The invention belongs to the field of resources and environment, reduction and resource processing relates to application of microwave pyrolysis technology in municipal or industrial sludge; using the method of instrumentation measurement and numerical calculation combined with the creative computing program provides the microwave pyrolysis of sewage sludge and its distribution of electromagnetic field intensity and simulation method to calculate the relative dielectric constant with the dielectric loss factor of different sludge microwave pyrolysis stage under high temperature conditions, fill the gaps in the field, and to establish the simulation model and Simulation of electromagnetic field intensity based on HFSS software can provide the basic data and, in order to achieve the accurate simulation of microwave pyrolysis of sludge and its distribution of electromagnetic field intensity, provides the possibility to explain sludge under microwave irradiation heating from the micro angle of electromagnetic weightlessness mechanism, so as to achieve the optimum sludge microwave pyrolysis process It is of great value to the technical support and theoretical basis of engineering application.
【技术实现步骤摘要】
微波热解污泥电磁场强度及其分布规律的计算和模拟方法
本专利技术属于资源与环境领域,具体涉及微波热解技术应用于市政或工业污泥的减量化与资源化处理过程。
技术介绍
随着科学的发展,人们的生活水平越来越高,但是各种工业垃圾等也越来越多,成为人类发张刻不容缓需要解决的问题。为此人们想到使用微波热解的方法消除这些垃圾。为此需要先设计一种计算或模拟方法。计算或模拟首先需要构建二维数学模型模拟计算有机质热解过程电磁场强度及其分布。微波辐照热解有机质过程中,由于微波腔体内的电磁场分布及场强没有实测的仪器,一般都是通过数学模型或软件进行模拟计算,且研究报道较少,仅发现通过建立二维数学模型模拟了木块有机质热解过程中电磁场的变化以及化学反应过程中热量与物质的转化情况,研究结果显示模型的预测结果与实验数据结果比较吻合。其次可以通过软件模拟有机质热解过程电磁场强度及其分布。在模拟软件方面,常用的软件有HighFrequencyStructureSimulator(HFSS)、ANSYS、FLUENT等,这些软件已被广泛研究和应用于陶瓷烧结、焊接、石油化工、食品加热等领域的微波电磁场的模拟,特别是在陶瓷烧结的反应器仿真与优化设计方面取得了显著效果。其中,HFSS软件是基于电磁场有限元方法分析各种复杂微波工程问题的三维电磁仿真软件,软件采用了自适应网格剖分技术,提高了计算精度和速度,可直接得到特征阻抗、传播常数、S参数、电磁场、辐射场、天线方向图、能量吸收率等模拟计算结果。但是,建模工作面对者许多问题。首先,采用二维数学模型模拟有机质热解过程中电磁场强度及其分布,过程十分复杂。加之污泥 ...
【技术保护点】
一种微波热解污泥电磁场强度及其分布规律的计算方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤A:介电常数测定步骤,所述介电常数测定步骤系测定常温下污泥在热解不同阶段的介电常数;步骤B:介电材料含量测定步骤,所述介电材料含量测定步骤系在常温下分别测量微波热解不同阶段污泥中不同介电材料的含量,并计算各物质的质量分数wt.%;步骤C:计算步骤,所述计算步骤系通过污泥在常温下介电常数和物质质量分数计算出在温度T下污泥的介电常数。
【技术特征摘要】
1.一种微波热解污泥电磁场强度及其分布规律的计算方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤A:介电常数测定步骤,所述介电常数测定步骤系测定常温下污泥在热解不同阶段的介电常数;步骤B:介电材料含量测定步骤,所述介电材料含量测定步骤系在常温下分别测量微波热解不同阶段污泥中不同介电材料的含量,并计算各物质的质量分数wt.%;步骤C:计算步骤,所述计算步骤系通过污泥在常温下介电常数和物质质量分数计算出在温度T下污泥的介电常数。2.根据权利要求1所述的微波热解污泥电磁场强度及其分布规律的计算方法,其特征在于:所述步骤A中所述介点常数包括相对介电常数ε0′和介电损耗因子ε0″。3.根据权利要求1所述的微波热解污泥电磁场强度及其分布规律的计算方法,其特征在于:所述步骤C中所述介点常数包括相对介电常数ε′和介电损耗因子ε″。4.根据权利要求1所述的微波热解污泥电磁场强度及其分布规律的计算方法,其特征在于:所述步骤A中采用矢量网络分析仪测定介电常数。5.根据权利要求1所述的微波热解污泥电磁场强度及其分布规律的计算方法,其特征在于:所述步骤C中采用以下公式计算温度T条件下的相对介电常数ε′和介电损耗因子ε″:ε′=wt.%*α*(T-T0)+ε0′ε″=wt.%*β*(T-T0)+ε0″其中,ε0′表示常温T0下,污泥相对介电常数;ε0″表示常温T0下...
【专利技术属性】
技术研发人员:马睿,方琳,孙世昌,袁娜娜,黄晓菲,耿海红,
申请(专利权)人:深圳大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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