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摘要
为探索在固定床反应器中有机固废颗粒热解过程中的热量、质量传递机理，本研究从颗粒尺度上对有机固废松木屑颗粒热解过程建模分析，模型中考虑了焦油的二次裂解反应及挥发分在颗粒孔隙中的质量、动量传递过程，并采用达西定律模拟了挥发分在颗粒孔隙内的流动现象，对颗粒热解过程的吸热反应以及挥发分逸出时的对流换热对颗粒温度的影响进行考察。基于两步反应动力学模型，探讨了不同颗粒尺寸、热解温度对有机固废松木屑颗粒热解过程的影响。结果表明，热解吸热反应和挥发分的对流换热阻碍了热量向颗粒中心的传递，延长了颗粒达到均温的时间；松木屑颗粒热解时，颗粒内会存在明显的温度梯度，在颗粒表面主要受化学反应动力学限制，在颗粒内部则主要受热量传递过程限制。此外，热解温度越低，粒径越大，颗粒内部的传热阻力越大。松木屑颗粒完全热解所需时间会随着颗粒粒径的增大而增加，但当颗粒粒径在10mm以上时，随着颗粒粒径的增大，颗粒完全热解所需时间的增量要大于10mm以下颗粒。
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