含油污泥热解动力学及传热传质特性研究

发布时间：2024-03-30 03:03

　　含油污泥是油田和炼化行业迫切需要解决的污染物之一。热解技术处理含油污泥能够实现含油污泥的减量化、无害化以及资源化。本文对含油污泥进行热解实验，并对热解产物进行分析，探讨了含油污泥在不同温度段的热解过程和产物特性。含油污泥热解过程主要分为水分蒸发、轻质油挥发和重质油裂解三个阶段；热解过程的吸热主要发生在水分蒸发段和重质油裂解段；热解产物以轻质油和低碳烃类为主。 含油污泥的干燥实验表明，减小颗粒尺寸，提高干燥温度，将会有效提高含油污泥中水分的干燥速率，实现含油污泥的减量化。对干燥实验结果进行动力学模型拟合，选择修正Page模型(Ⅰ)作为含油污泥的干燥方程。方程中的干燥速率常数与干燥温度和污泥颗粒尺寸均有关系，本文建立了干燥速率常数的经验公式，代入干燥方程可以进行不同粒径和温度条件下的水分分布的计算。 对轻质油挥发段和重质油裂解段分别进行动力学分析，采用Coast-Redfern法进行动力学方程拟合，最终确定轻质油挥发段和重质油裂解段均满足一级反应动力学，分别求得两个阶段的活化能和指前因子，确定各阶段的动力学方程，拟合结果与实验结果基本一致。得到的动力学方程有助于进行含油污泥热解产物转化率的...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 含油污泥热解技术研究现状
        1.2.1 含油污泥处理技术概述
        1.2.2 含油污泥热解试验研究现状
        1.2.3 含油污泥热解工艺研究现状
        1.2.4 总结
    1.3 本文研究内容
第二章 含油污泥热解实验研究
    2.1 实验样品
    2.2 含油污泥热解实验
        2.2.1 实验仪器
        2.2.2 实验原理及条件
        2.2.3 结果分析
    2.3 热解产物组成分析
        2.3.1 实验装置
        2.3.2 实验条件及步骤
        2.3.3 结果分析
    2.4 本章小结
第三章 含油污泥干燥动力学研究
    3.1 含油污泥干燥实验
        3.1.1 实验设备
        3.1.2 实验条件的确定
        3.1.3 实验的重复性
    3.2 干燥实验结果分析
        3.2.1 数据处理方法
        3.2.2 干燥动力学特性曲线分析
    3.3 干燥动力学模型研究
        3.3.1 动力学模型的确定
        3.3.2 模型参数的确定
        3.3.3 计算值与实验值的比较
    3.4 本章小结
第四章 含油污泥热分解动力学研究
    4.1 动力学研究基本理论
        4.1.1 动力学方程
        4.1.2 数据处理基本方法
    4.2 含油污泥热分解动力学研究方法
    4.3 动力学参数的确定
        4.3.1 拟合结果分析
        4.3.2 理论值与实验值的比较
    4.4 本章小结
第五章 含油污泥热解传热传质特性研究
    5.1 传热传质模型的建立
        5.1.1 模型的假设
        5.1.2 模型方程
    5.2 模型参数的确定
        5.2.1 物性参数
        5.2.2 计算参数
    5.3 模型方程的离散和求解
        5.3.1 方程的离散
        5.3.2 方程的求解
    5.4 结果与分析
        5.4.1 模拟值与实验值的比较
        5.4.2 模拟结果分析
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢



本文编号：3941710