油页岩在回转干馏炉内停留时间的研究.doc

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1、摘 要摘 要随着世界经济的飞速发展，全球对于能源的需求量日益增长，特别是石油、煤炭之类的常用能源，这势必严重影响经济的发展。而由于油页岩资源的储量丰富，油页岩的开发将成为各国的重点，怎样在生产中节约能源的消耗也是一个重要的研究。本实验采用112mm油页岩颗粒与小于1mm的热灰以1:4的比例混合，研究回转干馏炉的倾角、转速、抄板形式、出口挡板直径等对油页岩颗粒混合物料在其中停留时间的影响。研究结果表明：倾角、转速、抄板形式及出口挡板直径对混合物料的停留时间有重要影响；随着倾角的提高，物料在回转干馏炉的内的停留时间明显缩短；当转速提高时，停留时间则随之减小；使用直角抄板停留时间较长；随着出口挡板直

2、径的增大，停留时间也随之减小。关键词：油页岩；回转干馏炉；平均停留时间- 39 -Title The Mean Residence Time of Oil Shale Particles in Rotary RetortAbstractWith the rapid development of the worlds economy, global demand for energy, especially the growing of oil and coal, this will seriously affect the development of the economy. And bec

3、ause the rich reserves of oil shale resources, oil shale development will be the focus of all countries, and how to save sources of energy consumption in the production is one of the important research. This experiment the 112mm oil shale and less than 1mm oil shale mix with the ratio of 1:4, resear

4、ch rotary kiln obliquity, rotating speed of the turn, copy plate forms, export baffle diameter on mixing particle of oil shale in which the influence of retention time. The results of the study show that: obliquity, rotational speed and copy plate forms and export baffle diameter have important infl

5、uence to retention time of mixing particle; With the improvement of obliquity, and the retention time of mixing particle in rotary kiln significantly shortened; When speed increase, retention time will be decreased; Use bending copy plate takes a long time to stay; Along with the increase of export

6、baffle diameter, retention time also will decrease.Keywords: oil shale; rotary retort; mean residence time目 录目 录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1本文研究的背景和意义11.2油页岩资源的状况11.3油页岩及其特性21.4油页岩的综合利用21.4.1提炼页岩油21.4.2其他方面41.5本课题的主要工作4第2章 实验装置和实验方案52.1实验装置52.2实验方案52.3实验过程6第3章 实验结果及分析73.1倾角对平均停留时间的影响73.1.1内部为直抄板73.1.2内部为

7、直角抄板83.2转速对平均停留时间的影响103.2.1内部为直抄板103.2.2内部为直角抄板123.3出口挡板直径对平均停留时间的影响133.3.1内部为直抄板133.3.2内部为直角抄板153.4抄板类型对平均停留时间的影响173.4.1出口挡板直径为50mm173.4.2出口挡板直径为70mm193.4.3出口挡板直径为100mm21第4章 其他实验结果及分析254.1倾角对平均停留时间的影响254.2转速对平均停留时间的影响264.3出口挡板直径对平均停留时间的影响284.4特殊工况时平均停留时间的研究304.4.1转速对平均停留时间的影响304.4.2出口挡板直径对平均停留时间的影响

8、314.5特殊工况的分析31结论32致谢33参考文献34附录36第1章 绪 论第1章 绪 论1.1本文研究的背景和意义当今社会经济高速发展，世界各国面临着能源需求量急剧增加的问题，长此以往常规油气资源将不能满足社会发展的需要。油页岩又称油母页岩，是一种高矿物质含量的固体可燃有机沉积岩。油页岩经热解（低温干馏）可得到类似原油的页岩油和类似天然气的煤气1。油页岩属于“非常规油气资源”，以资源丰富、有利的特性和开发利用的可行性而被列为21世纪非常重要的替代能源。我国是石油资源比较匮乏的国家，但却是石油消费大国，随着我国对石油资源需求的不断增加，石油供不应求的矛盾将长期存在，常规油气资源产量的不断减少

9、，势必将制约我国国民经济的发展。开发油页岩资源，替代部分常规油气资源，可缓解油气资源的压力。而本文对油页岩在回转干馏炉内停留时间的研究，在多个方面了解各个因素对停留时间的影响，使得得出最佳工况安排，最佳停留时间，从而减少油页岩利用中的能源消耗，这对节约能源和工厂成本都有重要的意义2-4。1.2油页岩资源的状况油页岩的开发利用正在为各国所重视。2002年11月,在爱沙尼亚首都塔林召开的“全球油页岩的利用与展望”国际会议上，与会13个国家的230位专家一致认为,“油页岩的开发利用价值潜力巨大”。美国政府将油页岩视为“潜力惊人的能源”，开始制定油页岩开发战略。目前，美国政府已在其科罗拉多州西部高原的

10、峡谷间建起了一个尖端实验基地，由壳牌石油公司开展为期30 年的油页岩研究开发计划。澳大利亚、爱沙尼亚、中国、德国以及以色列等国也都在制订开展油页岩资源开发利用的宏伟计划5,8。但纵观世界油页岩的利用，大多数为单一途径，而缺少综合利用。这不但造成资源的严重浪费，且严重污染环境。为此,针对油页岩的特性，提出了油页岩综合开发利用集成技术。该技术的实施，将最大、最有效地利用油页岩资源，以实现油页岩优化、高效综合开发利用。油页岩蕴藏量十分丰富，全世界油页岩蕴藏的页岩油资源量大体有3662亿吨，比传统石油资源量至少多50。油页岩资源在世界许多地区都有分布，但分布并不均匀，主要分布于美国、俄罗斯、加拿大、中

11、国、扎伊尔、巴西、爱沙尼亚等国。我国油页岩资源也比较丰富，主要分布在吉林、辽宁、广东等地。其中吉林省油页岩保有储量为170多亿吨，储量为全国之冠。新一轮的全国油页岩资源评价结果表明，我国油页岩主要分布在20个省(市、区)的47个盆地，80个含矿区，埋深1000m以浅的油页岩资源储量为7199.37108t，技术可采资源的储量为2432.36108t；页岩油资源储量为476.44108t，技术可采资源储量为159.72108t6,7。1.3油页岩及其特性油页岩是一种富含有机质，具有微细层理，可以燃烧的细粒沉积岩。油页岩中有机质的绝大部分是不溶于普通有机溶剂的成油物质，俗称“油母”。因此，油页岩又

12、称“油母页岩”9。油页岩主要由藻类等低等生物生成。根据沉积环境，油页岩可以分成陆相、湖相和海相等三种基本成因类型。世界已发现的油页岩矿藏，生成的地质时代,自寒武纪玉第三纪的地层中均存在，其中以早志留纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪，以及第三纪为主，中国油页岩的生成时代亦类似，如石炭纪有广西良丰和百色油页岩，二叠纪有新疆博格达,三叠纪有陕西延安，侏罗纪有甘肃永登，白垩纪有河北丰宁，第三纪有辽宁抚顺和广东茂名、吉林桦甸等10-13。油页岩具有如下特征:(1) 油页岩通常为具有片状层理性的无孔固体，油页岩的颜色自浅灰至深褐不等。(2) 油页岩主要成分是有机质、矿物质和水分。油页岩中油母含量约1050。油母

13、是由复杂的高分子有机化合物组成，富含脂肪烃结构，而较少芳烃结构。油页岩的有机物含量通常不超过35（重） ,有机化合物主要由碳、氢及少量的氧、氮、硫元素组成。其氢碳原子比（H C）为1.251.75，高于煤炭。油母含量高，氢碳原子比大，则油页岩产油率高。油页岩中矿物质有石英、高岭土、粘土、云母、碳酸盐岩以及硫铁矿等,但主要是粘土矿物。水分含量与矿物质颗粒间的微孔结构有关，油页岩中含有425不等的水分。(3) 油页岩在隔绝空气或氧气的情况下，加热至400500（即称为干馏、低温干馏或热解），其油母质热解生成页岩油、页岩气（热解气）及固体炭渣及少量热解水。固体炭渣附着于加热后的无机质表面，通常称为半

14、焦。(4) 由于油母质的氢碳原子比通常高于煤的有机质的氢碳原子比，故热解后页岩油对油母质的收率高于煤热解液体产物（煤焦油）对煤有机质的收率。由于油母质只占油页岩的少部分，以及煤所含的有机质大大多于其无机质，因此，页岩油的收率通常低于煤焦油对煤的收率。(5) 作为燃料燃烧，油页岩是一种高灰分、高挥发分、低热值和具有中等结渣倾向的劣质燃料。适用于流化床及循环流化床锅炉燃烧。141.4油页岩的综合利用1.4.1提炼页岩油油页岩最重要的利用途径是提炼页岩油。目前常用低温干馏法从油页岩中提取页岩油，即在隔绝空气的情况下控制加热温度在450600范围内，干馏所需要的热量来自加热炉，干馏产生的页岩油气携带少

15、量飞灰由炉顶排除干馏炉后进入飞灰分离器；分离器将页岩油气分离为页岩油气和飞灰，飞灰落入飞灰仓内，而页岩油气经由气油分离器冷却后形成页岩油和燃气，部分燃气作为加热炉燃料，其余燃气和全部页岩油分别存于罐内，加以利用15,16。油页岩综合利用系统简图见图1-1。图1-1 油页岩综合利用系统简图1油页岩料斗；2振动筛；3细料斗；4粗料斗；5立式干馏炉；6干式冷却装置；7半焦仓；8加热炉；9混合物料仓；10石灰石料斗；11飞灰分离器；12飞灰料斗；13油气分离器；14蒸汽工质集箱；15循环流化床锅炉；16底渣冷却器；17底渣灰仓；18除尘器；19灰渣仓；20燃气罐；21油罐；22汽轮发电机；23陶粒生产

16、装置；24水泥生产装置；25建筑砌块生产装置油页岩和矿物质都是热的不良导体，导热系数小，传热速度慢，因此粒度的大小对传热过程的影响尤其显著，进而影响页岩油的产率和干馏炉效率。粒度越大，传热越慢，油页岩粒内外温差越大，颗粒内页岩油蒸汽的扩散和停留时问增加，页岩油的热分解加剧。当页岩油产率、热效率、干馏炉效率等综合效益大于油页岩破碎耗能成本时，最好采用小颗粒干馏工艺。从油页岩中提炼的页岩油可以直接作为锅炉或工业炉液体燃料使用；工业上，对页岩油经热加工和加氢精制工艺处理，获取汽油、煤油、柴油、蜡和石油焦等产品17-19。1.4.2其他方面油页岩也可以作为燃料直接燃烧，这种利用方式由于略过了页岩油中间

17、转换的环节，使其能源利用率大幅提高。我国也一直在研究利用油页岩作燃料发热、发电。上世纪50年代主要直接采用油页岩作为锅炉燃料发电。60年代以后，改进采用流化床技术来燃烧油页岩。传统的流化床技术由于燃烧强度低、占用空间大、床面积大、结构难以处理、热效率低和环境指标差而存在一定的局限性。后来经技术改造，建设了新型的循环流化床，使油页岩在低温下燃烧。用宽筛分颗粒。具有良好的煤种适应性和环境保护性能，解决了油页岩在煤粉燃烧过程中暴露的问题20。油页岩燃烧或者干馏之后产生的灰渣也可以的到很好的利用。多用于建筑材料制品、提取化学制品、土壤改良剂等。建筑材料方面可以制作多种砖块，水泥陶粒等；根据油页岩灰渣来

18、源和化学组成及有效成分含量不同，可提取不同的化学制品，如二氧化硅和三氧化二铝含量高者，可以提取二氧化硅（白炭黑）和氧化铝等经济附加值较高的化学制品。油页岩灰渣利用是油页岩开发主要障碍之一，使之资源化、减量化、无害化，才有利于项目发展。最好把提取化学制品和建材制品有机结合起来，以此为主。不能完全利用时再考虑改良土壤和用来筑路以及用于采后回填21。1.5本课题的主要工作（1） 进行大量停留时间的实验，并记录数据。（2） 对数据予以处理，制成图表，便于后期分析。（3） 对图表进行分析，参照多方面资料，得出最终结论。第2章 实验装置和实验方案第2章 实验装置和实验方案2.1实验装置回转干馏炉是在回转式

19、混合器的基础上将固体热载体与油页岩或油砂进行混合，使油页岩或油砂中的油母质热解产生页岩油。试验用回转干馏炉内径为125 mm（5种转速：3.4、6.8、10。、13.3、17）和210mm（4种转速：2.6、4.8、7.1、9.2），轴向长度为600 mm，内部径向均匀布置6个抄板，回转式干馏炉可调节其与试验台的角度，绕其中心轴旋转，能够在020 r/min 实现无级变速。实验台简图见图2-1。图2-1 试验台简图本实验研究2种抄板、3种倾角、3种出口挡板直径、5种干馏炉转速全面搭配实验（内径210mm干馏炉工况搭配见附录表2-1，内径125mm见附录表2-2和表2-3），记录不同工况时的停留

20、时间。2.2实验方案实验中用的油页岩颗粒粒径为112mm，热灰颗粒直径为01mm，油页岩颗粒与热灰以1:4的比例混合。以混合后的物料作为干馏炉给料，取30个适当大小的油页岩颗粒，将其涂成红色，作为示踪粒子，当干馏炉连续出料后将其投入炉内，然后依次记录每个示踪粒子出来的时间，最后算出平均停留时间。绝大部分的油页岩呈片理状，受到打击时，会按片理的方向裂成几片。在整个实验中观察到有个别示踪粒子在干馏炉内与炉壁碰撞，碎裂成几片，这对实验有一定的影响，导致最后数据出现误差。2.3实验过程实验必须按照给定的步骤去做，过程中，要注意要保证干馏炉的连续出料。在本实验中，本人严格按照实验步骤，一步一步进行实验，

21、并记录实验数据，保证所有数据的真实性，所以最终得到的数据都是真实可靠的。但是由于实验设备的限制，在有些方面因为一些不可排除的因素，例如：给料时不能太快，不然会导致干馏炉进口油页岩颗粒堆积，造成设备卡住，不能继续实验等。这些都导致个别数据产生了一点误差。总体上这些误差对最后的研究结果影响不大，所以最终结果是可靠的。第3章 实验结果及分析第3章 内径为125mm干馏炉的实验结果及分析 本章记录的是内径为125mm的回转干馏炉所进行的实验，经整理后根据所直数据作出的图表。3.1倾角对平均停留时间的影响当其他条件不变时，随着干馏炉倾角的增大，油页岩颗粒在其中的平均停留时间越来越小，且当倾角由2.16变

22、到3.24时平均停留时间改变量大于当倾角由3.24变到4.33时。3.1.1内部为直抄板如图3-1所示，出口挡板直径为50mm时，在转速为3.4r/min，倾角较小时，其平均停留时间较大，转速增大至6.8r/min时，平均停留时间大幅减小，当转速继续增大时，油页岩颗粒的平均停留时间减小量变的很小；当倾角为4.33时，平均停留时间的变化量较小。出口挡板直径为70mm时（图3-2），转速由3.4r/min增大到13.3r/min，平均停留时间的减少量较大，且都比较平均，而当转速再增大时，平均停留时间变化量变小。当出口挡板直径为100mm（图3-3），当倾角为2.16、3.24时，转速由3.4r/m

23、in增大到10r/min，平均停留时间的减少量较大，而后转速再增大，平均停留时间变化不大；而倾角为4.33时，转速的变化对平均停留时间的影响较小。（1） 出口挡板直径为50mm图3-1不同倾角下的平均停留时间（2） 出口挡板直径为70mm图3-2 不同倾角下的平均停留时间（3） 出口挡板直径为100mm图3-3 不同倾角下的平均停留时间3.1.2内部为直角抄板当内部挡板换成直角抄板，如图3-4所示，出口挡板直径为50mm时，转速由3.4r/min增大到6.8/min，油页岩颗粒的平均停留时间明显减小；转速继续增大到10r/min，倾角为2.16时也有明显降低，其他倾角下平均停留时间的改变量都不

24、大。出口挡板直径为70mm时（图3-5），转速由3.4r/min增大到10r/min，油页岩颗粒的平均停留时间减小量都比较大；而后转速再增大，平均停留时间的变化量很小。（1） 出口挡板直径为50mm图3-4 不同倾角下的平均停留时间（2） 出口挡板直径为70mm图3-5 不同倾角下的平均停留时间（3） 出口挡板直径为100mm图3-6 不同倾角下的平均停留时间3.2转速对平均停留时间的影响 随着回转干馏炉的转速的提高，油页岩颗粒在其内的平均停留时间逐渐缩短，且变化的快慢改变受其他因素的影响。3.2.1内部为直抄板当出口挡板直径为50mm（图3-10）时，转速从3.4r/min增大到6.8r/m

25、in，油页岩颗粒的平均停留时间明显缩短，倾角为2.16，速度对平均停留时间的影响较大；其他两个倾角下，随速度的增大，平均停留时间的变化将变得比较小。如图3-11，倾角为2.16时，速度的变化使油页岩颗粒的平均停留时间变化量增大，每次改变时都有明显的减小；倾角为3.26、4.33时，转速较小时，速度的改变能引起较大的平均停留时间变化，当速度增大到10r/min后，其变化量减小。图3-12为出口挡板直径为100mm，倾角为2.16时，平均停留时间随速度的变化比较大；当倾角为3.26、4.33时，转速较小时，速度的改变能引起较大的平均停留时间变化，当速度增大到10r/min后，其变化量减小。从这三个

26、图可以看出：当倾角为4.33时，速度对平均停留时间的影响不大，倾角较小时，速度是影响平均停留时间的重要因素。（1） 出口挡板直径为50mm图3-10 不同转速时的平均停留时间（2） 出口挡板直径为70mm图3-11 不同转速时的平均停留时间（3） 出口挡板直径为100mm图3-12 不同转速时的平均停留时间3.2.2内部为直角抄板 当换成直角抄板后，油页岩颗粒在回转干馏炉内的平均停留时间又产生了变化。如图3-13所示为出口挡板直径50mm，当转速由3.4r/min增大到6.8r/min时，平均停留时间有较大改变；再增大时，倾角为3.24、4.33的情况下，平均停留时间变化较小，且两个倾角下的平

27、均停留时间相差不大，而倾角为 2.16时，随速度的变化，变化量较大。当出口挡板直径为70mm时（图3-14），平均停留时间的变化与50mm基本一致。当出口直径为100mm时（图3-15），各种倾角下，随速度变化，平均停留时间基本平缓减小。（1） 出口挡板直径为50mm图3-13 不同转速时的平均停留时间（2） 出口挡板直径为70mm图3-14 不同转速时的平均停留时间（3） 出口挡板直径为100mm图3-15 不同转速时的平均停留时间 3.3出口挡板直径对平均停留时间的影响当出口挡板直径增大时，油页岩颗粒在回转干馏炉内的平均停留时间逐渐减小。3.3.1内部为直抄板 如图3-16，3-17所示，

28、倾角为2.16、3.24时，转速较低时，当出口挡板直径增大到70mm，平均停留时间降低的很多，而在转速较高时，平均停留时间的改变量都不大。当倾角增到4.33（图3-18），随着出口挡板直径的增大，平均停留时间变化量都比较小。（1） 倾角为2.16图3-16 不同出口挡板直径的平均停留时间（2） 倾角为3.24图3-17 不同出口挡板直径的平均停留时间（3） 倾角为4.33图3-18 不同出口挡板直径的平均停留时间3.3.2内部为直角抄板 抄板为直径抄板时，如图3-19所示，倾角为2.16，当转速较低时，随着出口挡板直径的增大，油页岩颗粒的平均停留时间减小的较多；转速提高后，其平均停留时间减少的

29、较小，且出口挡板直径为100mm时，随转速变化，平均停留时间变化变得更小。当倾角增大到3.24和4.33时（图3-20，图3-21），转速为3.4r/min，随出口挡板直径的改变，平均停留时间的改变量较大；当转速提高后，平均停留时间随出口挡板直径的改变就变得很小。（1） 倾角为2.16图3-19 不同出口挡板直径的平均停留时间（2） 倾角为3.24图3-20 不同出口挡板直径的平均停留时间（3） 倾角为4.33图3-21 不同出口挡板直径的平均停留时间 3.4抄板类型对平均停留时间的影响 使用直抄板时，油页岩颗粒在回转干馏炉内的平均停留时间小于使用直角抄板时的平均停留时间。3.4.1出口挡板直

30、径为50mm如图3-22所示，转速较低时，使用直抄板时比使用直角抄板时的平均停留时间大。当转速提高后（图3-23，3-24，3-25，3-26），使用直抄板比使用直角抄板的平均停留时间短，且当倾角从2.16增大到3.24时平均停留时间的减少量明显大于倾角从3.24增大到4.33时。（1） 转速为3.4 r/min1图3-22 不同抄板的平均停留时间（2） 转速为6.8 r/min图3-23 不同抄板的平均停留时间（3） 转速为10 r/min图3-24 不同抄板的平均停留时间（4） 转速为13.3 r/min图3-25 不同抄板的平均停留时间（5） 转速为17 r/min图3-26 不同抄板的

31、平均停留时间3.4.2出口挡板直径为70mm 当出口挡板直径为70mm，如图3-27至图3-31五张图所示，使用直抄板比使用直角抄板时的平均停留时间短，且当倾角从2.16增大到3.24时平均停留时间的减少量明显大于倾角从3.24增大到4.33时。（1） 转速为3.4 r/min图3-27 不同抄板的平均停留时间（2） 转速为6.8 r/min图3-28 不同抄板的平均停留时间（3） 转速为10 r/min图3-29 不同抄板的平均停留时间（4） 转速为13.3 r/min图3-30 不同抄板的平均停留时间（5） 转速为17 r/min图3-31 不同抄板的平均停留时间3.4.3出口挡板直径为1

32、00mm 当出口挡板直径增大到100mm时，当转速为3.4r/min，6.8r/min时（图3-32，图3-33），倾角为2.16时，使用直抄板的平均停留时间大于使用直角抄板的时间，倾角增大后，使用直抄板的平均停留时间又小于使用直角抄板的时间；当转速提高后（图3-34，3-35，3-36），使用直抄板的平均停留时间小于使用直角抄板的时间。（1） 转速为3.4 r/min图3-32 不同抄板的平均停留时间（2） 转速为6.8 r/min图3-33 不同抄板的平均停留时间（3） 转速为10 r/min图3-34 不同抄板的平均停留时间（4） 转速为13.3 r/min图3-35 不同抄板的平均停留

33、时间（5） 转速为17 r/min图3-36 不同抄板的平均停留时间 第4章 内径为210mm干馏炉的实验结果及分析本章所进行的是在内径为210mm的回转干馏炉内进行的实验，以及特殊工况下的实验。由于时间的限制，该实验只进行了使用直角抄板时的平均停留时间研究。由于实验条件的限制，最终的个别数据存在一些误差，但这些不影响整体实验的结果。4.1倾角对平均停留时间的影响如图4-1所示，随着倾角的增大，油页岩颗粒在回转干馏炉内的平均停留时间随之减小，且随着转速的提高，平均停留时间随倾角变化的该变量越来越小。如图4-2，4-3所示，当出口挡板直径增大后，随着倾角的增大 ，平均停留时间的减少都比较平均，转

34、速对平均停留时间的影响也较小。（1） 出口挡板直径为50mm图4-1 不同倾角下的平均停留时间（2） 出口挡板直径为70mm图4-2 不同倾角下的平均停留时间（3） 出口挡板直径为100mm图4-3 不同倾角下的平均停留时间4.2转速对平均停留时间的影响如图4-4，随着转速的提高，油页岩颗粒在回转干馏炉内的平均停留时间越来越短，且倾角较大时，转速对平均停留时间的影响较小。当出口挡板直径为70mm（图4-5），每次转速的变化，引起的平均停留时间的改变量都差不多。当出口挡板直径变为100mm（图4-6）时，当倾角为2.16，随着转速的每次变化，平均停留时间的改变量都较大；当倾角增大时，转速的变化引

35、起的平均停留时间的变化就变得比较小。（1） 出口挡板直径为50mm图4-4 不同转速时的平均停留时间（2） 出口挡板直径为70mm图4-5 不同转速时的平均停留时间（3） 出口挡板直径为100mm图4-6 不同转速时的平均停留时间4.3出口挡板直径对平均停留时间的影响当回转干馏炉的倾角为2.16时（图4-7），出口挡板直径由50mm变为70mm时，油页岩颗粒的平均停留时间减小，由70mm增大到100mm时，平均停留时间增大；倾角增大时（图4-8，4-9），出口挡板直径由50mm变为70mm时，油页岩颗粒的平均停留时间增大，由70mm增大到100mm时，平均停留时间减小。（1） 倾角为2.16图

36、4-7 不同出口挡板直径的平均停留时间（2） 倾角为3.24图4-8 不同出口挡板直径的平均停留时间（3） 倾角为4.33图4-9 不同出口挡板直径的平均停留时间4.4特殊工况时平均停留时间的研究 本着创新进取的精神，本人又以倾角为1.08，出口挡板直径为50mm和70mm，转速为3.4、6.8、10、13.3、17（r/min）时，进行了实验。4.4.1转速对平均停留时间的影响图4-10 不同转速时的平均停留时间随着转速的提高，油页岩颗粒在回转干馏炉内的平均停留时间逐渐减小。出口挡板直径对其的影响也较小4.4.2出口挡板直径对平均停留时间的影响图4-11 不同出口挡板直径的平均停留时间随着出

37、口挡板直径的增大，油页岩颗粒在回转干馏炉内的平均停留时间随之减小。4.5特殊工况的分析对于内径为210mm的回转干馏炉，各种因素对其的影响大致与内径为125mm的干馏炉一样，个别工况存在细微差异。通过倾角为1.08与其他倾角工况的对比，可以看出：在倾角为2.16时，油页岩颗粒在回转干馏炉内的停留时间最长，倾角再增大或者减小都会减小其在炉内的平均停留时间。结 论结 论 对于回转干馏炉内径为125mm的实验，参照数据图表，可以得出以下几点结论：（1） 随着转速的增加，油页岩颗粒在回转干馏炉内的平均停留时间逐渐缩短。（2） 当倾角增大时，油页岩颗粒在回转干馏炉内的平均停留时间越来越小。但是最佳倾角为

38、2.16，当倾角减小到1.08时平均停留时间会减小。（3） 出口挡板直径的变化也会改变油页岩颗粒在回转干馏炉内的平均停留时间，但是所产生的影响较小。（4） 抄板类型也对油页岩颗粒在回转干馏炉内的平均停留时间有一定的影响，但是转速和倾角的改变会影响抄板类型改变所产生的影响，所以这个是个综合作用。对于回转干馏炉内径为210mm的实验，由于时间限制，没有做不同抄板的实验，所以该实验结论如下：（1） 随着转速的增大，油页岩颗粒在回转干馏炉内的平均停留时间逐渐缩短。（2） 当倾角增大时，油页岩颗粒在回转干馏炉内的平均停留时间越来越小。（3） 出口挡板直径的变化也会改变油页岩颗粒在回转干馏炉内的平均停留时

39、间，但是所产生的影响较小。致 谢致 谢本论文的完成首先要感谢王擎教授和张立栋博士的悉心指导。整个试验过程中，王老师和张博士多次询问实验进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。在整个实验期间，老师的严谨求实的治学态度、创新进取的精神风范、扎实的专业知识，不仅教会我各种专业知识，还教会我做人道理。在两位老师的指点和帮助下，我顺利的完成了实验和论文，虽然仅历时半载，却给我终生受益之道。同时还要感谢黄金亮和王唯两位同学，在整个实验过程中，我得到了他们两位的无私帮助，最终能顺利的完成实验，与他们的帮助是分不开的。在此论文完成之际，我要对两位老师以及两位同学表示以深深的敬意和衷心的感

40、谢。四年的大学生活中，自始至终都能得到能源与动力工程学院各位领导和老师的关心与帮助，在此，我要向诸位老师深深地鞠上一躬，以表达我诚挚的谢意！参考文献参考文献1 刘招君，柳蓉.中国油页岩特征及开发利用前景分析J.地学前缘，2005，12（3）：315-3232 P.S.T Sai，G.D.Surender，A.D.Damodaran.Residence Time Distribution and Material Flow Studies in a Rotary KilnJ.Metallurgical Transcation.1990，（21）：1005-10103 李少华，王擎，张立栋等.回转

41、干馏炉内油页岩颗粒群断续给料混合运动模式J.化工进展，2010，29（8）：1433-14354 张明化.我国油页岩综合利用现状及可能的途径J.吉林建材，2003，3：15-215 J.-H.Yan，R.-D. Li，S.-Q. Li.Axial Transport and Residence Time of MSW in Rotary Kilns Part I. ExperimentalJ.Powder Technology，2002，（6）：217-2276 Julio M.Ottino，Richard M.Lueptow.Combined Size and Density Segrega

42、tion and Mixing in Noncircular TumblersJ.Physical Review，2005，71（5）：1-107 周妍，李守义，孙英男.吉林省油页岩特征及开发利用前景J.矿业快报，2007，4（4）：7-98 N.Golubev.Solid Oil Shale Heat Carrier Technology for Oil Shale RetortingJ. Oil Shale，2003，20（3）：324-3329 叶吉文，杨洋，徐明珠.油页岩资源利用与发展前景J.中国资源综合利用，2010，,28（6）：21-2210 刘长胜.油页岩的综合开发利用J.煤炭

43、加工与综合利用，2010，（3）：37-3811 Lidong Zhang，Qing Wang，Shaohua Li.Comprehensive Utilization of Oil Shale and Prospect AnalysisJ.IEEE.2010，7（10）：566-56812 王社成.油页岩的发展前景J.学术纵横，2010，（8）：121-12213 李喆，王贤清.油页岩开发利用中的生态环境问题J.石油化工环境保护，1991，（3）：8-1214 姜秀民，韩向新，崔志刚.油页岩综合利用技术的研究J.自然科学进展，2005，15（11）：1343-134415 车长波，杨虎林.我

44、国油页岩资源勘探开发前景J.中国矿业，2008,17（9）：1-416 常勇军，严焕榕.我国油页岩资源开发利用及建议J.内蒙古石油化工，2009,12：80-8117 刘胜英，王世辉，陈春瑞等.壳牌公司页岩油开采技术与进展J.大庆石油学院学报，2007，31（3）：53-5518 刘德勋，王红岩，郑德温，等.世界油页岩原位开采技术进展J.新能源，2009,29（5）：128-13219 金枫.非常规石油资源的开发和利用前景J.中国石油和化工经济分析，2007，6：48-5420 李少华，王擎，张立栋等.回转干馏炉油页岩颗粒停留时间分布J.华北电力大学学报，2011,38（1）：98-10021

45、 魏明安.油页岩综合利用途径探讨J.矿冶，2002,11（2）：32-34附 录附 录表2-1 实验工况全面搭配表抄板出口挡板直径/mm倾角/（）转速/rmin1直角抄板（夹角为90）502.162.64.87.19.23.242.64.87.19.24.332.64.87.19.2702.162.64.87.19.23.242.64.87.19.24.332.64.87.19.21002.162.64.87.19.23.242.64.87.19.24.332.64.87.19.2附 录表2-2 实验工况全面搭配表抄板出口挡板直径/mm倾角/（）转速/rmin1直抄板502.163.46.81013.3173.243.46.81013.3174.333.46.81013.317