لی زہی، کیئی Xibin، بی بی Xueyuan، یی ویمنگ، لی Yongjun
خلاصہ: مواد کے ذرات اور ٹھوس گرمی کیریئر گریجویٹ سیرامک گیندوں کے درمیان گرمی کی منتقلی کی شریعت، ذرات بینچ گرمی بازی کی خصوصیات اور convective گرمی سیرامک گیندوں اور گرمی کیریئر گیس درمیان سیرامک گیندوں کے ساتھ بایڈماس ذرات کی منتقلی کا استعمال کرتے ہوئے بنایا تجربات کے درمیان گرمی کی منتقلی کی خصوصیات پر مطالعہ تجزیاتی طریقہ اور واحد ذرات اور سیرامک گیندوں تھے ہوائی 291.3W / (M کی convective گرمی کی منتقلی کے طریقہ کار RMC ارتباط گتانک کا استعمال کرتے ہوئے تجزیہ کیا گیا 2· سی) اور 200.3W / (م 2· ℃)، بائیو ماس کے ساتھ سیرامک گیند کی منتقلی کی گرمی کیریئر ذرہ گروپ مقرر کیا گیا کسوٹی مساوات سے Nu c= 176 + 0.079 ر cاور نیو c= 22.97 + 0.2251 ر b، ٹھوس گرمی کیریئر حرارتی بائیوماس پیروائسیس قانون کے مطالعہ کے لئے ایک نظریاتی بنیاد فراہم کرتا ہے.
تعارف
ری ایکٹر بایڈماس pyrolysis میں جسمانی یعنی ذرہ بہاؤ گرمی کی منتقلی، ایک پیچیدہ عمل تھرمل دوران مخصوص مرحلے عمل، گیس ٹھوس کثیر interphase گرمی اور بڑے پیمانے پر منتقلی اور کیمیائی رد عمل حرکیات کے بہاؤ کو متاثر کیا ہے. بڑے پیمانے پر منتقلی، تھرمل کریکنگ کے دوران بڑے پیمانے پر منتقلی اور گرمی کی منتقلی. اس طرح مکمل طور پر بایڈماس کے pyrolysis کے طریقہ کار کو ظاہر کرنے کے لئے، ذرات ایک کثیر مرحلے گیس ٹھوس گرمی اور بڑے پیمانے پر منتقلی اور کیمیائی حرکیات بایڈماس pyrolysis تین کے مرحلے سے بہتا کرنے کی ضرورت ہے جامع تحقیق. اس وقت، ذرات میں شامل گرمی کی منتقلی کا مطالعہ زیادہ تر سیالڈ بستر میں ہوتا ہے اور سیال ریڈ ریڈورز کو گردش کرتا ہے. [1~ 5]اور اس کے لئے بایڈماس تھرمل نسبتا چند مطالعہ ایک اعلی درجہ حرارت پر ٹھوس گرمی کیریئر حرارتی عمل میں طریقہ کار کریکنگ گرمی کی منتقلی قانون کی تعلیم اور pyrolysis عمل کے طریقہ کار کے سائنسی تفہیم کو بہتر کرنے میں مدد کرتا ہے جبکہ.
Convective گرمی کی منتقلی کی خصوصیات اور گرمی کی منتقلی کی خصوصیات گرمی کیریئر ذرات کی سیرامک گیندوں تجرباتی مطالعہ اور گرمی کیریئر گیس (پروڈکٹ میں بجائے ہوا کے pyrolysis گیس) ذرہ ساتھ بایڈماس کے ذرات کے درمیان کے ساتھ ساتھ بینچ کے درمیان ایک خود گرمی بازی کا استعمال کرتے ہوئے تجرباتی اعداد و شمار کے مطابق، تجزیاتی طریقہ اور تجزیاتی طریقے گرمی درمیانے درجے کے ذرات اور واحد فضائی تجزیہ حساب کتاب اور سیرامک گیندوں بایڈماس میں تھرمل تجزیہ اور convection گرمی کیریئر ذرہ گروپ کے درمیان convective گرمی کی منتقلی کی dimensionless گتانک کا استعمال کرتے ہوئے مقرر کیا جاتا ہے ذرہ گروپ کے گرمی کی منتقلی معیاری مساوات ٹھوس گرمی کیریئر حرارتی بائیواساس پیروائسیس قانون کے مطالعہ کے لئے بنیاد رکھتا ہے.
1 ٹیسٹ بینچ اور مواد
گرمی exchanger کے بنچ ساخت ذرہ بازی مطالعہ چترا 1 یوجنابدق میں دکھایا گیا، بنیادی طور پر سیرامک گیندوں گرمی کیریئر، بائیوماس فیڈر بوند ٹیوب کے ٹونر ذرات، ذرہ علیحدگی آلہ، درجہ حرارت کا پتہ لگانے کے نظام کے کمپیوٹر پر مشتمل ہے. اس کام کے اصول ہے : سرامک گیندوں ٹینک تیزی سیرامک گیند فیڈر اور درجہ حرارت کنٹرول میں، گرمی کیریئر کی ایک پیش سیٹ کے درجہ حرارت پر گرم کیا، اور گرمی کیریئر کے فیڈر سے تنگ آ کنڈلت فیڈر پاؤڈر سے بایڈماس کھلانے ہائبرڈ گیند ڈراپ ٹیوب downcomer کے نیچے آخر الگ علیحدگی آلہ میں ساتھ نیچے بہتی ہے، کہ گرمی کا تبادلہ اس وقت ہوتی ہیں. مخلوط ذرات، سیرامک گیندوں اور بایڈماس پاؤڈر مختلف مجموعہ ٹوکری اور ایک ٹی قسم thermocouple درجہ حرارت کے اعداد و شمار میں گر گئی حصول. گیس کا درجہ حرارت کمر کے ہر نمونے کے نقطہ نظر میں راستہ تھرکوپل کی طرف سے نکالا جاتا ہے.
طویل 1600mm کا استعمال کرتے ہوئے Downcomer، ترجیحا 110mm کی پیویسی پائپ موصلیت کارکردگی کی اندرونی ویاس کے بنا دیا. دیوار کے گرمی کے نقصان کو کم کرنے کے لئے، 25mm کے جھاگ کی موصلیت کی موٹائی کے ساتھ منسلک ٹیوب کی اندرونی دیوار، ایلومینیم nozzle کی بیرونی دیوار کے استعمال میں گرم محسوس کیا. ٹیوب کے اندر گیس کا درجہ حرارت کی پیمائش کرنے کے لئے اوپری نوز سے 100، 400، 800، 1200 اور 1500 ملی میٹر پوائنٹس پر ایک ٹی قسم کے بکتر بند تھرموپل کو رکھا گیا تھا.
تجربے میں، سیرامک گیند ایک باقاعدگی سے ساحل ہے جو 2 ملی میٹر قطر کے ساتھ ہے، اور بائیوماس 60-80 میش مکئی پاؤڈر کو روکتا ہے.
2 تجرباتی نتائج
90 ڈگری کے درجہ حرارت میں سیرامک گیندوں.] C، کی بڑے پیمانے پر بہاؤ کی شرح 1.0، 1.2، 1.4kg / منٹ سے پہلے اور ہوا گرمی exchanger اور گرمی کیریئر، اور آخر میں اندر قطرہ ٹیوب کے آغاز کے بعد سیرامک گیندوں تجرباتی گرمی کیریئر اور ہوا کے درمیان convective گرمی کی منتقلی کے لئے 1، 20: 1، 25: 1 گرمی کیریئر اور تجرباتی بایڈماس کے ذرات کے درمیان گرمی کا تبادلہ گرمی کیریئر کے بہاؤ میں میز 1. میں دکھایا تجرباتی اعداد و شمار کے درجہ حرارت، گیندوں کی ایک سیرامک خام ماس تناسب اور مادی 15 ہیں گرمی کیریئر ذرات اور گرمی بایڈماس مخصوص تجرباتی ڈیٹا ٹیبل 2 میں دکھائے گئے.
3 تجزیہ اور بحث
سرامک گیندوں گرمی کیریئر، ہوا گرمی exchanger اور multiphase بہاؤ اور گرمی کی منتقلی مظاہر تعلق رکھنے downcomer میں بایڈماس ذرات، ذرات اور ذرات کے درمیان موجود ہے، ذرات اور تھرمل convection کی درمیان رابطہ، ہوائی تبادلے ذرات کی دیوار کی سطح کے درمیان تصادم گرم اور اسی طرح کی گرمی کی منتقلی کی تابکاری ذرات کی دیوار اور سامنا. تجرباتی مطالعہ ذرات بہاؤ کہ PIV سے ظاہر ہوتا ہے [6]: کی طرف دیواروں کے قریب پائپ کے علاوہ، تصادم احتمال درمیان دیوار کے نزول کے دوران ذرات کی دو اقسام بہت چھوٹا ہے، اور گرمی کی منتقلی کی دیوار کے ساتھ colliding منسلک negligibly چھوٹا ذرات کی گرمی موصل دیوار مواد تھرمل چالکتا کی کچھ؛ اور سیرامک گیندوں نزول تصادم کے دوران موجود نہیں ہے، اور اس وجہ سے قطع نظر تصادم کے وقت کے تھرمل سیرامک کروی ذرات کے درمیان conductive کی گرمی کی منتقلی کے رابطے. یہ محسوس کیا گیا ذرات، سیرامک گیندوں اور بایڈماس ذرات کا بہاو، پائپ برتا ہے کہ ایک دوسرے کو مسدود کرنے میں، ان تابکاری، اگرچہ تاہم، گرمی کی منتقلی ایک دوسرے کو منسوخ، اور اس وجہ سے تابکاری، گرمی کی منتقلی کے اثرات پر غور نہیں کیا جا سکتا. MansooriZ بھی سے بھی کم 600 ℃ میں، گھنے دانے دار نظام کو سمجھا، تابکاری، گرمی کی منتقلی کے اثر و رسوخ پر غور نہیں کیا جا سکتا ہے، بہت چھوٹا ہے [7]اس طرح، تجزیہ صرف ایک ہوائی ٹیوب کی convective گرمی کی منتقلی اور سیرامک گیندوں، جبکہ convective گرمی کی منتقلی کا تجزیہ، یعنی convective گرمی کی منتقلی گتانک حل کرنے کا تجزیہ کرنے پر غور کی ضرورت ہے.
3.1 سنگل گرمی کیریئر کے ذرات کے Convective گرمی کی منتقلی گنجائش
3.1.1 تجزیاتی طریقہ
سرامک گیندوں پھر، کہ downcomer میں ہوا کے ساتھ ہیٹ ایکسچیج طرف گرمی کیریئر، گرمی ہر وقت تیار ہے جب TC ہوا کی طرف سے جذب کیا جاتا ہے فرض کیا گیا ہے
3.1.2 RMC ایسوسی ایشن کا طریقہ
RM2 کا طریقہ RanzWE اور مارشل ڈبلیو 1952 میں پیش کیا گیا تھا. [8]مساوی ہے
مندرجہ بالا دونوں طریقوں کے ساتھ، ٹیبل میں 3. تجزیاتی طریقہ جس میں درجہ حرارت کو ڈیٹا گرمی کیریئر کے inlet اور دکان اور سیرامک گیندوں ہوا میں شمار کیا جاتا ہے کے طور پر دکھایا ہوا اور گرمی کیریئر سیرامک گیندوں کے درمیان convective گرمی کی منتقلی گتانک کے مطابق حساب تجرباتی اعداد و شمار اور اس وجہ سے downcomer. RMC اور طریقہ بھر اوسط گرمی کی منتقلی گتانک کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے downcomer کی دکان میں تحریک پیرامیٹرز اور جسمانی پیرامیٹرز کی بنیاد پر کیا جاتا ہے، یہ مقامی گرمی کی منتقلی گتانک ہے، لہذا دونوں کے درمیان ایک وسیع فرق ہے.
3.2 ذرہ گروپوں کے حرارت کی منتقلی کا تجزیہ
3.2.1 حرارتی مساوات تجزیہ
. سرامک گیندوں، بائیوماس پاؤڈر اور downcomer اندر تین ہوائی، اور سیرامک گیندوں خام مال پاؤڈر، ایک گرمی exchanger، ایک اعلی درجہ حرارت سیرامک گیندوں گرمی کا اخراج کے درمیان تھرمل توازن میں ایک رشتہ انجیر میں دکھایا 2 ہے، درجہ حرارت کم ہے؛ بایڈماس پاؤڈر گرمی اوشوشیت ، درجہ حرارت میں اضافہ؛ ہوا میں downcomer بھی گرمی اور درجہ حرارت میں اضافہ اوشوشیت.
3.2.2 تھرمل ٹرانسفر کی حکمرانی سیرامک گیند کیریئر ذرہ گروپ مساوات
ذرہ نظام کے اندر گرمی کی منتقلی بہت پیچیدہ ہے، ایک ذرہ گرمی کی منتقلی قانون ذرہ بھر میں ردعمل کے نظام،،، ذرہ تحریک مختلف مختلف فاصلے کی وجہ سے کمی واقع ہوئی مثلا گیس مرحلے اور particulate مرحلے کے درمیان رشتہ دار کی رفتار کے نتیجے میں نہیں ہے ؛. تبدیل دریں اثنا، مختلف مقامی جگہوں پر ذرات کا درجہ حرارت، رفتار کی وجہ سے مختلف ہو گا اور اس وجہ سے بڑے پیمانے پر اور گرمی کی منتقلی کو متاثر، ذرات ایک بھی گرمی کی منتقلی گتانک کسوٹی مساوات کے ساتھ تجزیہ کیا جاتا ہے اور ذرات کے نظام کی گرمی کی منتقلی کے استعمال کیا جائے ضروری ہے کے لئے موزوں نہیں ہیں مساوی قطر اور ذرات کی رفتار کا تجزیہ کیا اور شمار کیا جاتا ہے جس میں ذرات گرمی کی منتقلی کے نظام کے لئے ذرات کسوٹی کی تعداد کا حساب کرنے کے نظام کی پیرامیٹرز کی خصوصیت رقم خرچ کی جا سکتی ہے.
جدول 1 تجرباتی اعداد و شمار اور تھرمل توازن تجزیہ طریقوں، Nusselt نمبر اور رینالڈز تعداد میں سے ہر ایک کیریئر ذرہ گروپ کے تھرمل شرط شمار کیا ٹیبل 4 میں دکھائے گئے کے طور پر سیرامک گیندوں.
نیک اور ری کے مطابق 4 جدول میں cویلیو، پیکر 3. میں دکھائے ڈیٹا پروسیسنگ سافٹ ویئر Oringin810 لکیری رجعت لکیری تعلقات اب کے، انجیر سے دیکھا جا. 3 cاور دوبارہ cنمبر ایک اچھا لکیری تعلق ہے.
3.2.3 بائیوماس ذرہ گروپ کے حرارت کی منتقلی معیار کے مساوات
ادب بایڈماس '9' میں پایا ذرات کی خصوصیت پیرامیٹرز. بایڈماس کے ذرات کی خصوصیت پیرامیٹرز پر کارروائی کے طریقہ کار، ٹیبل 2 اور اس سے اوپر کے تجزیہ میں تجرباتی اعداد و شمار سے حساب بایڈماس کے ذرات کے برابر قطر، اور گرمی کی منتقلی گتانک کسوٹی مساوات کا تجزیہ اس میں استعمال کردہ پیرامیٹرز کے اقدار کو جدول 5 میں دکھایا جاتا ہے.
ٹیبل 5 میں اعداد و شمار کے مطابق شمار کیا گیا ہے cدوبارہ کے ساتھ bجیسا کہ ٹیبل 6 میں دکھایا گیا ہے.
نیو کے مطابق ٹیبل 6 میں cاور دوبارہ bقیمت، لکیری رجعت پیدا کرتا ہے cاور دوبارہ bشکل 4 میں رشتہ دکھایا گیا ہے cاور دوبارہ bنمبر ایک اچھا لکیری تعلق ہے.
4 نتیجہ
downcomer بہاؤ بینچ گرمی بازی ذرات میں سرامک گیندوں، بڑے پیمانے پر بہاؤ کی شرح کرنے کے لئے سیرامک گیندوں 1.0، 1.2، 1.4kg / منٹ تھے اور سیرامک گیندوں ہوا convection گرمی کی منتقلی کے تجربات (بجائے pyrolysis گیس کی) ہے تھے. کام کے حالات کی 25:13 قسم سیرامک گیندوں گرمی کیریئر، ایک گرمی کی منتقلی ٹیسٹ multiphase بایڈماس پاؤڈر اور ہوا کے تھے 1، ایک تجزیاتی طریقہ استعمال کرتے ہوئے اور منسلک: 1، 20:، بایڈماس کے سیرامک گیندوں اور پاؤڈر بڑے پیمانے پر تناسب 15 ہے. convective گرمی کی منتقلی گتانک سیرامک گیند واحد ذرات اور ہوا، بالترتیب، 291.3W / (میٹر کا ایک تجزیاتی طریقہ 2· سی) اور 200.3W / (م 2· ℃) تھرمل توازن کے تجزیہ کے طریقہ کار سے حاصل سیرامک گیندوں کیریئر ذرہ گروپ گرمی اور بایڈماس dimensionless گرمی کی منتقلی مساوات کے ذرات سے Nu معیار پر تھے c= 176 + 0.079 ر cاور نیو c= 22.97 + 0.2251 ر b، بائیووماس پیروائسیس قانون کے مطالعہ کے لئے حرارت کی منتقلی کی نظریاتی بنیاد فراہم کرتا ہے.
حوالہ جات
'1' تیزی pyrolysis Fuli ہوا، زینگ کوڈ سڑنا، بارش بایڈماس ددریکرن ٹیکنالوجی کی ترقی 'J' کیمیائی صنعت، 2007 (2): 45-49.
'2'BridgwaterAV.Principles اور liquids'J'.Journal ofAnalytical اور اطلاقی Pyrolysis، 1999، 51 (1) کے لئے بایڈماس تیزی pyrolysis عمل کی پریکٹس: 3 ~ 22.
'3' سرخ دنوں پہننے، Qian نے ژانگ nonyl، گردش fluidized بستر کے لی Hongshun گرمی کی منتقلی کے طریقہ کار - ماڈل floc ذرات 'J' دہن سائنس اور ٹیکنالوجی، 1997، 3 (3) کو اپ ڈیٹ کرنے کے لئے: 270 ~ 279.
'4' لیو Anyuan، لیو ش fluidized بستر کی گرمی کی منتقلی کی الیکٹریکل، 2003 کے لئے 'J' چینی معاشرے کے اندر نظریاتی مطالعہ ذرہ collisions سے، 23 (3): 161 - 165.
fluidized بستر 'J' ادائیگی ٹیکنالوجی اور میں بڑے فرق کے '5' کانگ Hangjian، Sunguo گینگ، وانگ Maohui تجرباتی مطالعہ گرمی کی منتقلی پر خصوصیات انجینئرنگ، 2008، 38 (3): 18 ~ 23.
'6' مل کر لی، یی Weiming، سے Huan-صحت، اور سیرامک گیندوں اور گرمی کی منتقلی زرعی انجینئرنگ، 2009 کی 'J'، 25 (2) کے ساتھ کی طرح عمودی ڈراپ ٹیسٹ ٹیوب: 72-76.
'7'Mansoori Z، Saffar-AvvalM، Basirat TabriziH، گیس ٹھوس ہنگامہ خیز flows'J'.PowderTechnology، 2005، 159 (1) کے ایک اٹھنے میں اور al.Inter ذرہ گرمی کی منتقلی: 35 ~ 45.
'8'Papadikis K، Gerhauser H، BridgwaterA وی، convective گرمی transfer'J'.Biomass اور کے bioenergy، 2009، 33 (1) کے پابند ایک میں پرواز cellulosic ذرہ کی thefast pyrolysis کا یٹ al.CFD ماڈلنگ: 97 ~ 107 .
'9' لی ہنوئی چھوڑ ٹیوب ری ایکٹر تھرمل وکھنڈن پیٹرن خام مال کی تحقیق 'D' شینیانگ: شینیانگ زرعی یونیورسٹی، 2010.
