油页岩作为一种“非常规油气资源”,是本世纪重要的接替能源之一,因储量丰富受到全球的广泛关注。但由于油页岩孔隙发达、含水量高的特点,在干馏过程中常出现很多不利于生产的问题,所以,在油页岩热裂解前必须对其进行干燥脱水处理。而气流干燥因其处理量大、设备简单、投资低等优点在干燥处理中有着广泛应用。本文采用了流体动力学模拟新技术,对油页岩的气流干燥过程进行了模拟研究,揭示了干燥过程中各种流场的详细分布情况和变化趋势,同时,通过Fluent软件中的用户自定义(user defined functions)功能对软件中的物理模型进行二次开发,创建了更符合油页岩气流干燥过程的传热、传质计算模型。对模拟结果进行系统分析的同时,还分别进行了冷态下的中试实验和热态下的实验室实验,将气流管动力学模拟、气流干燥过程热力学模拟的模拟结果分别和实验结果进行对比,模拟结果和实验数据吻合较好,证明了模拟结果的可靠性和自建模型的正确性。对气流干燥管的动力学模拟和实验研究表明:对料气质量比非常低的稀相输送状态而言,可认为颗粒之间没有相互干扰和影响,所以应使用欧拉-拉格朗日算法来模拟颗粒的运动特性,即Fluent当中的离散相模型(DPM);将进气方...
【英文摘要】
As an unconventional oil and gas resource, oil shale is one of the most important substitutes for conventional resources in the 21th century, and is given extensive attention globally. However, its porous structure and high moisture tend to cause certain unfavorable situations in the oil shale combustion and gasification process, so oil shale dewatering before its pyrolysis becomes necessary. Pneumatic drying is widely used because of advantages like large-scale handling capacity, equipment simplicity, smal...