碳化硅超细粉球团热风干燥特性及干燥模型的研究

利用热风干燥实验装置并采用130℃、150℃、170℃的风温及2m/s、3m/s的风速对碳化硅超细粉球团的干燥特性及干燥模型进行研究。结果表明:碳化硅超细粉球团的干燥过程分为三个阶段,即升速、恒速和降速阶段,其中升速阶段的干燥时间较短约为20～30min,恒速阶段的干燥时间约为50～80min,降速阶段的干燥时间约为180～210min;在碳化硅超细粉球团干燥的恒速阶段,干燥速率由高到低的顺序为:170℃>150℃>130℃,在降速阶段,风温170℃时干燥速率下降最快;当风速高于2m/s时,碳化硅超细粉球团的干燥速率变化不大。通过对在不同温度和不同风速条件下的碳化硅超细粉球团干燥的实验数据与8个常用的干燥模型进行拟合分析,发现修正Page模型(Ⅱ)干燥模型拟合度最好,可以较好地反映出碳化硅超细粉球团在不同温度和不同风速下的干燥特性。

碳化硅超细粉球团变温热风干燥特性及其干燥模型

利用先高温后低温的变温干燥工艺对碳化硅超细粉球团进行干燥,以变温干燥的前期温度、前期风速、后期风速、转换干基含水率及后期温度为主要影响因素,通过L16(45)正交实验研究变温干燥特性及其数学模型。研究表明:碳化硅超细粉球团在高温段的干燥特性与恒温干燥特性相同,进入低温段后随着球团由外向内的温度梯度降低,球团内部水分溢出阻力降低,导致内部水分扩散速率与表面气化速率相等,此时干燥速率进入短暂的恒速阶段;碳化硅球超细粉球团变温热风干燥工艺不仅可以降低干燥设备投资和干燥能耗,还具有出球温度低、显热少、冷却时间短的优点;通过实验数据拟合,发现Midilli模型拟合度最好,可以较好反映出碳化硅超细粉球团在变温干燥下的干燥特性。

多元回归综合优化碳化硅超细粉球团变温干燥工艺

采用先高温后低温的变温干燥工艺降低碳化硅超细粉球团的干燥成本,以干燥时间和单位能耗为指标,以变温干燥的前期温度、前期风速、转换干基含水率、后期风速和后期温度为主要影响因素进行了L_(16)(4~5)正交实验,研究了变温干燥工艺,并结合多元回归,根据多指标权重进行线性加权和优化.结果表明,最佳优化变温干燥工艺参数为前温期度200℃、前期风速0.83 m/s、转换干基含水率5%、后期风速1.78 m/s、后期温度140℃,该条件下干燥时间为203 min,单位能耗为65 MJ/kg.