污泥干燥模型选择及Weibull分布模型求解与分析

• Published in: 农业工程学报 Vol. 39; no. 5; pp. 166 - 174
• Main Authors: 谷志攀, 周思琦, 孙辰, 阳季春, 杨朝宽, 陶乐仁
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室,上海 200093 01.03.2023; 嘉兴学院建筑工程学院,嘉兴 314001%嘉兴学院生物与化学工程学院,嘉兴 314001%上海理工大学能源与动力工程学院,上海 200093
• Subjects: 干燥; Weibull分布模型; 污泥; 动力学模型; 有效扩散系数; 活化能
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202211194

X705; 为了研究污泥薄层干燥的动力学模型、明确薄层干燥模型选取原则、分析模型参数影响因素及在干燥中应用,该研究搭建了污泥干燥试验台,对不同干燥温度(50、75、100、125℃)、不同风速(0.5、1.0、1.5、2.0 m/s)与不同污泥厚度(5、10、15、20 mm)的污泥进行干燥试验,利用Weibull分布模型对其干燥动力学曲线进行模拟并分析,建立了风温、风速和污泥厚度与模型参数的定量关系.从原模型与改进模型、因变量与自变量转换、多参数模型及初始条件等 4 个角度分析,选择Lewis、Page、Two-term exponential和Weibull分布模型进行拟合分析,发现污泥的热风干燥过程服从 Weibull 分布模型(R2=0.994～0.997),是典型的降速干燥过程,降速阶段存在第一、第二降速段,模型的尺度参数(α)和形状参数(β)均与热风温度、风速和污泥厚度有关;第二降速段扩散系数大于第一降速段扩散系数,第一降速段活化能变化范围为 12.91～17.12 kJ/mol,第二降速段活化能变化范围 9.56～15.05 kJ/mol.研究结果可为污泥干燥工艺参数优化及干燥设备研制提供参考.