振动流化床干燥机生物质干燥研究

?本研究的目的是使用DEM-CFD模拟工具作为多物理和多尺度平台，在振动流化床干燥机中对生物质进行干燥分析。

??在这种方法中，我们将干燥机的粒子分解为离散元素，通过热量，质量和动量传递耦合到周围的气相。该工具根据牛顿运动方程预测粒子作为离散元素的运动；根据相关算法扩展每个粒子的热力学状态。热力学状态代表由于外部热源和化学反应估计通过颗粒的温度和物种分布，所需的实验在工业规模的振动炉排烘干机中进行。

??我们进行这次实验工作的目的是估算材料的水分含量，密度和尺寸分布以及评估模拟结果的停留时间，通过研究入口气体温度和速度，初始干燥机温度，颗粒初始含水量和炉排强度等有效参数对干燥过程的影响，优化振动流化床干燥机的运行和效率。后，尺寸分布的影响通过颗粒在与系统中的过热蒸汽相互作用期间的温度分布来显示。

　强化气流干燥机的作用在哪里？强化气流干燥设备有两个功能，除了干燥物料之外还能对物料进行粉碎的作用，正因为它会把物料进行粉碎，因而提高了气固间传热传质速率，而且缩短了物料内部水分分散到外表的传递间隔，尽可能把物料的内部结合水转变为外表水分进行烘干。

　　在强化器的效果下，使热空气构成湍动和螺旋上升气流，延长了物料的停留时间，物料的活动得到了加快，具备了杰出的传热传质条件。因为物料是由定量加料器不停、稳定地加入强化器内，在烘干机的工作下，物料被飞快的粉碎，进行传热、传质过程而被烘干。在强化区被粉碎的物料失掉黏性，呈小块并构成稀相流化，在干燥机出料口细粒物料被气流夹带而出。因而，强化气流干燥机具有流化床和气流干燥机的双重效果。

　　强化气流干燥机的特点

　　1、干燥设备容积蒸腾强度高，生产能力大。与其他干燥膏糊状物料的烘干设备比较，该设备能连续生产。物料与气流的触摸时间短，烘干介质的温度可高于被烘干物料的热敏温度。通常操作温度为150～300℃，因而热丢失少、热。

　　2、强化器在正常操作状态下，分散物料所耗费的能量较少。体系的流体阻力与气流燥大致相同，因而出产动力耗费较低。

　　3、产品含水牢均匀，质量稳定。

振动流化床(VFB)是流化床的另一种类型，其中机械振动，提高了流化过程的性能。自振动流化床干燥机初次被发现以来，它的振动特性在处理细颗粒方面被证明是更有效的，而用常规流化床很难实现这一点。尽管有许多出版物及其在工业应用中的普及，但有关振动动力学和特性的知识却非常有限。需要进一步的研究和开发以进一步改进该技术，以使其达到另一个水平。

??振动流化床干燥机的优点包括：

??- 整个装置连续干燥

??- 处理粒径和形状各异的产品

??- 由于振动能量沿床层传递，流化速度和压降小

??- 提高气固接触效率

??- 机械振动增强了流化床层的均匀性和稳定性

??- 通过控制振幅和振动频率的强度，更容易控制加工材料的停留时间分布