李建，付曉恒，李軍，張玉靜，石應(yīng)杰

(1.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，北京，100083；2.中國環(huán)境科學(xué)研究院 大氣污染控制研究中心，北京，100012)

隨著干燥技術(shù)的發(fā)展，干燥理論逐漸得到豐富，主要包括液態(tài)擴(kuò)散理論、毛細(xì)理論、蒸發(fā)冷凝理論、Luikov理論和Whitaker體積平均理論等，其中大多基于Luikov理論和Whitake理論進(jìn)行研究[1-2]。然而，上述干燥理論基本上是在連續(xù)介質(zhì)的假設(shè)基礎(chǔ)之上得出的，不能解釋在多孔介質(zhì)干燥過程中孔結(jié)構(gòu)變化、毛細(xì)吸附、固體表面效應(yīng)、蒸氣壓降低等對干燥特性的影響。近年來，科學(xué)研究中出現(xiàn)了一些新的理論和方法，使得干燥理論的越來越完善，如侵入滲流理論、分形幾何學(xué)、多尺度方法等[3]。至此，人們研究了很多干燥模型來反映多孔介質(zhì)干燥中傳熱傳質(zhì)的耦合動態(tài)過程。其方法主要?dú)w為3類：1)采用現(xiàn)有的干燥數(shù)學(xué)模型與干燥實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析[3]；2)通過傳熱、傳質(zhì)擴(kuò)散方程建立物料內(nèi)部含濕量、溫度及遷移壓力分布模型[4-7]；3)對干燥過程中不同階段(升速、恒速及降速階段)分別研究并建立數(shù)學(xué)模型[8-19]。物料濕分的變化是在確定的干燥環(huán)境條件下水分子的“吸附”和“解吸”的動態(tài)平衡過程，也是水分子內(nèi)能遞增的過程。根據(jù)物理化學(xué)基礎(chǔ)理論的觀點(diǎn)[10]，物料中的濕分由液相轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀嗍且后w分子得到能量并克服一個能壘的過程，這個汽化能壘被認(rèn)為是活化能。能量大的分子超越了這個“能量門檻”而汽化。當(dāng)被干燥物料為多孔介質(zhì)時，其內(nèi)部毛細(xì)孔吸附、物料表面吸附和蒸汽壓降等作用，會使介質(zhì)內(nèi)部水分遷移汽化的活化能高于純水汽化的活化能?；诖苏J(rèn)識，解國珍等[15]提出了偏移活化能的概念，即高出水分子本身活化能的部分。偏移活化能理論認(rèn)為偏移活化能越大，則干燥難度越大。解國珍等[16]將此理論應(yīng)用于木材干燥中，發(fā)現(xiàn)被干燥物料的尺寸與偏移活化能變化有一定的關(guān)系，用偏移活化能可以很好反映木材的干燥特性。此后，一些學(xué)者將此理論嘗試應(yīng)用于各種多孔介質(zhì)物料干燥。向長松[17]利用偏移活化能分析了不同多孔介質(zhì)在不同相對濕度和風(fēng)速條件下的干燥特性。蔡偉等[18]根據(jù)非平衡熱力學(xué)原理和偏移活化能理論，建立了多孔介質(zhì)對流干燥數(shù)學(xué)模型，計算結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)吻合較好。此后，蔡偉[19]基于偏移活化能理論和不可逆熱力學(xué)理論，應(yīng)用能量守恒定律、質(zhì)量守恒定律和熱力學(xué)第二定律，分析了多孔介質(zhì)干燥過程中流體的基本傳輸形式，研究表明，偏移活化能方法能有效地探索干燥機(jī)理和研究物料工業(yè)干燥特性。目前為止，對于多孔介質(zhì)干燥過程中偏移活化能的研究主要集中在農(nóng)作物干燥領(lǐng)域，而將其在無機(jī)多孔材料干燥中的應(yīng)用研究未見報道。SiC球團(tuán)作為鋼廠常用的脫氧劑之一，在煉鋼過程中發(fā)揮了重要作用，因此對碳化硅球團(tuán)進(jìn)行研究顯得尤為重要。在碳化硅球團(tuán)生產(chǎn)過程中，干燥能耗是其生產(chǎn)成本的一大來源，李軍等[4]對碳化硅球團(tuán)進(jìn)行了恒溫干燥，并對其干燥特性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)碳化硅球團(tuán)干燥速率明顯分為升速階段、恒速階段和降速階段；然而當(dāng)風(fēng)溫為 130～170℃、風(fēng)速為2～3 m/s，球團(tuán)干燥至含水率水分低至2%以下時，干燥耗時長達(dá) 5～6 h，且能耗較高。為減少干燥時間，降低能耗，李軍等[20-21]又對其進(jìn)行了變溫干燥特性研究，并以干燥時間和單位能耗為干燥指標(biāo)對變溫干燥工藝進(jìn)行了優(yōu)化，同時對碳化硅球團(tuán)變溫干燥數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了研究，并取得了一定效果。為更好的節(jié)能降耗，減少干燥時間，需要對碳化硅球團(tuán)干燥理論進(jìn)行豐富，才能更好地對其干燥進(jìn)行指導(dǎo)。本文作者將偏移活化能理論應(yīng)用于SiC球團(tuán)干燥中，分析球團(tuán)干燥過程中主要影響因素即風(fēng)速和風(fēng)溫對干燥特性的影響，為SiC超細(xì)粉球團(tuán)干燥節(jié)能降耗優(yōu)化設(shè)計提供理論支持和實踐指導(dǎo)。

1 實驗材料與設(shè)備

1.1 實驗原料

本研究采用的SiC球團(tuán)原料來自光伏廢料，其中SiC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%，Si質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，F(xiàn)e質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.2%，Cu質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.07%，其余雜質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 11.73%。廢料平均粒徑為 10μm。實驗所需的SiC球團(tuán)按實際生產(chǎn)的配比進(jìn)行充分混合后成型，測得成型水分為20%，即干基含水率為25%。每組實驗按同樣方法擺放上下2層如圖1所示，每層均為16(4×4)個球團(tuán)，總質(zhì)量為2 kg左右。 SiC球團(tuán)的形狀為橢球狀(a半軸為0.02 m，b半軸為0.015 m，c半軸為0.01 m)。

1.2 實驗設(shè)備

為模擬實際干燥過程，本文設(shè)計并安裝了一套干燥試驗裝置，如圖1所示。在實際生產(chǎn)中，干燥過程中的干燥介質(zhì)為熱空氣，因此，本文采用熱風(fēng)作為干燥介質(zhì)。

圖1 實驗裝置示意圖Fig.1 Sketch diagram of experimental device

2 實驗方法與指標(biāo)

2.1 實驗方法

首先通過調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來控制風(fēng)量，并由風(fēng)速風(fēng)壓儀測定熱風(fēng)進(jìn)入干燥箱前的風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速，進(jìn)而根據(jù)流量守恒換算出干燥箱內(nèi)風(fēng)速。當(dāng)風(fēng)速達(dá)到預(yù)設(shè)值后，開啟加熱器開關(guān)，同時調(diào)節(jié)溫度控制器至預(yù)設(shè)溫度。待工況穩(wěn)定后，迅速將擺放好的球團(tuán)放入干燥箱中，由稱量傳感器實時監(jiān)測被干球團(tuán)的質(zhì)量變化，并通過M400數(shù)據(jù)采集管理軟件收集和分析數(shù)據(jù)；利用溫濕度測定儀和風(fēng)速風(fēng)壓儀分別測出排風(fēng)口處的氣體溫度和風(fēng)速。

2.2 主要實驗設(shè)備

稱量傳感器：型號DYLY-102，蚌埠大洋傳感系統(tǒng)工程有限公司生產(chǎn)，量程為0～5 kg，精度為0.05%。

溫濕度測定儀：型號HD2301.0，意大利德爾特公司生產(chǎn)，配備 HP474AC溫濕度探頭，溫度測量范圍為-200～650℃，溫度精度為±0.1℃。

風(fēng)速風(fēng)壓儀：型號HD2134P.0，意大利德爾特公司生產(chǎn)，配備皮托管，測風(fēng)壓量程為0～20 kPa，風(fēng)速測量范圍為0.5～180 m/s，精度為±0.25 m/s，風(fēng)速分辨率為0.1 m/s。

鼓風(fēng)機(jī)：型號 LG-306，佛山市東山真空設(shè)備有限公司生產(chǎn)，功率為0.6 kW，風(fēng)量為2.4 m3/min。

2.3 實驗參數(shù)的設(shè)定

干燥過程的能量消耗主要在加熱系統(tǒng)和鼓風(fēng)系統(tǒng)中，所以，將風(fēng)溫和風(fēng)速作為主要考察參數(shù)，同時風(fēng)溫和風(fēng)速也是物料干燥主要影響因素[15-16]。實際生產(chǎn)中，一般熱風(fēng)干燥溫度在 120～200℃范圍內(nèi)，為考察不同溫度下球團(tuán)的干燥特性，本文在實際生產(chǎn)溫度范圍內(nèi)設(shè)定4個值：130，150，170和190℃；全文設(shè)定干燥箱中風(fēng)速為0.060，0.125，0.190和0.250 m/s，將其轉(zhuǎn)換為熱風(fēng)進(jìn)入干燥箱前風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速后再進(jìn)行實驗。

2.4 實驗指標(biāo)

2.4.1 干基含水率

式中：Mt為t時刻物料的干基含水率，%；ma為物料中含有水的質(zhì)量，kg；md為物料的干基質(zhì)量，kg。

2.4.2 干燥速率

干燥速率定義為在單位時間內(nèi)下物料中水分汽化率，通常用Nt表示。計算公式如下：

式中：t為干燥時間，min。

2.4.3 偏移活化能

偏移活化能理論可以不必確定臨界含水率，可使干燥的恒速階段可直接向降速階段過渡。其公式[15-16]如下：

其中：mwat為蒸發(fā)水的質(zhì)量，kg；β為對流傳質(zhì)系數(shù)，m/min；Ad為對流換熱面積，m2；ρsat(Ts)為非結(jié)合水的飽和蒸氣密度，kg/m3；ρ0(Ts)為干燥介質(zhì)狀態(tài)恒定時，干燥箱內(nèi)空氣中水蒸氣密度，kg/m3；ψ為比例因子。

比例因子ψ的計算公式為

其中：ΔE為偏移活化能，J/kg；R為水蒸氣的氣體常數(shù)，J/(kg·K)。

單位時間水分蒸發(fā)量可由下式計算得到：

將式(4)和(5)代入式(3)可得

式中：ρsat(Ts)由公式得出或查詢水的飽和蒸氣密度表；KV為反應(yīng)常數(shù)；E為水分子的汽化活化能(不考慮擴(kuò)散、表面效應(yīng)等作用的影響)。因此，E+ΔE可表示為不同干燥條件下的多孔球團(tuán)中實際在蒸發(fā)邊界層中水分子汽化所需的汽化能級。

2.4.4 偏移活化能模型中參數(shù)設(shè)定

本文采用上下兩層橫向干燥，且球團(tuán)曲率較小，認(rèn)為無邊界層分離[22]，其對流換熱面積為球團(tuán)外表面積，可經(jīng)橢球表面積公式求出Ad；根據(jù)Re=Lu/υ計算出不同風(fēng)速條件下球團(tuán)表面介質(zhì)雷諾數(shù)。式中：u為風(fēng)速，m/s；L為干燥介質(zhì)流過球團(tuán)表面的距離。其計算值如表1所示，不同工況條件下的雷諾數(shù)遠(yuǎn)低于105，因此，空氣流動為層流。綜合式(7)～(10)求出對流傳質(zhì)系數(shù)β，此外，本實驗所用干燥介質(zhì)的相對濕度很低可忽略不計，因此，ρ0(Ts)≈0[15-18,23]。

平均舍伍德數(shù)Shm為[22]

施密特數(shù)Sc為[22]

擴(kuò)散系數(shù)D為[22]

分子擴(kuò)散的碰撞積分?為[22]

式中：Sh為舍伍德數(shù)；Sc為施密特數(shù)；D為擴(kuò)散系數(shù)，m2/s；D0為在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的擴(kuò)散系數(shù)，2.2×10-5m2/s；p0為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的大氣壓，p0=101.325 kPa；p為環(huán)境大氣壓，近似為101.325 kPa；T0為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下熱力學(xué)溫度，273 K；T為干燥條件下熱力學(xué)溫度，K；?0和?為相應(yīng)條件下的分子擴(kuò)散的碰撞積分；k為玻爾茲曼常數(shù)，0.138 0 J/K；ε1和ε2為空氣和水蒸氣的分子勢常數(shù)，可查倫納德-瓊斯參數(shù)數(shù)值表得到。其計算結(jié)果如表1所示。

3 結(jié)果與分析

3.1 干燥特性分析

以風(fēng)溫為130℃、風(fēng)速為0.190 m/s時對SiC球團(tuán)進(jìn)行干燥實驗，實時記錄球團(tuán)質(zhì)量的變化，并計算其干燥速率和偏移活化能。

從圖2可以看出：偏移活化能曲線分為下降、恒定和升高部分，并與 SiC干燥速率曲線的升速階段(stageⅠ)、恒速階段(stageⅡ)和降速階段(stageⅢ)，相對應(yīng)。在升速階段(stageⅠ，如圖3所示)，干燥介質(zhì)與球團(tuán)表面之間傳熱較快，使得球團(tuán)表面氣液邊界層的溫度由室溫迅速升至干燥溫度，氣液邊界層內(nèi)水蒸氣壓力不斷上升，與干燥介質(zhì)中蒸汽壓力差值逐漸變大，導(dǎo)致干燥推動力變大，偏移活化能降低，傳質(zhì)效率提高，進(jìn)而干燥速率不斷升高。當(dāng)干燥速率升高到一定程度后，進(jìn)入恒速干燥階段(如圖2所示：stageⅡ)，在此階段球團(tuán)內(nèi)部水分的擴(kuò)散速率等于外部汽化速率，干燥速率主要受外部干燥條件控制。干燥介質(zhì)向球團(tuán)傳入的熱量幾乎全部用來蒸發(fā)水分，球團(tuán)本身溫度保持不變，而且球團(tuán)內(nèi)部沒有發(fā)生收縮和孔結(jié)構(gòu)坍塌，致使偏移活化能保持穩(wěn)定。隨著干燥傳質(zhì)的進(jìn)行，球團(tuán)內(nèi)部水分含量在不斷的降低，球團(tuán)內(nèi)部與外部濕度梯度下降。然而球團(tuán)內(nèi)部水分?jǐn)U散速率正比于濕度梯度，當(dāng)含水率降至臨界含水率時，內(nèi)部水分?jǐn)U散速率開始低于外部汽化速率，干燥速率轉(zhuǎn)為內(nèi)部控制階段。在升速和恒速階段，蒸發(fā)的水分基本是非結(jié)合水，其與固體表面結(jié)合力較低，導(dǎo)致偏移活化能較低，易干燥除去。當(dāng)球團(tuán)含水率低于臨界含水率時，干燥進(jìn)入降速階段，此階段主要干燥蒸發(fā)的是結(jié)合水。隨著干燥的進(jìn)行，球團(tuán)內(nèi)部濕度梯度不斷下降，同時，由于結(jié)合水與球團(tuán)表面結(jié)合強(qiáng)度較大，導(dǎo)致偏移活化能升高，干燥速率下降，干燥難度加大。當(dāng)球團(tuán)內(nèi)部水分?jǐn)U散速率不足以滿足外部汽化所需水分時，在球團(tuán)外表面開始出現(xiàn)“干區(qū)”，蒸發(fā)界面開始向內(nèi)部遷移。此時，在傳熱影響下，球團(tuán)外快速表面開始升溫，形成由外向內(nèi)的溫度梯度，阻礙水分向外遷移，偏移活化能增加。

表1 不同工況下模型參數(shù)Table 1 Model parameters under different working conditions

圖2 風(fēng)溫為130℃和風(fēng)速為0.190 m/s時整干燥過程中干燥曲線、干燥速率曲線和偏移活化能Fig.2 Drying curve,drying rate curve and apparent warp activation energy at air temperature of 130℃ and wind speed of 0.190 m/s

圖3 風(fēng)溫為130℃和風(fēng)速為0.190 m/s時升速階段(stage I)的干燥特性曲線和偏移活化能Fig.3 Drying curve,drying rate curve and apparent warp activation energy of rising stage(stage I)at air temperature of 130℃ and wind speed of 0.190 m/s

此外，在干燥的傳熱、傳質(zhì)的相互耦合下，球團(tuán)內(nèi)部濕度梯度降低，溫度梯度升高，同時蒸發(fā)界面的不斷向球團(tuán)內(nèi)部移動。在干燥后期，球團(tuán)內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)在熱應(yīng)力的作用下產(chǎn)生一定的收縮變形導(dǎo)致氣液邊界層內(nèi)的水分蒸發(fā)后需穿過錯綜復(fù)雜的孔道，水分的遷移擴(kuò)散阻力增加，偏移活化能迅速提高，最終引起干燥速率不斷下降。當(dāng)干燥時間達(dá)到t＇min后，偏移活化能ΔE急速增加，原因在于此時干燥蒸發(fā)的水分為固體表面吸附的單分子層水化膜。SiC粉體較細(xì)且表面能較大，其與水分子吸附力較強(qiáng)，導(dǎo)致干燥難度大大增加，偏移活化能迅速增加，干燥速率也迅速降低。

3.2 不同干燥風(fēng)速下的水分遷移動態(tài)分析

固定風(fēng)溫，風(fēng)速分別為0.060，0.125，0.190和0.250 m/s時，得到在不同干燥風(fēng)速下的干燥曲線和干燥速率曲線。通過計算各個條件偏移活化能，得到偏移活化能曲線，如圖4所示。

從圖4可知：在干燥溫度恒定時，干燥速率處在恒速階段下的偏移活化能隨風(fēng)速的增加而降低。從圖4還可以看出：恒速階段的干燥速率隨偏移活化能的降低而增加。這主要是因為，當(dāng)風(fēng)速增加時，干燥介質(zhì)與球團(tuán)之間傳熱增加，球團(tuán)內(nèi)部水分可以獲得更高的能量來滿足自身蒸發(fā)，氣液邊界層內(nèi)蒸氣壓隨之提高；由于風(fēng)速的增加，邊界層厚度變薄，球團(tuán)內(nèi)部水分蒸發(fā)阻力降低，推動力提高，偏移活化能降低，進(jìn)而干燥速率隨之提高。當(dāng)球團(tuán)干燥處于降速階段時，偏移活化能開始升高，且風(fēng)速越高，偏移活化能升高速率越快。當(dāng)干燥至某一時刻時，高風(fēng)速下的偏移活化能開始高于低風(fēng)速下活化能，如圖4所示：在干燥后期，偏移活化能提高越快，干燥速率下降越迅速，致使在某一刻起高風(fēng)速下的干燥速率開始低于低風(fēng)速的干燥速率。從圖4還可以看出：風(fēng)速越高，在降速階段其偏移活化能升高越快，原因在于：風(fēng)速越高，干燥介質(zhì)與球團(tuán)之間的傳質(zhì)越激烈，導(dǎo)致球團(tuán)內(nèi)部水分下降越快，球團(tuán)內(nèi)部由內(nèi)向外的濕度梯度下降越快，由外向內(nèi)的溫度梯度升高越快，球團(tuán)內(nèi)部發(fā)生收縮變形，水分遷移蒸發(fā)阻力快速增加，導(dǎo)致活化能迅速增加，干燥速率快速下降。

3.3 不同干燥風(fēng)溫下的水分遷移動態(tài)分析

固定干燥風(fēng)速，設(shè)定風(fēng)溫為 130，150，170和190℃時，考察不同溫度下，偏移活化能的變化對干燥特性的影響，如圖5所示。

圖4 固定風(fēng)溫下，不同風(fēng)速下SiC球團(tuán)的干燥速率曲線和偏移活化能Fig.4 Drying rate curve and apparent warp activation energy of SiC pellets at different wind speeds and fixed air temperatures

從圖5可知：在干燥風(fēng)速恒定時，風(fēng)溫越高，升速階段的偏移活化能下降越快，恒速階段的偏移活化能越低。然而，不同溫度下的純水的汽化能級(E)不同，因此在恒速階段，需用實際汽化能級(E+ΔE)來比較不同溫度下干燥速率。在不同溫度下，純水汽化能級由大到小對應(yīng)的溫度分別為：190℃，170℃，150℃，130℃。因此，實際活化能由大到小對應(yīng)的溫度分別為：190℃，170℃，150℃，130℃。實際活化能越低，升速階段的干燥速率上升越快，恒速階段的干燥速率越高，其與風(fēng)速變化規(guī)律相似。由于風(fēng)溫升高，換熱系數(shù)增加，氣液邊界層內(nèi)水蒸氣壓力升高，進(jìn)而提高了汽化推動力，偏移活化能和總的氣化能級降低，干燥速率增加。風(fēng)溫越高，降速階段的偏移活化能升高速率越快，最后導(dǎo)致其值與前面階段有著相反的順序。這是因為風(fēng)溫越高，在恒速階段和升速階段失水量越大，球團(tuán)內(nèi)部水分下降越快；同時傳熱系數(shù)變大，球團(tuán)內(nèi)部溫度梯度升高，球團(tuán)易發(fā)生收縮變形，偏移活化能迅速增加，干燥速率快速下降。當(dāng)干燥至某一時刻，必然導(dǎo)致實際汽化能級(E+ΔE)比低溫的高，干燥難度加大，最終干燥速率比低溫的低。

表2所示為不同干燥條件下的SiC球團(tuán)干燥特性和最低偏移活化能(恒速階段的偏移活化能)。各干燥條件下總的干燥時間隨著風(fēng)速和風(fēng)溫的提高而降低，平均干燥速率隨著風(fēng)溫和風(fēng)速的升高而升高。此外，不同工況下，干燥過程中每個干燥階段持續(xù)的時間略有不同：升速階段持續(xù)時間基本保持在8～20 min之間；恒速階段和降速階段持續(xù)時間隨著隨風(fēng)溫和風(fēng)速的升高而降低，恒速階段持續(xù)時間基本在 39～102 min之間，降速階段持續(xù)時間在 178～356 min之間，占總干燥時間近2/3。在恒速階段中，偏移活化能隨風(fēng)速和風(fēng)溫升高而降低，導(dǎo)致此階段的干燥速率表現(xiàn)出隨風(fēng)溫和風(fēng)速升高而升高的趨勢。各條件下偏移活化能基本在 6×105～7×105J/kg內(nèi)。

圖5 固定風(fēng)速下，不同風(fēng)溫下SiC球團(tuán)的干燥速率曲線和偏移活化能Fig.5 Drying rate curve and apparent warp activation energy of SiC pellets at different air temperatures and fixed wind speeds

表2 不同工況下的干燥特性和偏移活化能Table 2 Drying characteristics and apparent warp activation energy under different working conditions

3.4 干燥速率增量與偏移活化能降低量隨風(fēng)速的變化

圖6所示為在不同溫度下，恒速階段中干燥速率增量與偏移活化能降低量隨風(fēng)速的變化。從圖6可見：風(fēng)溫越高，總的汽化能級越低，恒速階段的干燥速率隨風(fēng)速增加量越大；當(dāng)風(fēng)速由0.060 m/s升至0.125 m/s時，偏移活化能降低量隨著風(fēng)溫的提高而升高；當(dāng)風(fēng)速由0.125 m/s升至0.190 m/s時，其偏移活化能降低量隨溫度由130℃提高至150℃時略有增加，隨后降低；當(dāng)風(fēng)速由0.190 m/s升至0.250 m/s時，其偏移活化能降低量隨風(fēng)溫的提高表現(xiàn)出的規(guī)律不規(guī)則，但在190℃時，恒速階段的偏移活化能降低量遠(yuǎn)比其他溫度時的低。

圖6 恒速階段中干燥速率增量與偏移活化能降低量隨風(fēng)速的變化Fig.6 Variation of drying rate increment and apparent warp activation decrease with wind speed in constant stage

4 結(jié)論

1)偏移活化能有著與干燥速率曲線相似的規(guī)律，分為下降、恒定和升高階段，且每階段分別于球團(tuán)干燥的升速、恒速和降速階段相對應(yīng)。在干燥后期，由于濕度梯度的降低、溫度梯度的提高、孔道結(jié)構(gòu)的改變等因素，使得傳質(zhì)推動力下降，偏移活化能增加速率快速提高，干燥速率快速下降。

2)在干燥溫度恒定時，恒速階段的偏移活化能隨風(fēng)速的增加而降低，干燥速率隨偏移活化能的降低而增加；風(fēng)速越高，降速階段的偏移活化能升高越快。

3)在干燥風(fēng)速恒定時，隨著干燥溫度的提高，升速階段的偏移活化能下降越快，恒速階段偏移活化能越低。當(dāng)球團(tuán)干燥進(jìn)入降速階段后，風(fēng)溫越高，其偏移活化能上升速率越快，最后導(dǎo)致偏移活化能由高到低對應(yīng)的溫度分別為：130℃，150℃，170℃，190℃。

4)在恒速階段中，偏移活化能隨風(fēng)速和風(fēng)溫升高而降低，引起干燥速率隨風(fēng)溫和風(fēng)速升高而降低升高，偏移活化能基本在6×105～7×105J/kg之間。