实验八干燥实验

一、实验目的

了解洞道式循环干燥器的基本流程、工作原理和操作技术。 2.

掌握恒定条件下物料干燥速率曲线的测定方法。 3.

测定湿物料的临界含水量X C ，加深对其概念及影响因素的理解。

4. 熟悉恒速阶段传质系数K H 、物料与空气之间的对流传热系数α的测定方法。

二、实验内容

1. 在空气流量、温度不变的情况下，测定物料的干燥速率曲线和临界含水量，并了解其

影响因素。

2. 测定恒速阶段物料与空气之间的对流传热系数α和传质系数K H 。

三、基本原理

干燥操作是采用某种方式将热量传给湿物料，使湿物料中水分蒸发分离的操作。干燥

操作同时伴有传热和传质，而且涉及到湿分以气态或液态的形式自物料内部向表面传质的

机理。由于物料含水性质和物料形状上的差异，水分传递速率的大小差别很大。概括起来

说，影响传递速率的因素主要有：固体物料的种类、含水量、含水性质；固体物料层的厚

度或颗粒的大小；热空气的温度、湿度和流速；热空气与固体物料间的相对运动方式。目

前尚无法利用理论方法来计算干燥速率（除了绝对不吸水物质外），因此研究干燥速率大

多采用实验的方法。

干燥实验的目的是用来测定干燥曲线和干燥速率曲线。为简化实验的影响因素，干燥

实验是在恒定的干燥条件下进行的，即实验为间歇操作，采用大量空气干燥少量的物料，

且空气进出干燥器时的状态如温度、湿度、气速以及空气与物料之间的流动方式均恒定不

变。

本实验以热空气为加热介质，甘蔗渣滤饼为被干燥物。测定单位时间内湿物料的质量

变化，实验进行到物料质量基本恒定为止。物料的含水量常用相对与物料总量的水分含量，

即以湿物料为基准的水分含量，用ω来表示。但因干燥时物料总量在变化，所以采用以干

基料为基准的含水量X 表示更为方便。ω与X 的关系为：

X =-ωω

1 （8—1）式中： X —干基含水量 kg 水/kg 绝干料；

ω—湿基含水量 kg 水/kg 湿物料。

物料的绝干质量G C 是指在指定温度下物料放在恒温干燥箱中干燥到恒重时的质量。

干燥曲线即物料的干基含水量X 与干燥时间τ的关系曲线，它说明物料在干燥过程中，干

基含水量随干燥时间变化的关系。物料的干燥曲线的具体形状因物料性质及干燥条件而

变，但是曲线的一般形状，如图（8—1）所示，开始的一小段为持续时间很短、斜率较

小的直线段AB 段；随后为持续时间长、斜率较大的直线BC ；段以后的一段为曲线

CD 段。直线与曲线的交接点C 为临界点，临界点时物料的含水量为临界含水量X C 。

干燥速率是指单位时间内被干燥物料的单位汽化面积上所汽化的水分量。干燥速率曲

线是指干燥速率U 对物料干基含水量X 的关系曲线。如图（8—2）所示。干燥速率的大

小不仅与空气的性质和操作条件有关，而且还与物料的结构及所含水分的性质有关，因此

干燥曲线只能通过实验测得。从图（8—2）的干燥速率曲线可以明显看出，干燥过程可分

为三个阶段：物料的预热阶段（AB 段）、恒速干燥阶段（BC 段）和降速干燥阶段（CD

段）。每一阶段都有不同的特点。湿物料因其有液态水的存在，将其置于恒定干燥条件下，

则其表面温度逐步上升直到近似等于热空气的湿球温度t w ，到达此温度之前的阶段称为预

热阶段。预热阶段持续的时间最短。在随后的第二阶段中，由于表面存有液态水，且内部

的水分迅速的到达物料表面，物料的温度约均等于空气的湿球温度t w 。这时，热空气传给

湿物料的热量全部用于水分的气化，蒸发的水量随时间成比例增加，干燥速率恒定不变。

此阶段也称为表面气化控制阶段。在降速阶段中，物料表面已无液态水的存在，物料内部

水分的传递速率低于物料表面水分的气化速率，物料表面变干，温度开始上升，传入的热

量因此而减少，且传入的热量部分消耗于加热物料，因此干燥速率很快降低，最后达到平

衡含水量为止。在此阶段中，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制，又称之为内

部迁移控制阶段。其中恒速阶段和降速阶段的交点为临界点C ，此时的对应含水量为临界

含水量X C 。影响恒速阶段的干燥速率U C 和临界含水量X C 的因素很多。测定干燥速率曲

线的目的是掌握恒速阶段干燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。

1．干燥速率U

根据干燥速率的定义：

U=ττ??≈'s w sd w d （8—2）

式中 U —干燥速率 kg 水/(m 2·h)；

S —干燥面积 m 2；

?τ—时间间隔 s ；

?w`—?τ时间间隔内汽化水分的质量 kg 。

(S) 绝干料)

图（8—1）干燥曲线图（8—2）干燥速率曲线

2．物料的干基含水量X

X=G Gc

（8—3）

式中X—物料的干基含水量kg水/kg绝干料；

G C—绝干物料的质量kg；

G’—固体湿物料的质量kg。

从式（8—3）可以看出，干燥速率U为?τ时间内的平均干燥速率，故其对应的物料含水量也为?τ时间内的平均含水量X平，

X平= (X i+ X i+1)/2 （8—4）式中X平—?τ时间间隔内的平均含水量kg水/kg绝干料；

X i—?τ时间间隔开始时刻湿物料的含水量kg水/kg绝干料；

X i+1—?τ时间间隔终了时刻湿物料的含水量kg水/kg绝干料。

3．恒速阶段传质系数K H的求取

传热速率dQ

t t

()（8—5）

传质速率dw

sdτ

=K H(H S,tw－H) （8—6）

上两式中：Q—热空气传给湿物料的热量kJ；

τ—干燥时间s；

S—干燥面积m2；

w—由湿物料汽化至空气中的水分质量kg；

α—空气与物料表面间的对流传热系数kw/m2·℃；

t—空气温度℃；

K H—以温度差为推动力的传质系数kg/(m2·s·?H)；

t w—湿物料的表面温度（即空气的湿球温度）K；

H—空气的湿度kg/kg绝干空气；

H S,tw—t w下的空气饱和湿度kg/kg绝干空气；恒速阶段，传质速率等于干燥速率，即

K H=

H H

S tw

（8—7）

式中：U C—临界干燥速率，亦为恒速阶段干燥速率，kg/ (m2·s)。

4．恒速阶段物料表面与空气之间的对流传热系数α

恒速阶段由传热速率与传质速率之间的关系得：

α=Uc r

t t

（8—8）

式中：r tw—t w下水的汽化潜热，kJ/kg。

用式（8—8）求出的α为实验测量值，α的计算值可用对流传热系数关联式估算：

α=0.0143（L）0.8（8—9）

式中：L —空气的质量流速，kg/m 2·s 。

应用条件：物料静止，空气流动方向平行于物料的表面。L 的范围为0.7~8.5kg/m 2·s ，

空气温度为45℃～150℃。

质量流速L 可通过孔板与单管压差计来测量，空气的体积流量V S 由下式计算：

V S =C 0·k 1·k 2·A 0()21031g R A /ρρρ- （8—10）

式中： V S —流径孔板的空气体积流量，m 3/s ；

C 0—管内径

D i =106mm ，C 0=0.6805；管内径D ’i =100mm ，C ’0=0.6655；

k 1—粘度校正系数，取k 1=1.014；

k 2—管壁粗糙度校正系数，k 2=1.009；

A 0—孔截面积，A 0=3.681×10-3m 2；

R —单管压差计的垂直指示值，mm ；

ρA —压差计指示液密度，kg/m 3；

20℃，695mmH g 时，水的密度为998.5kg/m 3；

ρ1—压差计指示液上部的空气密度，kg/m 3；

20℃，695mmH g 时，空气的密度ρ=1293760273.??p T

a =1.1kg/m 3； ρ—流经孔板的空气密度，kg/m 3；通常以风机的出口状态计。

风机的出口状态为4mmH g （表压），风机的出口温度为T 。当大气压等于695mmH g

时，

ρ=12936954760273.?+?T =T

325（kg/m 3）（8—11）式中： T —风机的出口温度，K 。

当C 0=0.6805时，V S =0.000638

当C ’0=0.6655时，V S =0.000616RT 空气的质量流速 L=V A S ?ρ （8—12）式中： L —空气的质量流速，kg/(m 2·s)；

A —干燥室流通截面积，m 2。

当A=0.15×0.2=0.03m 2，C 0=0.6805时， L=6.91

R T ；当A=0.15×0.2=0.03m 2，C’0=0.6655时， L’=6.67R T

。四、实验装置与流程

1．实验流程

本实验采用洞道式循环干燥器，流程示意图如图8—3所示。空气由风机输送，经孔

板流量计、电加热室流入干燥室，然后返回风机循环使用。由风机的电机与管路进口管的

实验八干燥实验

洞道式干燥器流程图

1．加热室2．压差计3．铜电阻4．干燥室前温度计5．湿球温度计6．干燥室7．电子天平8．物料架9．干燥室后温度计10．仪表箱11．控温仪12．蝶阀13．风机14．放气阀15风机出口温度计16．孔板流量计

缝隙补充一部分新鲜空气，由风机出口管上的放气阀3放空一部分循环空气以保持系统湿度恒定。电加热室由铜电阻及智能程序控温仪来控制温度，使进入干燥室的空气的温度恒定。干燥室前方装有干、湿球温度计，风机出口及干燥室后也装有温度计，用以确定干燥室内的空气状态。空气流速由蝶阀来调节。注意任何时候该阀都不能全关，避免空气不流通而烧坏电加热器。

2．主要设备尺寸

该装置共四套：

(1)孔板1#~3#：管内径D=106mm，孔径d0=68.46mm，孔流系数C0=0.6805；

4#：管内径D=100mm，孔径d0=68.46mm，孔流系数C0=0.6805；

(2)干燥室尺寸：0.15m?0.20m

(3)电加热室共有三组电加热器，每一组功率为1000w。其中一组与热电阻、数显控温仪相连来控制温度。另两组通过开关手动控制，此两组并配有5A的电流表，以监检测电加热器是否正常工作。

(4)电子天平：型号为JY600—1，量程为0～600g，感量为0.19g。

五、实验步骤

1.按通电源，开启电子天平。预热30分钟，调零备用。

2.将烘箱烘干的试样置于电子天平上称量，记下该绝干物的质量G C。

3.用钢尺量取物料的长度、宽度和厚度。

4.将物料加水均匀润湿，使用水量约为2.5倍绝干物质量G C。

5.开启风机，调节蝶阀至预定风速值，调节程序控温仪约为85℃，而后打开加热棒开关

(三组全开)。待温度接近于设定温度，视情况加减工作电热棒数目。待稳定后，让其自行运行。

6.调节进风量的多少，并适当开启排气阀，用以维持实验过程湿球温度计指示值基本不

变。观察水分蒸发情况，及时向湿球温度计补充水。

7.待各温度计温度指示值稳定一段时间后，将湿物料放入干燥室内，记录起始湿物料质

量，同时启动秒表开始记时。

8.每隔2分钟记录一个质量，直到蒸发的水量非均匀的下降，改为2.5分钟记录一个质

量，记录约2—3个数据。以后约3分钟记录一个质量，直到试样几乎不在失重为止，表明此时所含水分为平衡水分。

9.实验结束，依次关闭电子天平、加热棒、风机开关。

10.取出物料，整理好物品，做好清洁卫生工作。

六、实验报告

1.根据实验数据整理、绘制干燥速率曲线(U—X)；

2.确定物料的临界含水量X C及平衡含水量X★；

3.计算恒速阶段的传质系数K H、热空气与物料间的对流传热系数α；

4.讨论实验结果。

七、思考题

1.为什么在操作中要先开鼓风机送气，而后通电加热？

2.如果气流温度不同时，干燥速率曲线有何变化？

3.试分析在实验装置中，将废气全部循环可能出现的后果？

4.某些物料在热气流中干燥，希望热气流相对湿度要小；某些要在相对湿度较大的热气

流中干燥，为什么？

5.物料厚度不同时，干燥速率曲线又如何变化？

6.湿物料在70℃～80℃的空气流中经过相当长时间的干燥，能否得到绝干物料？

水力学实验-参考答案

水力学实验1-参考答案水力学实验参考答案静水压强实验 1．同一静止液体内的测压管水头线是根什么线？测压管水头指z?p，即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面内的测压管水头线是一根水平线。 2．当pB?0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。 pB?0，相应容器的真空区域包括以下三个部分：（1）过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占区域，均为真空区域。（2）同理，过箱顶小不杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。（3）在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区域。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3．若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定?0。最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0，由

式?whw??0h0 ，从而求得?0。 4．如测压管太细，对于测压管液面的读数将有何影响？设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算 h?4?cos? d? 式中，?为表面张力系数；?为液体容量；d为测压管的内径；h 为毛细升高。常温的水， ??0.073Nm，??0.0098Nm3。水与玻璃的浸润角?很小，可以认为cos??1.0。于是有 h?29.d （h、d均以mm计）一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm时，毛细影响可略而不计。另外，当水质不洁时，?减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机下班玻璃作测压管时，浸润角?较大，其h较普通玻璃管小。如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。 5．过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部分液体是同一等压面？不全是等压面，它仅相对管1、2及水箱中的液体而言，这个水平面才是等压面。因为只有全部具有下列5个条件的平面才是等压面：（1）重力液体；（2）静止；（3）连通；（4）连通介质为同一均质液体；（5）同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件（4），相对管5

热风干燥实验

热风干燥实验一、实验目的 1、了解物料干燥过程，观察干燥后物料的变化。 2、在恒定干燥工况下的食品干燥曲线的测定。二、实验装置 1、鼓风干燥机 2、分析天平 3、时钟 4、培养皿三、实验材料：滤纸四、实验原理 1．干燥曲线即物料的平均干基湿度与干燥时间的关系曲线，它说明物料在干燥过程中，平均干基湿度随干燥时间变化的关系，物料干燥曲线的具体形状因物料性质及干燥条件而变。物料的绝干质量是将物料放在恒温干燥箱中在指定温度下，干燥到恒重后称出的质量。从干燥曲线可以明显地看出，物料干燥基本可以分为两个阶段，即等速干燥阶段和降速干燥阶段。干燥速度U 等于每秒钟从单位被干物料的面积上除去的水分质量，即： Sd dW U '式中： S ——被干物料的汽化面积， m 2，但并不一定是物料的全部表面积；τ——干燥进行的时间， s ； W ˊ——从干燥的物料中汽化的水分量， kg ；为方便起见，干燥速率也可按下式作近似计算。 S W U ' kg/(m 2·s) 2．影响干燥速率的因素很多，它与物料及干燥介质（空气）的物性都有关系。在干燥情况下（即空气的温度、湿度和速度恒定），对于同类的物料，当厚度和形状一定时， U 是物料湿含量X 的函数， U=f(X) 表示此函数的曲线，称为干燥速率曲线。五、操作步骤： 1、将滤纸浸湿置于培养皿中，分别称量培养皿、培养皿及湿滤纸的重量并作好记录。 2、恒定干燥介质状态：干球温度为 80℃，湿球温度为75℃。3、空气流动方向为水平穿过食品。 4、将物料放入干燥箱内进行干燥，定时每隔 3分钟测定物料的质量，反映物料水分排除的情况，并记录。 5、直到物料质量不变为止，此时为食品物料的平衡含水量。 6、将物料放到烘箱中烘到恒重为止（控制烘箱内的温度低于物料分解温度），得绝干物料量。六、测试结果： 1.绘出X —τ曲线。 2.绘出干燥速率曲线，并列出计算示例。

实验八干燥实验

实验八干燥实验一、实验目的 1. 了解洞道式循环干燥器的基本流程、工作原理和操作技术。 2. 掌握恒定条件下物料干燥速率曲线的测定方法。 3. 测定湿物料的临界含水量X C ，加深对其概念及影响因素的理解。 4. 熟悉恒速阶段传质系数K H 、物料与空气之间的对流传热系数α的测定方法。二、实验内容 1. 在空气流量、温度不变的情况下，测定物料的干燥速率曲线和临界含水量，并了解其影响因素。 2. 测定恒速阶段物料与空气之间的对流传热系数α和传质系数K H 。三、基本原理干燥操作是采用某种方式将热量传给湿物料，使湿物料中水分蒸发分离的操作。干燥操作同时伴有传热和传质，而且涉及到湿分以气态或液态的形式自物料内部向表面传质的机理。由于物料含水性质和物料形状上的差异，水分传递速率的大小差别很大。概括起来说，影响传递速率的因素主要有：固体物料的种类、含水量、含水性质；固体物料层的厚度或颗粒的大小；热空气的温度、湿度和流速；热空气与固体物料间的相对运动方式。目前尚无法利用理论方法来计算干燥速率（除了绝对不吸水物质外），因此研究干燥速率大多采用实验的方法。干燥实验的目的是用来测定干燥曲线和干燥速率曲线。为简化实验的影响因素，干燥实验是在恒定的干燥条件下进行的，即实验为间歇操作，采用大量空气干燥少量的物料，且空气进出干燥器时的状态如温度、湿度、气速以及空气与物料之间的流动方式均恒定不变。本实验以热空气为加热介质，甘蔗渣滤饼为被干燥物。测定单位时间内湿物料的质量变化，实验进行到物料质量基本恒定为止。物料的含水量常用相对与物料总量的水分含量，即以湿物料为基准的水分含量，用ω来表示。但因干燥时物料总量在变化，所以采用以干基料为基准的含水量X 表示更为方便。ω与X 的关系为： X =-ωω 1 （8—1）式中： X —干基含水量 kg 水/kg 绝干料； ω—湿基含水量 kg 水/kg 湿物料。物料的绝干质量G C 是指在指定温度下物料放在恒温干燥箱中干燥到恒重时的质量。干燥曲线即物料的干基含水量X 与干燥时间τ的关系曲线，它说明物料在干燥过程中，干基含水量随干燥时间变化的关系。物料的干燥曲线的具体形状因物料性质及干燥条件而变，但是曲线的一般形状，如图（8—1）所示，开始的一小段为持续时间很短、斜率较小的直线段AB 段；随后为持续时间长、斜率较大的直线BC ；段以后的一段为曲线

水力学实验报告思考题答案(供参考)

水力学实验报告实验一流体静力学实验实验二不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺利方程）实验实验三不可压缩流体恒定流动量定律实验实验四毕托管测速实验实验五雷诺实验实验六文丘里流量计实验实验七沿程水头损失实验实验八局部阻力实验实验一流体静力学实验实验原理在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程或 (1.1) 式中：z被测点在基准面的相对位置高度； p被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； p0水箱中液面的表面压强； γ液体容重； h被测点的液体深度。另对装有水油（图1.2及图1.3）U型测管，应用等压面可得油的比重S0有下列关系： (1.2) 据此可用仪器（不用另外尺）直接测得S0。实验分析与讨论

1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线？测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2.当P B<0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。，相应容器的真空区域包括以下三部分： (1)过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。 (2)同理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3.若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ0。最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0，由式，从而求得γ0。 4.如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算式中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。常温(t=20℃)的水，=7.28dyn/mm，=0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小，可认为cosθ=1.0。于是有 (h、d单位为mm)

化工原理干燥实验报告.doc

化工原理干燥实验报告一、摘要本实验在了解沸腾流化床干燥器的基本流程及操作方法的基础上，通过沸腾流化床干燥器的实验装置测定干燥速率曲线，物料含水量、床层温度与时间的关系曲线，流化床压降与气速曲线。干燥实验中通过计算含水率、平均含水率、干燥速率来测定干燥速率曲线和含水量、床层温度与时间的关系曲线；流化床实验中通过计算标准状况下空气体积、使用状态下空气体积、空气流速来测定流化床压降与气速曲线。二、实验目的 1、了解流化床干燥器的基本流程及操作方法。 2、掌握流化床流化曲线的测定方法，测定流化床床层压降与气速的关系曲线。 3、测定物料含水量及床层温度时间变化的关系曲线。 4、掌握物料干燥速率曲线的测定方法，测定干燥速率曲线，并确定临界含水量X0及恒速阶段的传质系数kH及降速阶段的比例系数KX。三、实验原理 1、流化曲线在实验中，可以通过测量不同空气流量下的床层压降，得

到流化床床层压降与气速的关系曲线（如图）。当气速较小时，操作过程处于固定床阶段（AB段），床层基本静止不动，气体只能从床层空隙中流过，压降与流速成正比，斜率约为1（在双对数坐标系中）。当气速逐渐增加（进入BC段），床层开始膨胀，空隙率增大，压降与气速的关系将不再成比例。当气速继续增大，进入流化阶段（CD段），固体颗粒随气体流动而悬浮运动，随着气速的增加，床层高度逐渐增加，但床层压降基本保持不变，等于单位面积的床层净重。当气速增大至某一值后（D点），床层压降将减小，颗粒逐渐被气体带走，此时，便进入了气流输送阶段。D点处的流速即被称为带出速度(u0)。在流化状态下降低气速，压降与气速的关系线将沿图中的DC线返回至C点。若气速继续降低，曲线将无法按CBA继续变化，而是沿CA’变化。C点处的流速被称为起始流化速度(umf)。在生产操作过程中，气速应介于起始流化速度与带出速度之间，此时床层压降保持恒定，这是流化床的重要特点。据此，可以通过测定床层压降来判断床层流化的优劣。 2、干燥特性曲线将湿物料置于一定的干燥条件下，测定被那干燥物料的质量和温度随时间变化的关系，可得到物料含水量（X）与时间（τ）的关系曲线及物料温度（θ）与时间（τ）的关系曲线（见下图）。物料含水量与时间关系曲线的斜率即为干燥速率（u）。将干燥速

北京化工大学-干燥实验报告

e北京化工大学实验报告课程名称：化工原理实验实验日期：2012.5.9 班级：化工0903班姓名：徐晗同组人：高秋，高雯璐，梁海涛装置型号：FFRS-Ⅱ型流化干燥实验一、摘要本实验通过空气加热装置测定了空气的干、湿球温度，通过孔板流量计测定了空气的流量，并采用湿小麦为研究对象，对其进行干燥，分别记录了物料温度、床层压降、孔板压降等参数，测定了小麦的干燥曲线、干燥速率曲线，以及流化床干燥器中小麦的流化曲线。实验中通过Excel作图并进行了实验结果分析。关键词：流化床干燥含水量床层压降速率曲线二、实验目的 1. 了解流化床干燥器的基本流程及操作方法。 2.掌握流化床流化曲线的测定方法、测定流化床床层压降与气速的关系曲线。 3.测定物料含水量及床层温度随时间变化的关系曲线。 4.掌握物料干燥速率曲线的测定方法，测定干燥速率曲线，并确定临界含水量X0及恒速阶段的传质系数k H及降速阶段的比例系数K x。三、实验原理 1.流化曲线在实验中，可以通过测量不同空气流量下的床层压降，得到流化床床层压降与气速的关系曲线。如图1所示。图1 流化曲线当气速较小时，操作过程处于固定床阶段（AB段），床层基本静止不动，气体只能从床层空隙中流过，压降与流速成正比，斜率约为1（在双对数坐标系中）。当气速逐渐增加

（进入BC阶段），床层开始膨胀，空隙率增大，压降与气速的关系将不再成比例。当气速继续增大，进入流化阶段（CD段），固体颗粒随气体流动而悬浮运动，随着气速的增加，床层高度逐渐增加，但床层压降基本保持不变，等于单位面积的床层净重。当气速增大至某一值后（D点），床层压降将减小，颗粒逐渐被气体带走，此时，便进入了气流输送阶段。D点处得流速被称为带出速度（u0）。在流化状态下降低气速，压降与气速的关系将沿图中的DC线返回至C点。若气速继续降低，曲线将无法按CBA继续变化，而使沿CA’变化。C点处的流速被称为起始流化速度（u mf）。在生产操作中，气速应介于起始流化速度与带出速度之间，此时床层压降保持恒定，这是流化床的重要特点。据此，可以通过测定床层压降来判断床层流化的优劣。 2．干燥特性曲线将湿物料置于一定的干燥条件下，测定被干燥物料的质量和温度随时间变化的关系，可得物料含水量（X）与时间（τ）的关系曲线及物料温度（θ）与时间（τ）的关系曲线（如图2所示）。物料含水量与时间关系曲线的斜率即为干燥速率（u）。将干燥速率对物料含水量作图，即为干燥速率曲线（如图3所示）。干燥过程可分为以下三个阶段。图2 物料含水量、物料温度与时间的关系图3 干燥速率曲线（1）物料预热阶段（AB段）在开始干燥前，有一较短的预热阶段，空气中部分热量用来加热物料，物料含水量随时

工程流体力学及水力学实验报告(实验总结)

工程流体力学及水力学实验报告实验分析与讨论 1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线？测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2.当P B <0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。，相应容器的真空区域包括以下三部分： (1)过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。 (2)同理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3.若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ 。最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h 0，由式，从而求得γ 。 4.如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算式中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。常温(t=20℃)的水，=7.28dyn/mm， =0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小，可认为cosθ=1.0。于是有(h、d单位为mm) 一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm时，毛细影响可略而不计。另外，当水质不洁时，减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机玻璃作测压管时，浸润角较大，其h较普通玻璃管小。如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。 5.过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部分液体是同一等压面？不全是等压面，它仅相对管1、2及水箱中的液体而言，这个水平面才是等压面。因为只有全部具备下列5个条件的平面才是等压面：（1）重力液体；（2）静止；（3）连通；（4）连通介质为同一均质液体；（5）同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件（4），因此，相对管5和水箱中的液体而言，该水平面不是等压面。 6.用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗？关闭各通气阀门，开启底阀，放水片刻，可看到有空气由c进入水箱。这时阀门的出流就是变液位下的恒定流。因为由观察可知，测压管1的液面始终与c点同高，表明作用于底阀上的总水头不变，故为恒

化工原理实验资料

实验一干燥实验一、实验目的 1. 了解洞道式循环干燥器的基本流程、工作原理和操作技术。 2. 掌握恒定条件下物料干燥速率曲线的测定方法。 3. 测定湿物料的临界含水量X C ，加深对其概念及影响因素的理解。 4. 熟悉恒速阶段传质系数K H 、物料与空气之间的对流传热系数α的测定方法。二、实验内容 1. 在空气流量、温度不变的情况下，测定物料的干燥速率曲线和临界含水量，并了解其影响因素。 2. 测定恒速阶段物料与空气之间的对流传热系数α和传质系数K H 。三、基本原理干燥操作是采用某种方式将热量传给湿物料，使湿物料中水分蒸发分离的操作。干燥操作同时伴有传热和传质，而且涉及到湿分以气态或液态的形式自物料内部向表面传质的机理。由于物料含水性质和物料形状上的差异，水分传递速率的大小差别很大。概括起来说，影响传递速率的因素主要有：固体物料的种类、含水量、含水性质；固体物料层的厚度或颗粒的大小；热空气的温度、湿度和流速；热空气与固体物料间的相对运动方式。目前尚无法利用理论方法来计算干燥速率（除了绝对不吸水物质外），因此研究干燥速率大多采用实验的方法。干燥实验的目的是用来测定干燥曲线和干燥速率曲线。为简化实验的影响因素，干燥实验是在恒定的干燥条件下进行的，即实验为间歇操作，采用大量空气干燥少量的物料，且空气进出干燥器时的状态如温度、湿度、气速以及空气与物料之间的流动方式均恒定不变。本实验以热空气为加热介质，甘蔗渣滤饼为被干燥物。测定单位时间内湿物料的质量变化，实验进行到物料质量基本恒定为止。物料的含水量常用相对与物料总量的水分含量，即以湿物料为基准的水分含量，用ω来表示。但因干燥时物料总量在变化，所以采用以干基料为基准的含水量X 表示更为方便。ω与X 的关系为： X = -ω ω 1 （8—1）式中： X —干基含水量 kg 水/kg 绝干料； ω—湿基含水量 kg 水/kg 湿物料。物料的绝干质量G C 是指在指定温度下物料放在恒温干燥箱中干燥到恒重时的质量。干燥曲线即物料的干基含水量X 与干燥时间τ的关系曲线，它说明物料在干燥过程中，干基含水量随干燥时间变化的关系。物料的干燥曲线的具体形状因物料性质及干燥条件而变，但是曲线的一般形状，如图（8—1）所示，开始的一小段为持续时间很短、斜率较小的直线段AB 段；随后为持续时间长、斜率较大的直线BC ；段以后的一段为曲线

干燥实验

干燥实验一、实验目的 1、掌握干燥曲线和干燥速率曲线的实验测定方法，加深对干燥操作过程及其机理的理解； 2、了解干、湿球温度计的使用方法； 3、了解和分析影响干燥速率的因素。二、实验原理当温度较高的未饱和空气与湿物料接触时，存在气固间热量和质量的传递。根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程分为两个阶段。第一阶段为恒速干燥阶段。在过程开始时，由于整个物料的湿含量较大，其内部的水分能迅速地达到物料表面。因此，干燥速率为物料表面上水分的气化速率所控制，故此阶段也称为表面气化控制阶段。在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面处的水蒸气分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。第二阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速阶段。此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制，故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。水着湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减小，故干燥速率不断下降。恒速段的干燥速率和临界含水量的影响因素主要有：固体物料的种类和性质；固体物料层的厚度或颗粒大小；空气的温度、湿度和流速；空气与固体物料间的相对运动方式。

恒速阶段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据，本实验在恒定干燥条件下对浸透水的石棉块进行干燥，测定干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。物料的干燥速率U 为单位时间物料表面上汽化的水分质量： τ τ??-=-=X S G d dX S G U C C （9－1）式中：U — 干燥速率，kg/m 2.s S — 干燥面积，m 2 Δτ— 时间间隔，s G C — 绝干物料量，kg ΔX —Δτ内气化的干基含水量将干燥曲线（图9－1）中的数据换算成U 与X 间的关系，并进行绘制即可得干燥速率曲线（见图9－2）。三、实验装置实验装置为洞道干燥器，主要组成部分包括实验台、干燥室、物料吊架、快速天平、干/湿球温度计、加热调压器、热风装置和电源开关等。图9－1 干燥曲线图9－2 干燥速率曲线 X X

水力学的实验报告

水力学的实验报告水力学的实验报告今天为大家收集资料整理回来了关于水力学实验报告，希望能够为大家带来帮助，希望大家会喜欢。本学期我们进行了七周的水力学实验，从这些实验中我学到了很多。例如，所有实验都是需要耐心地去测量一组一组的数据，还需要在实验后认真处理核对每一组数据。这些实验加强了我的动手能力，并且培养了我的独立思考能力。特别是在做实验报告时，因为在做数据处理时出现很多问题，如果不解决的话，将会很难的继续下去。例如：数据处理时，遇到要进行数据获取，插入图表命令，这些就要求懂得excel软件一些基本操作。通过这几次的实验，我不仅学会了如何正确使用实验仪器，还学习到了认真严肃的科研精神，并且激发了我学习新事物的兴趣，这些我个人觉得都是极为可贵的。在实验开始之前，我认为最为重要的就是提前预习实验内容：包括实验仪器、实验原理、实验步骤以及实验分析总结。我认为这里面需要我们花费很多心思去思考体会，想出自己对什么有疑问，以便上课时向老师提问寻求解答。以我们的电拟实验为例：当时我们做这个实验时反复做了很多遍，也向老师提出了一些疑问。在开始时，仪器需要校准。因为上下游电势差不是10V，仅仅这一点我们就搞了很长时间。最终我们得出的误差原因是因为电笔接触不好影响实验进行，所以我们更换了其他不可使用仪器的完好的电笔，实验才得以进行。其次，实验分析阶段是培养我们自己独立思考、分析问题和解决问题的能力的阶段。

我认为培养这种能力的前题是你对每次实验的态度。如果我们每次对待实验都是随随便便的态度，抱着等老师教你怎么做，拿同学的报告去抄，必然会导致我们对待实验过程的懈怠。尽管可能也会的到好的成绩，但这对将来工作态度的养成是极为不利的。最后，也是最为重要的就是关于实验的思考问题：哪些实验仪器能改进，哪些数据需要重新获取等都是我们要考虑的。像堰流实验，以为我们分析的实验误差很大，所以我和同组的王琦玮同学就去做了3遍才最终确定的数据，局部水头损失也是如此。关于动量方程实验仪器，做实验中砝码的固定和加载都是一项难题，同时这也对实验精确性产生了极大影响，对此，我想到是不是可以采用电磁体来代替人工加载（不知可不可行）。虽然没有对实验仪器改进产生正面意义，但是这促进了我深入思考，我想这便是让学生做实验的最终目的吧。

化工原理实验思考题整理

1.洞道干燥实验及干燥特性曲线的测定（1）什么是恒定干燥条件？本实验装置中采用了哪些措施来保持干燥过程在恒定干燥条件下进行？答：恒定干燥条件指干燥介质的温度、湿度、流速及与物料的接触方式，都在整个干燥过程中均保持恒定。本实验中所采取的措施：干燥室其侧面及底面均外包绝缘材料、用电加热器加热空气再通入干燥室且流速保持恒定、湿物的放置要与气流保持平行。（2）控制恒速干燥速率阶段的因素是什么？降速的又是什么？答：①恒速干燥阶段的干燥速率的大小取决于物料表面水分的汽化速率，亦取决定于物料外部的干燥条件，所以恒定干燥阶段又称为表面汽化控制阶段。 ②降速阶段的干燥速率取决于物料本身结构、形状和尺寸，而与干燥介质的状态参数关系不大，故降速阶段又称物料内部迁移控制阶段。（3）为什么要先启动风机，再启动加热器？实验过程中干湿球温度计是否变化？为什么？如何判断实验已经结束？答：①让加热器通过风冷慢慢加热，避免损坏加热器，反之如果先启动加热器，通过风机的吹风会出现急冷，高温极冷，损坏加热器； ②理论上干、湿球温度是不变的，但实验过程中干球温度不变，但湿球温度缓慢上升，估计是因为干燥的速率不断降低，使得气体湿度降低，从而温度变化。 ③湿毛毡恒重时，即为实验结束。（4）若加大热空气流量，干燥速率曲线有何变化？恒速干燥速率，临界湿含量又如何变化？为什么？

答：干燥曲线起始点上升，下降幅度增大，达到临界点时间缩短，临界点含水量降低。因为加快了热空气排湿能力。（5）毛毡含水是什么性质的水分？毛毡含水有自由水和平衡水，其中干燥为了除去自由水。（6）实验过程中干、湿球温度计是否变化？为什么？答：实验结果表明干、湿球温度计都有变化，但变化不大。理论上用大量的湿空气干燥少量物料可认为符合定态空气条件。定态空气条件：空气状态不变（气流的温度t、相对湿度φ）等。干球温度不变，湿球温度不变。绝热增湿过程，则干球温度变小，湿球温度不变。（7）什么是恒定干燥条件？本实验装置中采用了哪些措施来保持干燥过程在恒定干燥条件下进行？答：①指干燥介质的温度、湿度、流速及与物料的接触方式，均在整个干燥过程中保持恒定；②本实验中本实验用大量空气干燥少量物料，则可以认为湿空气在干燥过程温度。湿度均不变，再加上气流速度以及气流与物料的接触方式不变。所以这个过程可视为实验在在恒定干燥条件下进行。

水力学实验1-参考答案

水力学实验参考答案静水压强实验 1．同一静止液体内的测压管水头线是根什么线？测压管水头指p z +，即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面内的测压管水头线是一根水平线。 2．当0?B p 时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。 0?B p ，相应容器的真空区域包括以下三个部分：（1）过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占区域，均为真空区域。（2）同理，过箱顶小不杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。（3）在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区域。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3．若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定0γ。最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h 和0h ，由式00h h w w γγ= ，从而求得0γ。 4．如测压管太细，对于测压管液面的读数将有何影响？设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算 γ θσd h cos 4= 式中，σ为表面张力系数；γ为液体容量；d 为测压管的内径；h 为毛细升高。常温的水，

m N 073.0=σ，30098.0m N =γ。水与玻璃的浸润角θ很小，可以认为0.1cos =θ。于是有 d h 7.29= （h 、d 均以mm 计）一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm 时，毛细影响可略而不计。另外，当水质不洁时，σ减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机下班玻璃作测压管时，浸润角θ较大，其h 较普通玻璃管小。如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。 5．过C 点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部分液体是同一等压面？不全是等压面，它仅相对管1、2及水箱中的液体而言，这个水平面才是等压面。因为只有全部具有下列5个条件的平面才是等压面：（1）重力液体；（2）静止；（3）连通；（4）连通介质为同一均质液体；（5）同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件（4），相对管5和水箱中的液体而言，该水平面不是水平面。 6、用该实验装置能演示变液位下的恒定水流吗？关闭各通气阀门，开启底阀，放水片刻，可看到有空气由C 进入水箱。这时阀门的出流就是变液位下的恒定水流。因为由观察可知，测压管1的液面始终与C 点同高，表明作用于底阀上的总水头不变，故为恒定流动。这是由于液位的降低与空气补充使箱体表面真空度的减小处于平衡状态。医学上的点滴注射就是此原理应用的一例，医学上称这为马利奥特容器的变液位下恒定流。

华工化工原理实验考试复习

化工原理实验复习 1.填空题 1．在精馏塔实验中，开始升温操作时的第一项工作应该是开循环冷却水。 2．在精馏实验中，判断精馏塔的操作是否稳定的方法是塔顶温度稳定 3．干燥过程可分为等速干燥和降速干燥。 4．干燥实验的主要目的之一是掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法。 5．实验结束后应清扫现场卫生，合格后方可离开。 6．在做实验报告时，对于实验数据处理有一个特别要求就是: 要有一组数据处理的计算示例。 7.在精馏实验数据处理中需要确定进料的热状况参数q 值，实验中需要测定进料量、进料温度、进料浓度等。 8.干燥实验操作过程中要先开鼓风机送风后再开电热器，以防烧坏加热丝。

9.在本实验室中的精馏实验中应密切注意釜压，正常操作维持在0.005mPa，如果达到0.008～0.01mPa，可能出现液泛，应该减少加热电流（或停止加热），将进料、回流和产品阀关闭，并作放空处理，重新开始实验。 10.在精馏实验中，确定进料状态参数q 需要测定进料温度，进料浓度参数。 11.某填料塔用水吸收空气中的氨气，当液体流量和进塔气体的浓度不变时，增大混合气体的流量，此时仍能进行正常操作，则尾气中氨气的浓度增大 12.在干燥实验中，提高空气的进口温度则干燥速率提高;若提高进口空气的湿度则干燥速率降低。 13.常见的精馏设备有填料塔和板式塔。 14.理论塔板数的测定可用逐板计算法和图解法。 15.理论塔板是指离开该塔板的气液两相互成平衡的塔板。 16.填料塔和板式塔分别用等板高度和全塔效率来分析、评价它们的分离性能。 2.简答题一.精馏实验 1.其它条件都不变，只改变回流比，对塔性能会产生什么影响？答：精馏中的回流比R，在塔的设计中是影响设备费用（塔板数、再沸器、及冷凝器传热面积）和操作费用（加热蒸汽及冷却水消耗量）的一个重要因素，所以

干燥实验

一、实验课程名称：化工原理二、实验项目名称：干燥特性曲线测定实验三、实验目的和要求： 1. 了解洞道式干燥装置的基本结构、工艺流程和操作方法。 2. 学习测定物料在恒定干燥条件下干燥特性的实验方法。 3. 掌握根据实验干燥曲线求取干燥速率曲线以及恒速阶段干燥速率、临界含水量、平衡含水量的实验分析方法。 4. 实验研究干燥条件对于干燥过程特性的影响。四、实验内容和原理实验内容：测定时间与物料质量的变化关系，计算含水量、干燥速度，绘制干燥曲线与干燥速率曲线。实验原理：在设计干燥器的尺寸或确定干燥器的生产能力时，被干燥物料在给定干燥条件下的干燥速率、临界湿含量和平衡湿含量等干燥特性数据是最基本的技术依据参数。由于实际生产中的被干燥物料的性质千变万化，因此对于大多数具体的被干燥物料而言，其干燥特性数据常常需要通过实验测定。按干燥过程中空气状态参数是否变化，可将干燥过程分为恒定干燥条件操作和非恒定干燥条件操作两大类。若用大量空气干燥少量物料，则可以认为湿空气在干燥过程中温度、湿度均不变，再加上气流速度、与物料的接触方式不变，则称这种操作为恒定干燥条件下的干燥操作。 1. 干燥速率的定义干燥速率的定义为单位干燥面积（提供湿分汽化的面积）、单位时间内所除去的湿分质量。即 C G dX dW U A d A d τ τ = =- (10－1) 式中，U －干燥速率，又称干燥通量，kg/（m 2 s ）；A －干燥表面积，m 2； W －汽化的湿分量，kg ； τ －干燥时间，s ； G c －绝干物料的质量，kg ； X －物料湿含量，kg 湿分/kg 干物料，负号表示X 随干燥时间的增加而减少。 2. 干燥速率的测定方法将湿物料试样置于恒定空气流中进行干燥实验，随着干燥时间的延长，水分不断汽化，湿物料质量减少。若记录物料不同时间下质量G ，直到物料质量不变为止，也就是物料在该条件下达到干燥极限为止，此时留在物料中的水分就是平衡水分X * 。再将物料烘干后称重得到绝干物料重G c ，则物料中瞬间含水率X 为 G G c X G c -= （10－2）计算出每一时刻的瞬间含水率X ，然后将X 对干燥时间τ作图，如图10－1，即为干燥曲线。

化工原理流化床干燥实验报告

北京化工大学实验报告流化床干燥实验一、摘要本实验通过对湿的小麦的干燥过程，要求掌握干燥的基本流程及流化床流化曲线的定，流化床床层压降与气速的关系曲线，物料含水量及床层温度随时间的变化关系，并确定临界含水量X0及恒速阶段的传值系数kH及降速阶段的比例系数KX。二、关键词：流化床干燥、物料干燥速率、物料含水量、流化床床层压降、临界含水量三、实验目的及任务 1、熟悉流化床干燥器的基本流程及操作方法。 2、掌握流化床流化曲线的测定方法，测定流化床床层压降与气速的关系曲线。 3、测定物料含水量及床层温度随时间变化的关系曲线。。 4、掌握物料干燥速率曲线的测定方法，测定干燥速率曲线，并确定临界含水量X0及恒速阶段的传值系数k H及降速阶段的比例系数K X 四、实验原理 1.流化曲线在实验中，可以通过测量不同空气流量下的床层压降，得到流化床床层压降与气速的关系曲线。（如图一）当气速较小时，操作过程处于固定床阶段（AB段），床层基本静止不动，气体只能从床层空隙中流过，压降与流速成正比，斜率约为1（在对数坐标系中）。当气速逐渐增加（进入BC段），床层开始膨胀，空隙率增大，压降与气速的关系将不再成比例。当气速继续增大，进入流化阶段（CD段），固体颗粒随气体流动而悬浮运动，随着气

速的增加，床层高度逐渐增加，但床层压降基本保持不变，等于单位面积的床层净重。当气速增大至某一值后（D点），床层压降将减小，颗粒逐渐被气体带走，此时，便进入了气流输送阶段，D点处的流速即被称为带出速度。在流化状态下降低气速，压降与气速的关系线将沿图中的DC线返回至C点当气速继续降低，曲线无法按CBA继续变化，而是沿CA'变化。C点处的流速被称为起始流化速度（umf）在生产操作中，气速应介于起始流化速度与带出速度之间，此时床层压降保持恒定，这是流化床的重要特点。据此，可以通过测定床层压降来判断床层流化的优劣。 2干燥特性曲线将湿物料置于一定的干燥条件下，测定被干燥物料的质量和温度随时间变化的关系，可得到物料含水量（X）与时间（τ）的关系曲线及物料温度（θ）与时间（τ）的关系曲线。物料含水量与时间关系曲线的斜率即为干燥速率（u）。将干燥速率对物料含水量作图，即为干燥速率曲线，干燥过程可分为以下三阶段。

干燥实验

北京化工大学实验报告课程名称：化工原理实验实验日期：班级：姓名：同组人：学号：流化床干燥实验一、摘要本实验以水和小麦为介质，利用流化床实验装置，在保证床层进入流化阶段情况下，相对温度气速下测定不同时间下物料的温度，湿物料重量，干物料重量，得出物料含水率、温度随时间变化情况，并绘制出小麦含水率、温度随时间的变化曲线及干燥速率曲线；在不同气速下测定床层压降的变化情况，绘制流化曲线。关键词：小麦压降流化曲线含水率干燥速率二、实验目的 1、了解流化床干燥器的基本流程及操作方法。 2、掌握流化床流化曲线的测定方法，测定流化床床层压降与气速的关系曲线。 3、测定物料含水量及床层温度随时间变化的关系曲线。 4、掌握物料干燥速率曲线测定方法，测定干燥速率曲线，并确定临界含水量X0及恒速阶段的传质系数k H及降速阶段的比例系数Kx。三、实验原理 1、流化曲线在实验中，可以通过测量不同空气流量下的床层压降，得到的流化床床层压降与气速的关系曲线（见图1）。图1 流化曲线当气速较小时，操作过程处于固定床阶段（AB段），床层基本静止不动，气体只能从床

层空隙中流过，压降与流速成正比，斜率约为1（在双对数坐标系中）。当气速逐渐增加（进入BC 段），床层开始膨胀,空隙率增大,压降和气速的关系将不再成比例。当气速继续增大,进入流化阶段(CD 段),固体颗粒随气体流动而悬浮运动,随气速的增加,床层高度逐渐增大,但床层压降基本保持不变,等于单位面积的床层净重。当气速增大到某一值后（D 点），床层压降将降低，颗粒逐渐被气体带走，此时，便进入了气流输送阶段。D 点处流速即被称为带出速度（u 0）。在流化状态下降低气速，压降与气速关系线将沿图中的DC 线返回至C 点。若气速继续降低，曲线将无法按CBA 继续变化，而是沿CA ’变化。C 点处流速被称为起始流化速度（u mf ）。在生产操作中，气速应介于起始流化速度与带出速度之间，此时床层压降保持恒定，这是流化床的重要特点。据此，可以通过测定床层压降来判断床层流化的优劣。 2、干燥特性曲线将湿物料置于一定的干燥条件下，测定被干燥物料的质量和温度随时间变化的关系，可得到物料含水量（X ）与时间（τ）的关系曲线及物料温度（θ）与时间（τ）的关系曲线（见图2）。物料含水量与时间关系曲线的斜率即为干燥速率（u ）。将干燥速率对物料含水量作图，即为干燥速率曲线（见图3）。图2 物料含水量、物料温度与时间的关系图 3 干燥速率曲线干燥过程可分为以下三个阶段。（1）物料预热阶段（AB 段）在开始干燥时，有一较短的预热阶段，空气中部分热量用来加热物料，物料含水量随时间变化不大。（2）恒速干燥阶段（BC 段）由于物料表面存在自由水分，物料表面温度等于空气的湿球温度，传入的热量只用来蒸发物料表面表面的水分，物料含水量随时间成比例减少，干燥速率恒定且最大。（3）降速干燥阶段（CDE 段）物料含水量减少到某一临界含水量（X 0），由于物料内部水分的扩散慢于物料表面的蒸发，不足以维持物料表面保持湿润，而形成干区，干燥速率开始降低，物料温度逐渐上升。物料含水量越小，干燥速率越慢，直至达到平衡含水量（X * ）而终止。干燥速率为单位时间在单位面积上汽化的水分量，用微分式表示为： τ Ad dW u = 式中u ——干燥速率，kg 水/（m 2 .s ）； A ——干燥表面积，m 2； d τ——相应的干燥时间，s ； dW ——汽化的水分量，kg 。

干燥实验.

实验七干燥实验（一）沸腾干燥实验沸腾干燥又称流化干燥，是固体流态化技术在干燥上的应用。沸腾床干燥器具有传热系数大,热效率高的特点，被广泛应用于化工、医药、食品等行业。本实验装置通过计算机在线数据采集和控制系统进行操作，是一种单层圆筒流化床干燥器，它适用于间歇操作，是小型化了的生产装置。目前对干燥机理的研究尚不够充分，干燥速度的数据还主要依靠实验。在生产操作中，测量床层压力降可了解床层是否达到流态化，操作是否稳定等。因此，通过实验，可进一步掌握沸腾干燥的基本概念、基本理论和流化曲线、干燥曲线和干燥速率曲线等测定方法，同时还可了解操作故障的识别和排除，为今后的工业干燥器设计和生产操作打下坚实的基础。一．实验任务（任选一个） 1．通过对流化曲线的测定，确定干燥介质适宜的操作流速范围； 2．某工厂需要设计一个沸腾床干燥器，用于干燥绿豆。请根据实验室提供的设备（见第三部分，实验装置与流程），设计一实验方案并进行实验，为他们提供有关参数，如绿豆的含水量随干燥时间的变化曲线、绿豆表面温度随干燥时间的变化曲线、干燥速率曲线、含水量、临界含水量0X 等。二．实验原理 1．流化曲线：流化曲线也称床层压降与气速的关系曲线。在流化床的底部气体分布板处装有一压力传感器，测定床层底部的压力，在玻璃管上口处也装有一压力传感器，通过测定床层流化前后压力降Δ P f 1）。图中曲线的a 段（虚线）表明固定床阶段压力降ΔP f 与空床流速u 成正比；此后如再增加气速，压力降的增加变缓，此时床内颗粒变松，成为膨胀床，气速增到b 处附近，床

层开始流态化；此后气速再增，床层压力降基本上维持不变，如曲线的c 段所示，此即流化床阶段；过了c 段以后，气速再增，压力降反而变少，如曲线的b 段所示，此时颗粒开始为上升气流所带走，达到了气力输送阶段；若气流增大到将颗粒全部带走，此时压力降减到与气体流过空管的压力降相当。如果到达流化阶段c 以后，把气速逐渐减少，可以测出压力降并不沿c －b －a 的路线返回，而是循着c －a’ 的路线返回。曲线的a’段亦相当于固定床阶段，但a’ 段与c 段之间有更为明显的转折，且a’ 段所显示的压力降比a 段所显示的低，此说明从流化床回复到固定床时，颗粒由上升气流中落下，所形成的床层较人工装填时疏松一些，阻力也就小一些。曲线的明显转折亦表明此过程中不存在与膨胀床要逆转的阶段。因b 的位置不够明确，故实测起始流化速度时，都以曲线c 段与a’段相交的交点为准。从流化曲线上可以获得起始流化速度mf u 与颗粒带出速率0u 这两流化床操作的重要参数。流量的测量采用孔板流量计，其换算公式为： 21C R C V = （1）式中： V ——流量 [ m 3/h ] R ——孔板压差，[ kPa ] 1C 、2C ——孔板流量计参数，本实验装置 1C = 26.2 2C = 0.52 故式（1）可写为： 52.02.26R V = （2） 2．干燥特性曲线若将湿物料置于一定的干燥条件下，例如一定的温度、湿度和气速的空气流中，测定被干燥物料的重量和温度随时间的变化关系，则得图2所示的曲线，即物料含水量—时间曲线和物料温度—时间曲线。干燥过程分为三个阶段：Ⅰ物料预热阶段；Ⅱ恒速干燥阶段；Ⅲ降速阶段。图中AB 段处于预热阶段，空气中部分热量用来加热物料，故物料含水量和温图2 干燥曲线图3 干燥速率曲线度均随时间变化不大（即dx/d τ较小）。在随后的第Ⅱ阶段BC ，由于物料表面存在自由水分，物料表面温度等于空气的湿球温度tw ，传入的热量只用来蒸发物料表面的水分，物料含水量随时间成比例减少，干燥速率恒定且较大（即dx/d τ较大）。到了第Ⅲ阶段，物料中含水

化工原理流化床干燥实验

北京化工大学学生实验报告院（部）：化学工程学院姓名：学号：专业：化工班级：同组人员：课程名称：化工原理实验实验名称：干燥实验实验日期： 2014-5-15 批阅日期：成绩：教师签名：

流化床干燥实验摘要：本实验通过测定不同空气流量下的床侧压降及干湿物料的质量，从而确定流化床床层压降与气速的关系曲线及流化床的干燥特性曲线。通过实验，了解流化床的使用方法及其工作原理。关键词：干燥，干燥速率曲线，流化床床层压降一、目的及任务 1.了解流化床干燥器的基本流程及操作方法。 2.掌握流化床流化曲线的测定方法，测定流化床床层压降与气速的关系曲线。 3.测定物料含水量及床层温度随时间变化的关系曲线。 4.掌握物料干燥速率曲线的测定方法，测定干燥速率曲线，并确定临界含水量及恒速阶段的传质细述及降速阶段的比例系数。二、基本原理干燥操作是采用某种方式将热量传给湿物料，使湿物料中水分蒸发分离的操作。干燥操作同时伴有传热和传质，而且涉及到湿分以气态或液态的形式自物料内部向表面传质的机理。由于物料含水性质和物料形状上的差异，水分传递速率的大小差别很大。干燥实验的目的是用来测定干燥曲线和干燥速率曲线。为简化实验的影响因素，干燥实验是在恒定的干燥条件下进行的，即实验为间歇操作，采用大量空气干燥少量的物料，且空气进出干燥器时的状态如温度、湿度、气速以及空气与物料之间的流动方式均恒定不变。 1、流化曲线在实验中，可以通过测量不同空气流量下的床层压降，得到的流化床床层压降与气速的关系曲线。图1：流化曲线当气速较小时，操作过程处于固定床阶段（AB段），床层基本静止不动，气体只能从床层空隙中流过，压降与流速成正比，斜率约为1（在双对数坐标系中）。当气速逐渐增加（进入BC段），床层压降将减小，颗粒逐渐被气体带走，此时，）。便进入了气流输送阶段。D点处流速即被称为带出速度（u 在流化状态下降低气速，压降与气速关系线将沿图中的DC线返回至C点。