重庆荣顺矿产品有限公司

　生物质燃烧是我国农村的传统用能方式，随着农村供暖以及农产品干燥用能需求的不断增长，生物质燃烧具有巨大的应用潜力。在生物质燃烧时，具有一定含水率的生物质颗粒 （约150 mm）往往直接喂入高温燃烧的炉膛中。有时颗粒外部已经开始燃烧，内部的水分还会不断蒸发而干燥，此时物料表面温度（300～500℃）远高于一般干燥工艺的温度。这种高温条件下的干燥普遍存在于生物质能应用（燃烧、阴燃等）[1]，[2]、垃圾焚烧[3]、食品高温加工及化工等行业。
　　文献中对这种高温条件下干燥过程的计算分析主要采用以下4种模型：①温度—含水率模型[4]，[5]，即把物质内部的含水率表达为温度的代数式。②扩散蒸发模型[6]，用扩散控制方程描述水分的蒸发过程，同时考虑了冷凝作用。③Arrhenius方程模型[7]～[9]，把干燥过程看作多相反应，用Arrhenius方程描述。 ④面反应模型[10]～[13]，假设干燥前锋是一个薄层，传递到该层的热量全部用来蒸发水分，薄层温度保持在100℃左右。上述4种模型中，面反应模型在数学表达及数据处理上相对简单，是较为常用的模型。
　　目前，在计算模型的实验验证方面，高温条件下干燥实验多以生物质为原料[12]～[16]，干燥和热解、燃烧等耦合，不利于分析单纯干燥模型的准确性；而仅涉及干燥的实验，温度多在200℃以下[3]，[17]，和高温环境差别较大。
　　由于生物质在高温条件下的单纯干燥实验难以实现，为了探索高温条件下湿物料内部的干燥过程特性，为生物质燃烧、垃圾焚烧过程提供借鉴，本文设计了可在高温条件下进行干燥并监测物料内部特性的试验装置，以石英砂为物料，对不同含水率和粒径的石英砂床层进行干燥试验，并将试验结果与面反应模型进行对比