机玻璃料斗锥部结构如图2b所示，半锥角（θ）为30，下料口直径（Do）分别为15，17，21，24和27mm。在试验过程中，待粉体物料加入有机玻璃料斗后即移开挡板进行下料试验，采用电子天平和秒表分别测量下料质量和下料时间以确定混合物料下料质量流率（W）的试验值。文献中关于下料质量流率的预测通常是基于试验数据并采用无量纲分析的方法提出相应的经验公式[26]。因此，本文基于Verghese等[27]的研究，对于细颗粒粉体（d<500μm），考虑到料仓内压力梯度的影响，其下料质量流率的预测可根据著名的Bererloo公式[28]进行修正：注：Di为料斗上端直径；Do为下料口直径；θ为半锥角。Note:Diisinletdiameterofhopper;Doisoutletdiameterofhopper;θishalfconeangleofhopper.图2下料试验系统与有机玻璃料斗结构示意图Fig.2Structuraldiagramofdischargeexperimentalsystemandplexiglashopper0.3552o2W0.5tang1Dd（2）式中g为重力加速度，m/s2；ρ为粉体物料密度，
/www.tcsae.org）2018年188a.HBA-1b.HBA-2c.TB-1d.TB-2图1试验原料的表观形貌Fig.1SEMmicrophotographsofexperimentalpowdersr,indexc,indexf,indexu,indexFIDD（1）式中θr,index，Dc,index，θf,index和Du,index分别为休止角、压缩度、平板角和均齐度测量结果所对应的指数。研究表明[8-10]，休止角（θr）和压缩度（Dc）越小，粉体物料的流动性越好；Carr流动性指数（FI）越小，粉体物料的流动性越差。采用有机玻璃料斗下料试验系统进行烘焙生物质/煤粉混合物的下料特性试验，如图2a所示。该系统主要包括有机玻璃料斗、挡板、接料罐和电子天平等。其中，有机玻璃料斗锥部结构如图2b所示，半锥角（θ）为30，下料口直径（Do）分别为15，17，21，24和27mm。在试验过程中，待粉体物料加入有机玻璃料斗后即移开挡板进行下料试验，采用电子天平和秒表分别测量下料质量和下料时间以确定混合物料下料质量流率（W）的试验值。文献中关于下料质量流率的预测通常是基于试验数据并采用无量纲分析的方法提出相应的经验公式[26]。因此，本文基于Verghese等[27]的研究，对于细颗粒粉体（d<500μm），考虑到料仓内压力梯度的影响，其下料质量流率的预测可根据著名的Bererloo公式[28]进行修正：注：Di为料斗上端直径；Do为下料口直径；θ为半锥角。Note:Diisinletdiameterofhopper;Doisoutletdiameterofhopper;θishalfconeangleofhopper.图2下料试验系统与有机玻璃料斗结构示意图Fig.2Structuraldiagramofdischargeexperimentalsystemandplexiglashopper0.3552o2W0.5tang1Dd（2）式中g为重力加速度，m/s2；ρ为粉体物料密度，kg/m3；λ为常?
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质原料烘焙预处理研究[J]. 凌云逸,孙锲,Ronald Wennersten. 能源与环境. 2015(04)
[2]昭通褐煤气力输送临界水分含量研究[J]. 贺春辉,沈湘林,周海军. 中国电机工程学报. 2014(11)
[3]原料烘焙预处理对生物质气化的影响综述[J]. 余维金,应浩,王燕杰. 生物质化学工程. 2013(06)
[4]生物质高压密相输送特性试验研究[J]. 许盼,陈晓平,梁财,赵长遂,徐贵玲,蔡佳莹. 工程热物理学报. 2012(05)
[5]Effect of particle shape and size on flow properties of lactose powders[J]. Deborah Huck,Lisa Makein,Brian Armstrong,Ulf Willen,Tim Freeman. Particuology. 2012(02)
[6]煤粉的流动性测试及评价方法[J]. 漆海峰,郭晓镭,陆海峰,吴福玉,龚欣. 化工学报. 2012(02)
[7]烘焙预处理对生物质气化工艺的影响[J]. 陈青,周劲松,刘炳俊,梅勤峰,骆仲泱. 科学通报. 2010(36)
[8]生物质烘焙预处理对气流床气化的影响[J]. 赵辉,周劲松,曹小伟,骆仲泱,岑可法. 太阳能学报. 2008(12)
[9]煤粉流动特性若干影响因素的研究[J]. 谢晓旭,沈湘林,汤雪美,陈晓平. 煤炭学报. 2008(01)
博士论文
[1]料仓内散体流动的数值模拟研究[D]. 肖国先.南京工业大学 2004
[2]散料的流动性及其在弯管中气力输送的研究[D]. 傅磊.大连理工大学 2000
本文编号：3089365
【文章来源】：农业工程学报. 2018,34(01)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
试验原料的表观形貌
农业工程学报（http://www.tcsae.org）2018年188a.HBA-1b.HBA-2c.TB-1d.TB-2图1试验原料的表观形貌Fig.1SEMmicrophotographsofexperimentalpowdersr,indexc,indexf,indexu,indexFIDD（1）式中θr,index，Dc,index，θf,index和Du,index分别为休止角、压缩度、平板角和均齐度测量结果所对应的指数。研究表明[8-10]，休止角（θr）和压缩度（Dc）越小，粉体物料的流动性越好；Carr流动性指数（FI）越小，粉体物料的流动性越差。采用有机玻璃料斗下料试验系统进行烘焙生物质/煤粉混合物的下料特性试验，如图2a所示。该系统主要包括有机玻璃料斗、挡板、接料罐和电子天平等。其中，有机玻璃料斗锥部结构如图2b所示，半锥角（θ）为30，下料口直径（Do）分别为15，17，21，24和27mm。在试验过程中，待粉体物料加入有机玻璃料斗后即移开挡板进行下料试验，采用电子天平和秒表分别测量下料质量和下料时间以确定混合物料下料质量流率（W）的试验值。文献中关于下料质量流率的预测通常是基于试验数据并采用无量纲分析的方法提出相应的经验公式[26]。因此，本文基于Verghese等[27]的研究，对于细颗粒粉体（d<500μm），考虑到料仓内压力梯度的影响，其下料质量流率的预测可根据著名的Bererloo公式[28]进行修正：注：Di为料斗上端直径；Do为下料口直径；θ为半锥角。Note:Diisinletdiameterofhopper;Doisoutletdiameterofhopper;θishalfconeangleofhopper.图2下料试验系统与有机玻璃料斗结构示意图Fig.2Structuraldiagramofdischargeexperimentalsystemandplexiglashopper0.3552o2W0.5tang1Dd（2）式中g为重力加速度，m/s2；ρ为粉体物料密度，
/www.tcsae.org）2018年188a.HBA-1b.HBA-2c.TB-1d.TB-2图1试验原料的表观形貌Fig.1SEMmicrophotographsofexperimentalpowdersr,indexc,indexf,indexu,indexFIDD（1）式中θr,index，Dc,index，θf,index和Du,index分别为休止角、压缩度、平板角和均齐度测量结果所对应的指数。研究表明[8-10]，休止角（θr）和压缩度（Dc）越小，粉体物料的流动性越好；Carr流动性指数（FI）越小，粉体物料的流动性越差。采用有机玻璃料斗下料试验系统进行烘焙生物质/煤粉混合物的下料特性试验，如图2a所示。该系统主要包括有机玻璃料斗、挡板、接料罐和电子天平等。其中，有机玻璃料斗锥部结构如图2b所示，半锥角（θ）为30，下料口直径（Do）分别为15，17，21，24和27mm。在试验过程中，待粉体物料加入有机玻璃料斗后即移开挡板进行下料试验，采用电子天平和秒表分别测量下料质量和下料时间以确定混合物料下料质量流率（W）的试验值。文献中关于下料质量流率的预测通常是基于试验数据并采用无量纲分析的方法提出相应的经验公式[26]。因此，本文基于Verghese等[27]的研究，对于细颗粒粉体（d<500μm），考虑到料仓内压力梯度的影响，其下料质量流率的预测可根据著名的Bererloo公式[28]进行修正：注：Di为料斗上端直径；Do为下料口直径；θ为半锥角。Note:Diisinletdiameterofhopper;Doisoutletdiameterofhopper;θishalfconeangleofhopper.图2下料试验系统与有机玻璃料斗结构示意图Fig.2Structuraldiagramofdischargeexperimentalsystemandplexiglashopper0.3552o2W0.5tang1Dd（2）式中g为重力加速度，m/s2；ρ为粉体物料密度，kg/m3；λ为常?
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质原料烘焙预处理研究[J]. 凌云逸,孙锲,Ronald Wennersten. 能源与环境. 2015(04)
[2]昭通褐煤气力输送临界水分含量研究[J]. 贺春辉,沈湘林,周海军. 中国电机工程学报. 2014(11)
[3]原料烘焙预处理对生物质气化的影响综述[J]. 余维金,应浩,王燕杰. 生物质化学工程. 2013(06)
[4]生物质高压密相输送特性试验研究[J]. 许盼,陈晓平,梁财,赵长遂,徐贵玲,蔡佳莹. 工程热物理学报. 2012(05)
[5]Effect of particle shape and size on flow properties of lactose powders[J]. Deborah Huck,Lisa Makein,Brian Armstrong,Ulf Willen,Tim Freeman. Particuology. 2012(02)
[6]煤粉的流动性测试及评价方法[J]. 漆海峰,郭晓镭,陆海峰,吴福玉,龚欣. 化工学报. 2012(02)
[7]烘焙预处理对生物质气化工艺的影响[J]. 陈青,周劲松,刘炳俊,梅勤峰,骆仲泱. 科学通报. 2010(36)
[8]生物质烘焙预处理对气流床气化的影响[J]. 赵辉,周劲松,曹小伟,骆仲泱,岑可法. 太阳能学报. 2008(12)
[9]煤粉流动特性若干影响因素的研究[J]. 谢晓旭,沈湘林,汤雪美,陈晓平. 煤炭学报. 2008(01)
博士论文
[1]料仓内散体流动的数值模拟研究[D]. 肖国先.南京工业大学 2004
[2]散料的流动性及其在弯管中气力输送的研究[D]. 傅磊.大连理工大学 2000
本文编号：3089365
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