高西沟褐煤热风-红外干燥试验及其动力学模型拟合

摘要

为探究褐煤热风-红外对流辐射干燥的水分迁移规律，以高西沟褐煤为研究对象，采用单一热风、单一红外与热风-红外串联干燥方式进行对比试验，分析了不同温度、粒度对褐煤单一热风与单一红外干燥特性影响以及不同转换时间对褐煤热风-红外串联干燥特性影响，并通过干燥动力学模型拟合，选择适用于热风段与红外段的干燥动力学模型。结果表明：单一热风干燥以降速期为主，单一红外干燥存在明显恒速期，而热风-红外串联干燥无恒速期，且转换时间越早干燥效率越高，转换时间为5 min时对应最大干燥速率为0.082 9 g·g^-1·min^-1;热风段和红外段的有效水分扩散系数分别为5.90×10^-8 m²/s和1.17×10^-7 m²/s,活化能分别为29.22 kJ/mol和1.439 W/g; Logarithmic模型和Weibull模型分别适用于热风段和红外段的水分比预测，R²分别为0.999 6和0.993 5。研究为褐煤干燥工艺优化提供了理论依据，对褐煤资源高效利用具有重要的科学价值和实践指导意义。

关键词

褐煤 / 热风-红外联合干燥 / 干燥特性 / 工艺优化 / 动力学