本文關(guān)鍵詞：油頁巖熱重干燥特性分析

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【摘要】：在油頁巖的開采和儲運(yùn)過程中,由于其自身或外部環(huán)境因素而使其含有一定量的水分;假如油頁巖含水率高,將會對其加工利用過程產(chǎn)生各種弊端,可見干燥預(yù)處理在油頁巖利用中有巨大作用。本文以內(nèi)蒙古油頁巖為實(shí)驗(yàn)對象,利用熱重法分析了等溫、非等溫的內(nèi)蒙古油頁巖的干燥過程,對比分析了溫度、粒徑、升溫速率對油頁巖薄層干燥特性及干燥動力學(xué)的影響,劃分了內(nèi)蒙古油頁巖的不同的干燥階段,討論了各個階段中水分的遷移擴(kuò)散機(jī)理。分別采用了不同的干燥模型對等溫和非等溫干燥過程進(jìn)行了動力學(xué)分析,獲得了最適合本文等溫、非等溫干燥實(shí)驗(yàn)的動力學(xué)模型。分析了干燥前后的油頁巖樣品孔隙結(jié)構(gòu)和外觀表面的變化。內(nèi)蒙古油頁巖等溫和非等溫干燥實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,等溫和非等溫干燥區(qū)間均可劃分為3個階段:升速干燥階段,降速第1干燥階段,降速第2干燥階段。在等溫干燥過程中,干燥溫度對內(nèi)蒙古油頁巖干燥過程具有顯著影響因素,溫度越大,干燥速率越大,干燥完成所需時(shí)間越短。在粒徑較小時(shí)(小于1mm),顆粒粒徑對干燥過程的影響較小。根據(jù)掃描電鏡和氮吸附技術(shù)分析結(jié)果表明,脫水干燥前油頁巖表面粗糙,形狀不規(guī)側(cè),但表面沒有那么多的小顆粒。油頁巖表面的不規(guī)則現(xiàn)象隨著等溫干燥溫度的升高先增大后減小,110℃時(shí)最嚴(yán)重。隨著干燥溫度的升高,油頁巖表面變得越來越光滑,出現(xiàn)更多細(xì)微小顆粒。不同干燥溫度干燥后的油頁巖吸附量隨著干燥溫度的增大而減少;隨著干燥溫度的增加大孔和中孔所占比例增大,但微孔和中孔在干燥后的頁巖中仍占主導(dǎo)地位。BET比表面積和BJH吸附孔容隨干燥溫度的升高而減小。等溫干燥動力學(xué)分析表明,Page模型和Weibull分布函數(shù)均非常適用于描述內(nèi)蒙古油頁巖的等溫薄層干燥過程;隨著干燥溫度的增加有效水分?jǐn)U散系數(shù)Deff近似成線性增大,干燥活化能為14.752 kJ/mol。Weibull分布函數(shù)的尺度參數(shù)α隨著溫度的增大而減小;估算水分有效擴(kuò)散系數(shù)隨干燥溫度增加而增大,其值總大于由Fick第二定律計(jì)算出的水分有效擴(kuò)散系數(shù)Deff。內(nèi)蒙古油頁巖非等溫干燥實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,干燥速率隨著升溫速率的增加而增大。C2模型能很好的描述內(nèi)蒙古油頁巖非等溫干燥過程的機(jī)理函數(shù)。隨著升溫速率的增大,表觀活化能逐漸增大。非等溫干燥過程中的有效水分?jǐn)U散系數(shù)有三段不同變化趨勢,開始急劇增長,隨之增長平緩,最后下降然后突然上升。
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE662

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1 肇永輝;我國油頁巖的主要性質(zhì)及利用[J];沈陽化工;2000年01期

2 游君君,葉松青,劉招君,王云U，

本文編號：1300925