实验七 干燥实验
实验七 干燥实验
一、实验目的
1.学习流化床的操作，掌握流化床的一些基本概念。
2.测定流化干燥速率曲线。
3.研究热空气流速对干燥速率的影响（选做）。
4.研究热空气温度对干燥速率的影响（选做）。
5.测定流体通过颗粒层的压降（选做）。 二、实验原理
在干燥设备的设计计算中，往往要了解物料由初始含水量降到最终含水量时，物料应在干燥器内的停留时间，然后就可计算各种干燥器的工艺尺寸。由于干燥过程是一热质同时传递过程，机理复杂，一般先通过间歇干燥实验获得干燥速率的资料。
通过测定干燥过程中物料的含水量或物料的表面温度与干燥时间的关系可以得到干燥曲线，即X ～τ曲线或θ～τ曲线。
干燥速度 u 等于单位时间从单位被干燥物料的面积上除去的水分重量， 即：
τ
d A dW
?=
u 只要测出各个时间段内物料的失水量就可以计算物料的干燥速度。
干燥速度受很多因素的影响，它与物料及干燥介质都有关系。在干燥条件不变的情况下， 对于同类的物料，当干燥面积一定时，干燥速度是物料湿含量的函数，表示此函数关系的曲线称为干燥速度曲线。干燥速度曲线也可由干燥曲线求出。
流化操作状态因为具有较好的传热传质效果，在工业中得到广泛应用。流化床干燥器是工业中常见的干燥器。流体自下而上通过固体颗粒床层时，当流 体的流速增大至一定程度时，全部颗粒刚好悬浮于向上流动的流体中而能作随机运动，床层处于起始流化状态或临界流化状态。随后，流体流速增大，颗粒床层空隙率增大，但流体的实际流速等于颗粒的沉降速度，流化床原则上有一个明显的上界面。当流体的实际速度超过颗粒的沉降速度时，达到气流输送状态。流化可分为散式流化和聚式流化。
聚式流化的特点为：床层分为乳化相和气泡相。乳化相为固体浓度大的气固均匀混合物，是连续相。气泡相为气泡和可能夹带的少量固体颗粒，是分散相。由于气泡在上界面处破裂，所以上界面是以某种频率上下波动的不稳定界面，床层压降也随之波动。聚式流化见于大多数气—固系统。 散式流化的特点为：流体为连续相，固体颗粒均匀分散在流体中，床层没
有气泡产生，有一稳定的上界面。通常两相密度差小的系统趋向散式流化，如：大多数液—固系统。
流化床的不正常操作状态有腾涌和沟流。腾涌是由于小气泡合并成大气泡并将床层分成几段。气泡到达上部破裂后颗粒分散落下。沟流是由于床层有短路，流体不与颗粒均匀接触通过沟道穿过。能够进行良好流化的颗粒的直径为20～500μm。
三、实验流程及设备
2.实验设备
实验设备有：
（1）除尘器(袋滤器)，φ130×120mm；
（2）干燥塔塔体，φ146×8 优质高温玻璃；
（3）加水器，0～400mL；
（4）气体转子流量计，LZB-25，0～25m3/h；
（5）流量调节阀；
（6）温度计，0～150℃，Cu50铜电阻；
（7）温度计，0～150℃，Cu50铜电阻；
（8）固体物料取样器；2.3 克/次；
（9）实验用干燥物料，30—40 目变色硅胶；
（10）压差计，±50cm 水；
（11）电加热器，3kW。
（12）另有实验用电子天平、微波炉或烘箱。
四、实验步骤及操作要点
1.打开空气旁路阀，接通气源并缓慢调节风量（调节旁路阀），使干燥塔中颗粒物料处于良好的流化状态(注意压差计读数，勿使测压指示液冲出)，观察整个过程物料的状态和测压计读数的变化。
2.向加水器中加入适量的水，调节加水器下部铜旋塞，勿使注入干燥塔的水流速度过大。加水时应使取样器保持拉出位置，同时塔内处于流化状态。
3.开通风源，打开阀5，调节空气流量为12～14m3/h，接通电源，在智能温度调节仪AI-708 上设定控制温度100～105℃（由老师操作，防止破坏已经设定好的控制程序），加热时注意安全。
4.在气体的流量和温度维持稳定的条件下，每隔一定时间（5min）记录床层温度，10min取样分析固体物料的含水量，或微波炉干燥3min，冷却后再干燥1min，天平1/1000 精度。
5.取样器的样品槽，在实验中应开口向下。取样时转向上，水平拉出，然后，转动拉杆，倒出样品，拉杆复位。颗粒需回收使用。
6.实验进行直至物料温度明显升高，温度大于61℃，硅胶变蓝即可停止。
7.实验停止步骤：切断电源，待空气进口温度低于50℃后，然后停止送风。
8.当塔中需要补充硅胶物料时，卸下袋滤器后可加入。
9.当更换硅胶物料时，可用吸尘器的皮管伸入塔体内即可全部吸出。
五、实验数据记录及处理
实验条件：
（1）室温：10℃；（2）室内相对湿度：79%；
（3）气体流量：12；（4）热空气温度：105℃；
根据实验数据绘出流化干燥曲线。 六、实验结论及讨论
1. 绘出实验物料在实验条件下的干燥曲线。
2. 若要绘出实验物料在实验条件下的干燥速度曲线，如何做？ 答：由干燥曲线求出各点斜率
τd dX ，再按τ
d A dW
?=u 求得干燥速率u ，可绘制干燥速率曲线。
3.测定干燥速度曲线的意义何在？
答:为了进一步研究干燥速度的变化规律，将干燥曲线中的数据整理成干燥速度与干基水含量间的关系曲线，即干燥速率曲线。速率曲线中分为恒速阶段和降速阶段，两个交接处就是临界含水量点。从干燥速率曲线上可以更加清楚的知道干燥的速度变化。
4.流化床干燥器有什么优点和缺点？
答：流化床干燥器、物料受热均匀，热交换充分，干燥强度高，运转平衡、维修方便、噪音低、寿命长，流态化稳，无死角和吹穿现象。可调性好，适应面宽，对物料表面损伤小。可用于易碎的干燥，物料颗粒不规则时亦不影响工作效果。采用全封闭式的结构，有效的防止了物料与空气间交叉污染，作业环境清洁。缺点是易产生腾涌和沟涌。
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
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。
洞道干燥实验说明书
洞道干燥实验装置使用说明书 洞道干燥实验装置使用说明书 一、实验装置主要用途及功能 化工原理实验教学：干燥动力学曲线的测定、水－空气系统传热系数测定； 科学研究：本装置还可用于各类非热敏性物料的结合水、非结合水与平衡水含量的实验测定，以及气流干燥过程的热力学特性与热、质同时传递过程的实验研究；由下图可知，本实验装置主要由风机、电加热器、温度控制器、干燥室、风管等设备所组成。空气由风机鼓入电加热器，加热升温后经列管换热器再进入干燥室对物料进行干燥，循环风量由干燥室中的热球风速仪测量。离开干燥室的尾气，经碟阀再返回风机进口循环使用。循环空气温度可通过温度控制器自动调节，以保持在恒定干燥条件下进行实验。空气湿度可由相对湿度计间接获取（读取室温和相对湿度，计算后获得湿度），也可由干燥室前后的干、湿球温度计间接测定（查表读取）。加热空气流量可由碟阀开度来调节。 本实验的湿物料采用特制的无胶纤维纸板，所以有较强的吸水性。操作时将纸板直接放在干燥室内的电子天平托架上进行干燥，电子天平可连续显示湿纸板的重量。因而通过电子天平可直接读取湿纸板任一时刻干燥后的结果，计算出纸板在一定的时间间隔内的失重，即为纸板在这一段时间内所蒸发的水分量。 二、实验装置的主要技术性能指标 1、该装置主要由干燥器、列管换热器、离心风机、热球风速仪、电子天平、电加热器、液体流量计、温控仪表、开关、指示灯等组成。 2、装置整体外形尺寸：长×宽×高1700 mm×500 mm×1200mm。 3、装置总配电要求：AC220V，3.5kw，16A。 4、水分干燥速率：0.005-0.020gcm-2 min-1。 5、气流干燥室断面尺寸：宽×高140×200mm。 6、列管换热器（列管总外表面积0.20m2，19－φ18×1.5mm，长度400/500mm）。 7、转子流量计：水量LZB-10（16－160）L/h。 8、循环风及风量测量： ●离心风机：2800rpm，风量550 m3/h，风压120mmH2O，效率66％，轴功率0.37kw。 ●风量可调范围0－300 m3/h；风速：主管0－10m/s，箱内0－6m/s
流化床干燥实验——流化床和洞道干燥----实验报告
流化床和洞道干燥综合实验 一、实验目的 1. 了解流化床、洞道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。 二、基本原理 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，通常地，其干燥特性数据需要通过实验测定而取得。 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，再加上气流速度以及气流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。 2.1. 干燥速率的定义 干燥速率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 = =kg/(m 2/s) 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 ； Gc －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。 2.2. 干燥速率的测定方法
（1）将电子天平开启，待用。 （2）将快速水分测定仪开启，待用。 （3）将0.5~1kg 的红豆（如取0.5~1kg 的绿豆/花生放入60~70℃的热水中泡30min ，取出，并用干毛巾吸干表面水分，待用。 （4）开启风机，调节风量至40~60m 3 /h ，打开加热器加热。待热风温度恒定后（通常可设定在70～80℃），将湿物料加入流化床中，开始计时，每过4min 取出四颗红豆的物料，同时读取床层温度。将取出的湿物料在快速水分测定仪中测定，得初始质量G i 和终了质量G ic ，则物料中瞬间含水率为: i ic i ic G -G X = G 计算出每一时刻的瞬间含水量X i ，然后将X i 对干燥时间i τ作图，如图1，即为干燥曲线。 图1恒定干燥条件下的干燥曲线 上述干燥曲线还可以变换得到干燥速率曲线。由已测得的干燥曲线求出不同i dX 下的斜率 i i dX d τ，再由式11－1计算得到干燥速率U ，将U 对X 作图，就是干燥速率曲线，如图2 所示。
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
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
常压洞道干燥实验
实验八常压洞道干燥实验 一. 实验目的 1.学习干燥曲线和干燥速率曲线，加深对干燥操作过程及其机理的理解。 2.学习干、湿球温度湿度计的使用方法。 3.通过实物了解干燥操作中废气循环的流程和概念。 4.实验研究恒速干燥速率，临界湿含量，平衡湿含量随其影响因素的变化规律。 二、实验流程 三. 实验方法及步骤 (一)实验前的准备工作 1. 将被干燥物料试样进行充分的浸泡。图1 实验装置流程图 1.中压风机； 2.孔板流量计； 3. 空气进口温度计； 4.重量传感器； 5.被干燥物料； 6.加热器； 7.干球温度计； 8.湿球温度计；9.洞道干燥器；10.废气排出阀；11.废气循环阀；12.新鲜空气进气阀；13.干球温度显示控制仪表； 14.湿球温度显示仪表；15.进口温度显示仪表；16.流量压差显示仪表；17.重量显示仪表；18.压力变送器。
2. 向湿球温度湿度计的附加蓄水池内，补充适量的水，使池内水面上升至适当位置。 3. 将被干燥物料的空支架安装在洞道内。 4. 调节新空气入口阀到全开的位置。 (二) 装置的实验操作方法 1. 按下电源开关的绿色按键，在按风机开关按钮，开动风机。 2. 调节三个蝶阀到适当的位置，将空气流量调至指定读数。 3. 在温度显示控制仪表上，改变到参数的设定，按下加热开关，让电热器通电。 4. 干燥器的流量和干球温度恒定达5分钟之后并且数字显示仪显示的数字不在增长，即 可开始实验。此时，读取数字显示仪的读数作为试样支撑架的重量(G D)。 5. 将被干燥物料试样取出，控去浮挂在其表面上的水份(使用呢子物料时，最好用力挤 去所含的水分，以免干燥时间过长。将支架从干燥器内取出，再将支架插入试样 内直至尽头)。 6. 将支架连同试样放入洞道内，并安插在其支撑杆上。注意不能用力过大。 7. 立即按下秒表开始计时，并记录显示仪表的显示值。然后每隔一段时间记录数据一次 ( 记录总重量和时间)，直至减少同样时间重量的减少是恒速阶段所用时间的8倍时，即可结束实验。
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
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。
洞道干燥计算机实验
洞道干燥实验装置说明书 天津大学化工基础实验中心2013．06 一、实验目的 1.练习并掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法。 2.练习并掌握物料含水量的测定方法。 3.通过实验加深对物料临界含水量Xc 概念及其影响因素的理解。 4.练习并掌握恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数的测定方法。 5.学会用误差分析方法对实验结果进行误差估算。 二、实验内容 1．在固定空气流量和空气温度条件下，测绘某种物料的干燥曲线、干燥速率曲线和该物料的临界含水量。 2．测定恒速干燥阶段该物料与空气之间的对流传热系数。 三、实验原理 当湿物料与干燥介质接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。根据介质传递特点，干燥过程可分为两个阶段。 第一阶段为恒速干燥阶段。干燥过程开始时，由于整个物料湿含量较大，其物料内部水分能迅速到达物料表面。此时干燥速率由物料表面水分的气化速率所控制，故此阶段称为表面气化控制阶段。这个阶段中，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面的水蒸汽分压也维持恒定，干燥速率恒定不变，故称为恒速干燥阶段。 第二阶段为降速干燥阶段。当物料干燥其水分达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。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，干燥速率由水分在物料内部的传递速率所控制。称为内部迁移控制阶段。随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率逐降低，干燥速率不断下降，故称为降速干燥阶段。 恒速段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、湿度和流速以及空气与固体物料间的相对运动方式等。 恒速段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帆布物料进行干燥，测绘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。 1.干燥速率测定 τ τ??≈ = S W Sd dW U ' ' （1） 式中：U —干燥速率，kg /（m 2 ·h ）； S —干燥面积，m 2 ，（实验室现场提供）； τ?—时间间隔，h ； 'W ?—τ?时间间隔内干燥气化的水分量，kg 。 2.物料干基含水量 ' ' 'Gc Gc G X -= （2） 式中：X —物料干基含水量，kg 水/ kg 绝干物料； 'G —固体湿物料的量，kg ； 'Gc —绝干物料量，kg 。 3. 恒速干燥阶段对流传热系数的测定 tw w tw r t t Sd r dQ Sd dW Uc )('' -= ==αττ w tw t t r Uc -?=α （3） 式中：α—恒速干燥阶段物料表面与空气之间的对流传热系数，W/（m 2 ·℃）； Uc —恒速干燥阶段的干燥速率，kg/（m 2 ·s ）； w t —干燥器内空气的湿球温度，℃； t —干燥器内空气的干球温度，℃； tw r —w t ℃下水的气化热，J/ kg 。 4.干燥器内空气实际体积流量的计算 由节流式流量计的流量公式和理想气体的状态方程式可推导出：
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 。
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。
实验5、干燥实验讲解
实验洞道干燥实验 一、实验目的 1、了解气流常压干燥设备的基本流程和工作原理； 2、掌握物料干燥速率曲线的测定方法； 3、了解操作条件改变对不同的干燥阶段所产生的影响。 二、实验原理 干燥是最常见的有效除湿的方法之一，干燥速率受众多因素的影响，主要与物料及其含水性质、干燥介质的性质、流速和干燥介质与湿物料接触方式等因素有关，一般由实验测定。 三、实验装置 图1 实验装置流程图 1.中压风机； 2.孔板流量计； 3. 空气进口温度计； 4.重量传感器； 5.被干燥物料； 6.加热器； 7.干球温度计；8.湿球温度计；9.洞道干燥器；10.废气排出阀；11.废气循环阀； 12.新鲜空气进气阀；13.干球温度显示控制仪表；14.湿球温度显示仪表； 15.进口温度显示仪表；16.流量压差显示仪表；17.重量显示仪表；18.压力变送器。
四、实验步骤 (一)实验前的准备工作 1. 将被干燥物料试样进行充分的浸泡。 2. 向湿球温度湿度计的附加蓄水池内，补充适量的水，使池内水面上升至 适当位置。 3. 将被干燥物料的空支架安装在洞道内。 4. 调节新空气入口阀到全开的位置。 (二) 装置的实验操作方法 1. 按下电源开关的绿色按键，在按风机开关按钮，开动风机。 2. 调节三个蝶阀到适当的位置，将空气流量调至所需读数。 3. 在温度显示控制仪表上，利用(＜,＞,︿)键调节实验所需温度值，sv窗 口显示，此时pv窗口所显示的即为干燥器的干球温度值，按下加热开关，让电热器通电。 4. 干燥器的流量和干球温度恒定达5分钟之后，即可开始实验。此时，读 )。 取数字显示仪的读数作为试样支撑架的重量(G D 5. 将被干燥物料试样从水盆内取出，控去浮挂在其表面上的水份(使用呢子 物料时，最好用力挤去所含的水分，以免干燥时间过长。将支架从干燥 器内取出，再将支架插入试样内直至尽头)。 6. 将支架连同试样放入洞道内，并安插在其支撑杆上。注意:不能用力过大， 使传感器受损。 7. 立即按下秒表开始计时，并记录显示仪表的显示值。然后每隔一段时间 记录数据一次( 记录总重量和时间 )，直至减少同样时间重量的减少是恒速阶段所用时间的8倍时，即可结束实验。 注意: 最后若发现时间已过去很长，但减少的重量还达不到所要求的克数，则可立即记录数据。 注意：放入物料后不要在点击〈读取操作条件〉，那样会使实验程序进入错误状态，无法正常数据的采集和处理。
洞道干燥实验
洞道干燥实验 一、实验目的 1、学习干燥曲线和干燥速率曲线及临界湿含量的实验测定方法，加深对干燥操作过程及其机理的理解； 2、学习干、湿球温度计的使用方法，学习被干燥物料与热空气之间对流传热系数的测定方法； 3、通过实物了解干燥操作中废气循环的流程和概念； 二、实验原理 当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。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帆布进行干燥，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。 1、干燥速率的测定 ττ??-=-=X S G d dX S G U C C 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 — 时间间隔内干燥气化的干基含水量 2、被干燥物料的重量G D T G G G -= 式中：G T — 被干燥物料和支撑架的总质量（kg ） G D — 式样支撑架的质量（kg ） 3、物料的干基含水量X C C G G G X -= 4、恒速阶段的对流传热系数α
洞道干燥计算机实验
洞道干燥实验装置说明书 天津大学化工基础实验中心 2013．06
一、实验目的 1.练习并掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法。 2.练习并掌握物料含水量的测定方法。 3.通过实验加深对物料临界含水量Xc概念及其影响因素的理解。 4.练习并掌握恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数的测定方法。 5.学会用误差分析方法对实验结果进行误差估算。 二、实验内容 1．在固定空气流量和空气温度条件下，测绘某种物料的干燥曲线、干燥速率曲线和该物料的临界含水量。 2．测定恒速干燥阶段该物料与空气之间的对流传热系数。 三、实验原理 当湿物料与干燥介质接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。根据介质传递特点，干燥过程可分为两个阶段。 第一阶段为恒速干燥阶段。干燥过程开始时，由于整个物料湿含量较大，其物料内部水分能迅速到达物料表面。此时干燥速率由物料表面水分的气化速率所控制，故此阶段称为表面气化控制阶段。这个阶段中，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面的水蒸汽分压也维持恒定，干燥速率恒定不变，故称为恒速干燥阶段。 第二阶段为降速干燥阶段。当物料干燥其水分达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。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，干燥速率由水分在物料内部的传递速率所控制。称为内部迁移控制阶段。随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率逐降低，干燥速率不断下降，故称为降速干燥阶段。 恒速段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、湿度和流速以及空气与固体物料间的相对运动方式等。 恒速段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帆布物料进行干燥，测绘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。
洞道干燥实验数据及处理 禁止盗版
实验数据记录及数据处理结果示例 (干燥面积A=0.117?0.084?2=0.02m 2 ,绝干物料Gc=0.0257kg) 干基含水量X= Gc Gc 绝干物料质量 绝干物料质量 总物料质量 - 干燥速率u= 累计时间 干燥面积总失水量?A w 1 数据记录处理及结果： 序号 累计时间/min 失水量w 1/kg ?10-3 总失水 量w 2/kg ? 10-3 总物料质量/kg ?10-3 干基含水量X/kg 水/kg 干料 干燥速率u/kg/(m 2.s )?10-3 1 0 0.0 0.0 70.2 0.52278 0.00000 2 1 0.7 0.7 69.5 0.50759 0.75922 3 2 0.7 1.4 68.8 0.49241 0.75922 4 3 0.6 2.0 68.2 0.47939 0.65076 5 4 0.5 2.5 67.7 0.46855 0.54230 6 5 0.8 3.3 66.9 0.45119 0.86768 7 6 0.6 3.9 66.3 0.43818 0.65076 8 7 0.9 4.8 65.4 0.41866 0.97614 9 8 0.7 5.5 64.7 0.40347 0.75922 10 9 0.7 6.2 64.0 0.38829 0.75922 11 10 0.7 6.9 63.3 0.37310 0.75922 12 11 0.7 7.6 62.6 0.35792 0.75922 13 12 0.6 8.2 62.0 0.34490 0.65076 14 13 0.7 8.9 61.3 0.32972 0.75922 15 14 0.6 9.5 60.7 0.31670 0.65076 16 15 0.5 10.0 60.2 0.30586 0.54230 17 16 0.6 10.6 59.6 0.29284 0.65076 18 17 0.5 11.1 59.1 0.28200 0.54230 19 18 0.6 11.7 58.5 0.26898 0.65076 20 19 0.4 12.1 58.1 0.26030 0.43384 21 20 0.4 12.5 57.7 0.25163 0.43384 22 21 0.4 12.9 57.3 0.24295 0.43384 23 22 0.5 13.4 56.8 0.23210 0.54230 24 23 0.3 13.7 56.5 0.22560 0.32538 25 24 0.4 14.1 56.1 0.21692 0.43384 26 25 0.4 14.5 55.7 0.20824 0.43384 27 26 0.3 14.8 55.4 0.20174 0.32538 28 27 0.4 15.2 55.0 0.19306 0.43384 29 28 0.3 15.5 54.7 0.18655 0.32538 30 29 0.3 15.8 54.4 0.18004 0.32538
实验七干燥实验
7.7 实验七干燥实验 在化学工业中，常常需要从湿的固体物料中除去湿分，即去湿。干燥是利用热能去湿的单元操作，热能可以以对流、传导、辐射等形式传递给固体物料，干燥设备有流化床干燥器、盘架式干燥器等。本干燥实验装置为洞道式干燥器，洞道式干燥器的结构多样，操作较简单，适合用于物料连续长时间的干燥，尤其在砖瓦、木材、皮革等干燥中广泛应用。 7.7.1 实验目的 （1）了解洞道式循环干燥器的结构、基本流程和操作方法。 （2）掌握物料干燥速率曲线的测定方法及其在工业干燥器的设计与操作中的应用。 （3）掌握影响干燥速率的主要因素以及强化干燥速率的途径。 7.7. 2 实验基本原理 干燥是利用热量去湿的一种方法，它不仅涉及到气、固两相间的传热与传质，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。由于物料的含水性质和物料形状结构的差异，水分传递速率的大小差别很大；概括起来，它受到物料性质、结构及其含水性质，干燥介质的状态（如温度、湿度）、流速、干燥介质与湿物料接触方式等各种因素的影响。目前对干燥机理的研究尚不够充分，干燥速率的数据还主要通过实验测定。 在恒定干燥条件下，即干燥介质湿空气的温度、湿度、流速及湿空气与湿物料的接触方式恒定不变，将湿物料置于干燥介质中测定被干燥湿物料的质量和温度随时间的变化关系，则得图7-7-1所示的干燥曲线，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（加热阶段）；恒速干燥阶段与降速阶段交点处的含水量称为物料的临界含水量 X。图中AB段处于预热阶段， d X较小）。空气中部分热量用来预热物料，故物料含水量和温度均随时间变化不大（即τd/ 在随后的第Ⅱ阶段BC，由于物料表面存在足够的自由水分使物料表面保持湿润状态，所以 t，湿空气传给物料的热量只用于蒸发物料表面的水物料表面温度恒定于空气的湿球温度 w d X较大）。随着水分不分，物料含水量随时间成比例减少，干燥速率恒定且较大（即τd/ 断的干燥汽化进入空气，物料中含水量减少到某一临界含水量 X时，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润湿，则物料表面将形成“干区”，干燥过程将进入第Ⅲ阶段，干燥速率开始降低，含水量越小，速率越慢，干燥曲线CD逐渐趋X而终止。在降速阶段，随着水分汽化量的减少，湿空气传给物料的显热较于平衡含水量* 水分汽化所需的潜热多，热空气传给物料多余的热量则使物料加热升温。图1中物料含水量曲线对时间的斜率就是干燥速率u，若干燥速率u对物料含水量进行标绘可得图2所示的干燥速率曲线。干燥速率曲线只能通过实验测得，因为干燥速率不仅取决于空气的性质和
干燥特性曲线实验报告
洞道干燥特性曲线测定实验 一、实验目的 1. 了解洞道干燥装置和流化床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干燥速率曲线、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。 二、基本原理 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而取得。 1. 干燥速率的定义 干燥速率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 Ad Ad ττ= =- kg/(m2s) (11－1) 式中，U －干燥速率，又称干燥通量，kg/（m2s ）；A －干燥表面积，m2；W －汽化的湿分量，kg ； τ －干燥时间，s ；Gc －绝干物料的质量，kg ；X －物料湿含量，kg 湿分/kg 干物料 2. 干燥速率的测定方法 （1）将电子天平开启，待用。将快速水分测定仪开启，待用。 （2）将0.5~1kg 的湿物料（如取0.5~1kg 的黄豆放入60~70℃的热水中泡30min ，取出，并用干毛巾吸干表面水分，待用。 （3）开启风机，调节风量至40～60m3/h ，打开加热器加热。待热风温度恒定后（通常可设定在70～80℃），将湿物料加入流化床中，开始计时，每过4min 取出10克左右的物料，同时读取床层温度。将取出的湿物料在快速水分测定仪中测定，得初始质量i G 和终了质量iC G 。则物料中瞬间含水率 iC iC i i G G G X -= 。 计算出每一时刻的瞬间含水率i X ，然后将i X 对干燥时间i τ作图，如图11－1，即为干燥曲线。