柱状生物质颗粒与钢球颗粒在滚筒中的混合特性

采用离散单元法DEM（discrete element method）对圆柱形生物质颗粒和钢球颗粒在滚筒中的混合进行了数值模拟,分析了滚筒转速和颗粒数量比对混合质量的影响。结果表明：在本文设定的工况下,颗粒的混合模式为阶梯模式,并且颗粒在混合时可以分成3个区域,即左面的单层钢球颗粒区、中间的钢球颗粒和生物质颗粒混合区、右面的生物质颗粒堆积区。左右两边的颗粒混合效果较差,中间的颗粒混合效果较好。当滚筒转速相同时,钢球颗粒和生物质颗粒数量比为3000∶200时的颗粒混合效果比钢球颗粒和生物质颗粒数量比为3000∶100时的好,即当钢球颗粒数量远大于生物质颗粒数量时,增加生物质颗粒的数量可以提高混合效果。在钢球颗粒和生物质颗粒数量比相同的情况下,当滚筒转速在5-25r/min的范围内,滚筒转速越高,颗粒的混合质量越好,并且颗粒混合达到稳定的时间就越短。

柱状生物质颗粒在回转干馏炉中的运动及导热特性

为探究柱状生物质颗粒在固体热载体(钢球颗粒)回转干馏炉(回转炉)内的运动及导热特性,采用离散单元法模拟了柱状生物质颗粒和钢球颗粒在回转炉中的运动和导热;分析了转速和生物质颗粒数量(钢球颗粒数量固定)对颗粒运动和导热的影响;探讨了颗粒在回转炉中的分布规律;用生物质颗粒的平均温度和温度标准差来评价钢球颗粒对生物质颗粒的加热速率和生物质颗粒温度分布的均匀程度。结果表明:在本文设定的工况下,颗粒在回转炉中可以分成3个区域,即左侧的单层钢球颗粒区、中间的颗粒混合区和右侧的生物质颗粒堆积区;单层钢球颗粒区的不稳定因素(不稳定区、不稳定线、不稳定空穴)诱发了此区的周期性塌落;颗粒的运动模式为阶梯模式;随着转速的升高,钢球颗粒的加热速率升高。在前20s,相较5r/min和25r/min,转速为15r/min时的生物质颗粒温度分布均匀性最差。