立盤式裂解裝置內(nèi)廢輪胎熱裂解過程的傳熱傳質(zhì)模型研究.pdf

1、經(jīng)過二十多年的探索,熱裂解技術(shù)被公認(rèn)是處理廢輪胎問題的最佳途徑之一.但目前熱解技術(shù)的工業(yè)化推廣并不成功,其主要原因就是設(shè)計(jì)出滿足熱解工藝要求的大型裂解設(shè)備存在很大困難.該文以一種新型的廢輪胎熱裂解爐為研究對(duì)象,在橡膠裂解理論研究及工業(yè)裝置試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,建立了塔內(nèi)的傳熱、傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型,從而給出了該裂解塔各操作參數(shù)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化方法.其主要研究工作與內(nèi)容如下:成功進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的熱裂解試驗(yàn)以及年處理量為3000噸廢輪胎裂解塔的工業(yè)生產(chǎn)試

2、驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析,并給出了解決措施與方案,實(shí)驗(yàn)中記錄的測試數(shù)據(jù)為傳熱、傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型的研究提供了重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù).建立了裂解塔內(nèi)加熱盤面橡膠小塊的傳熱、傳質(zhì)模型,給出了塔內(nèi)料環(huán)高度、盤面積料及停留時(shí)間的計(jì)算公式,并應(yīng)用顆粒傳熱擴(kuò)散理論及橡膠裂解動(dòng)力學(xué)方程,給出了裂解塔內(nèi)每道料環(huán)出料溫度及橡膠殘余率的迭代計(jì)算公式.給出了評(píng)價(jià)裂解塔性能的兩個(gè)重要參數(shù)及其計(jì)算方法:盤表面有效覆蓋系數(shù)μ和熱傳導(dǎo)傳熱系數(shù)α<,sb>,并根據(jù)理論模型研

3、究結(jié)果給出了如耙桿安裝系數(shù)、刮掃重疊率、主軸轉(zhuǎn)速、耙葉數(shù)目和間距、耙葉尺寸與形狀等操作參數(shù)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法.通過中試裝置的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)和理論計(jì)算值的分析比較,證明了所建立的傳熱傳質(zhì)模型是準(zhǔn)確的.該傳熱傳質(zhì)模型在裂解塔的相似結(jié)構(gòu)——盤式干燥器中亦得到了很好的應(yīng)用.該論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)為:提出了裂解塔內(nèi)加熱盤面的傳質(zhì)模型,給出了各關(guān)鍵傳質(zhì)性能參數(shù)的計(jì)算公式;建立了廢輪胎裂解塔內(nèi)的傳熱理論模型,提出了傳熱模型的三個(gè)簡化假設(shè),并給出了裂解塔內(nèi)每道