常州市优博干燥工程有限公司
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造纸污泥干化机组
污泥干化是为了去除水分,水分的去除要经历两个主要过程:
1)蒸发过程:物料表面的水分汽化,由于物料表面的水蒸气压低于介质(气体)中的水蒸气分压,水分从物料表面移入介质。
2)扩散过程:是与汽化密切相关的传质过程。当物料表面水分被蒸发掉,形成物料表面的湿度低于物料内部湿度,此时,需要热量的推动力将水分从内部转移到表面。
上述两个过程的持续、交替进行,基本上反映了污泥干化的机理。干化是由表面水汽化和内部水扩散这两个相辅相成、并行不悖的过程来完成的,一般来说,水分的扩散速度随着污泥颗粒的干燥度增加而不断降低,而表面水分的汽化速度则随着干燥度增加而增加。由于扩散速度主要是热能推动的,对于热对流系统来说,干燥器一般均采用并流工艺,多数工艺的热能供给是逐步下降的,这样就造成在后半段高干度产品干燥时速度的减低。对热传导系统来说,当污泥的表面含湿量降低后,其换热效率急速下降,因此必须有更大的换热表面积才能完成*后一段水分的蒸发。
污泥干燥中所谓的干化和半干化的区别在于污泥干燥产品*终的含水率不同,这一提法是相对的。“全干化”指较高含固率的类型,如含固率85%以上;而半干化则主要指含固率在50-65%之间的类型。
如果说干化的目的是卫生化,则必须将污泥干燥到较高的含固率,**可能要求达到90%以上,此时,污泥所含的水分大大低于环境温度下的平均空气湿度,回到环境中时会逐渐吸湿。
如果说干化的目的仅仅是减量化,则会产生不同的含固率要求。将含固率20%的湿泥干化到90%或干化到60%,其减量比例分别为78%和67%,相差仅11个百分点。根据*终处置目的的不同,事实上要求不同的含固率。比如填埋,填埋场的垃圾含固率平均低于60%,要求污泥达到90%含固率从经济上来讲没有实际意义。
所以,将污泥干燥到该处置环境下的平衡稳定湿度,即周围空气中的水蒸气分压与物料表面上的水蒸气压达到平衡,应该是*经济合理的要求。
有些污泥干化工艺可以将湿污泥处理至含固率50-65%,而这时的处理量明显高于全干化时的处理量。其原因有两个:
首先,对于干燥系统来说,干燥时间决定了干燥器的处理量。当物料的*终含水率较高(所谓半干化)时,蒸发相同水量的时间要少于*终含水率高的情况(所谓全干化),单位处理时间内可以有更高的处理量。
其次,污泥在不同的干燥条件下失去水分的速率是不一样的,当含湿量高时失水速率高,相反则降低。大多数干化工艺需要20-30分钟才能将污泥从含固率20%干化至90%。
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