回转窑热解废塑料过程中固体颗粒的运动与传热模拟

作者：姬国钊; 张瑜涛; 包津维; 姜铁男; 何琳林; 王欣; 高原; 李爱民^*

来源：科学通报, 2020, 65(26): 2895-2902.

• 废塑料热解
• 回转窑反应器
• 离散元分析
• 颗粒运动与传热

废塑料在回转窑反应器中经热解工艺可以转化成热解气、热解油和热解炭.回转窑中热载体的加载量对颗粒的运动和传热有着非常重要的影响,进而可以影响热解气、热解油和热解炭的三相产物分布.本研究采用石英砂作为热解废塑料的热载体,热载体的加载量从5%增加到15%.随着热载体的增加,热解油和热解炭产量增加,而热解气的产量减少.通过离散元方法对颗粒运动和换热过程分析发现,加载更多的热载体提高了回转窑内颗粒的平动速度和转动速度,增强了颗粒间的相互碰撞,从而加快了石英砂热载体向废塑料颗粒的传热效率.热载体的增加有助于挥发分的释放,并缩短了挥发分的停留时间,这导致了产油量的增加和产气量的减少.另外,增加热载体使用量可以使床层保持更高的温度,强化挥发分在床层内的碳化反应,增加焦炭产量.

• 单位
  大连理工大学