污泥与煤和煤矸石共燃特性研究

利用STA 409 PC型同步热分析仪,对煤、煤矸石和污泥不同质量比样品的燃烧过程进行了热重分析。结果表明,单一煤和煤矸石的DTG曲线都只有一个明显的失重峰,污泥的DTG曲线有两个明显的失重峰,而混合物的DTG曲线都有两个失重峰。通过分析不同样品的混燃过程,发现随着煤所占质量比的增加,最大失重峰速率所对应的温度都有所降低。煤、煤矸石、污泥及其混合物的活化能为16.93kJ/mol～109.89kJ/mol。随着污泥所占质量比的增加,混合物的着火温度有所降低,当达到70%时,污泥与煤混合物的着火点接近单一污泥的着火点。     

余热驱动下双级行波热声发电机的研究

本文根据部分无法得到供电的贫困用户的调查结果,结合用户的用电需求及当地的传统烹调习惯,研制了一款利用炉灶余热驱动的双级行波热声发电机。该发电机与以木材为燃料的炉灶结合,利用炉灶燃烧后的余热作为热声发动机的驱动热源,并使用商用低成本的扬声器作为直线电机,把声功转化为有用的电能,实现热-声电的转换过程。实验初步结果显示:该双级行波热声发电机在标准大气压和空载的情况下,实现较低的自激振荡起始温度;在外接负载的情况下,对标准大气压和加压至50 kPa时分别实现了12.6 W和22.7 W的电功输出。这一成果对解决贫困地区人民无法用电的问题具有很大的意义。     

造纸污泥薄层干燥实验及动力学模型分析

通过造纸污泥薄层干燥实验,考察了温度对造纸污泥干燥特性的影响,引入薄层干燥模型对污泥干燥动力过程进行模拟。结果表明,泥层越薄和干燥温度越高,污泥干燥的速率就越快,当干燥温度从80℃上升到160℃时,相对应的最大干燥速率从0.008g/(g·min)上升到0.030g/(g·min);Modified page模型描述了薄层造纸污泥在烘箱中的干燥过程,应用Fick扩散模型,薄层造纸污泥在干燥温度为80℃～160℃时,有效扩散系数为2.2×10^-10m²/s~3.96×10^-10m²/s。通过Arrhenius方程建立温度和有效扩散系数之间的关系,得出水分扩散的活化能为9.435kJ/mol。