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,熱裂解技術被公認是處理廢輪胎問題的最佳途徑之一.但目前熱解技術的工業(yè)化推廣并不成功,其主要原因就是設計出滿足熱解工藝要求的大型裂解設備存在很大困難.該文以一種新型的廢輪胎熱裂解爐為研究對象,在橡膠裂解理論研究及工業(yè)裝置試驗結果的基礎上,建立了塔內(nèi)的傳熱、傳質(zhì)數(shù)學模型,從而給出了該裂解塔各操作參數(shù)的設計及優(yōu)化方法.其主要研究工作與內(nèi)容如下:成功進行了實驗室規(guī)模的熱裂解試驗以及年處理量為3000噸廢輪胎裂解塔的工業(yè)生產(chǎn)試

2、驗,對實驗中出現(xiàn)的問題進行了分析,并給出了解決措施與方案,實驗中記錄的測試數(shù)據(jù)為傳熱、傳質(zhì)數(shù)學模型的研究提供了重要的實驗依據(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、盤面積料及停留時間的計算公式,并應用顆粒傳熱擴散理論及橡膠裂解動力學方程,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算公式.給出了評價裂解塔性能的兩個重要參數(shù)及其計算方法:盤表面有效覆蓋系數(shù)μ和熱傳導傳熱系數(shù)α<,sb>,并根據(jù)理論模型研

3、究結果給出了如耙桿安裝系數(shù)、刮掃重疊率、主軸轉速、耙葉數(shù)目和間距、耙葉尺寸與形狀等操作參數(shù)的設計與優(yōu)化方法.通過中試裝置的實際運行參數(shù)和理論計算值的分析比較,證明了所建立的傳熱傳質(zhì)模型是準確的.該傳熱傳質(zhì)模型在裂解塔的相似結構——盤式干燥器中亦得到了很好的應用.該論文的主要創(chuàng)新點為:提出了裂解塔內(nèi)加熱盤面的傳質(zhì)模型,給出了各關鍵傳質(zhì)性能參數(shù)的計算公式;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簡化假設,并給出了裂解塔內(nèi)每道