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1、流化床干燥操作一、实验目的：1、了解掌握连续流化床干燥方法；2、估算脱水速率、对流传热系数和热效率。二、基本原理：1、对流传热系数的计算 3 (/VmQWt ）气体向固体物料传热的后果是引起物料升温 Q1 和水分蒸发 Q2。其传热速率 Q=Q1+Q2 12 21()()cmcmwGx） =（ ） 0 -LvQWIr） （ ）式中：Q 1 一湿含量为 X2 的物料从 1 升温到 2 所需要的传热速率Q2 一蒸发(kSs)水所需的传热速率。Cm2 一出干燥器物料的湿比热(KJkg 绝干料) IV温度下水蒸气的焓， KJkg ， IL一摄氏温度下液态水的焓，KJkg流化床干燥器有效容积24VDh脱水
2、速率由物料衡算求出： 121210 2111()() c wWGX式中： Gc 一绝干料速 gs； G1 一实际加料量；W 1， W2 一分别为进出口湿基湿度：X， ，X 2 一分别为进出口干基湿度；G o1，G 11，分别加料初重与余重,g 1：一为加料时间2、热效率 计算10%Q蒸入干 燥 过 程 中 蒸 发 水 分 所 消 耗 的 热 量向 干 燥 提 供 热 量Q 蒸 =W(2490+1.88t24.187 1) (w)，Q 入 由热量衡算求出：Q 入 =Qp+QD=UpID+UDID式中：U、I 一表示电压电流P、D 一表示预热器和干燥器Q 出 =L (I2I0)+Gc(I2I1)
3、10%Q入 出入三、装置与流程主要技术参数1)流化床干燥器(玻璃制品，用透明膜加热新技术保温，调电压控温 )流化床层直径 D：802 毫米 (内径 76 毫米) 床层有效流化高度 h：100 毫米(固料出口) ，总高度：530 毫米；流化床气流分布器：80 目不锈钢丝网(二层) 2）物料变色硅胶：0.81.6 毫米粒径，绝干料比热 Cs=0.783KJkg(t=57 )(查无机盐工业手册)每次实验用是：500-600 克(加水量 30-40 毫升)3)空气流量测定用自制孔板琉量计，材质铜板：孔径170 毫米。CC0=0.67 -0.218RVR 一流量计示值 mH2O 一气体密度 kgm3实际
4、气体体积流量随操作的压强和温度而变化，测量时需作校正。流态化干澡操作实验流程示意图 1 一风机(旋涡泵)： 2 一旁路阀( 空气流量调节阀)； 3温度计( 测气体进流量计前的温度)； 4 一压差计(测流量) ； 5 一孔板流量计：6 一空气预热器( 电加热器)： 7 一空气进口温度计； 8 一放空阀： 9 一进气阀：10 一出料接收瓶；11 一出料温度计：12 一分布板(80 不锈钢丝网)；13流化床干燥器(玻璃制品，表面镀以透明导电膜)；14 一透明膜电极引线：15粉尘接收瓶；1 6 一旋风分离器：17 一干燥器出口温度计；18 一取干燥器内剩科插口；1 9 一带搅拌器的直流电机(进固料用)
5、 ： 2 0、21 一原料(湿固料) 瓶；22压差计；23 一干燥器内剩料接收瓶；2 4 一吸干燥器内剩料用的吸管(可移动) 。四、操作要点1)从准备好的湿料(d 适中工业天平称 10g)中取出多于 10g 的物科，拿去用快速水份测定仪测进干燥器的物科湿度 W12)打开放空阀 8 和旁路阀 3，关闭干燥器进气阀 9，启动风机( 按开关 16,见图 95)调节流量到指定读数 接通预热器电源，*将其电压逐渐升高到 120V 左右，加热空气。在进气阀尚未辛丁开前，将湿物料倒入料瓶，准备好出料接收瓶，当干燥器的气体进口温度接近 60时，打开进气阀 9，关闭放空阀 8，调节阀 2 使流量计读数恢复至规定
6、值。同时向干燥器通电，保温电压大小以在予热阶段维持干燥器出口温度接近于进口温度为准。基本稳定时，记录有关数据，包括干、湿球湿度计的值。启动直流电机，调速到指定值，开始进料，同时按下秒表，记录进料时间，并观察固粒的流化情况。3)加料后注意维持进口温度 t，不变，保温电压不变，气体流量计读数不变。4)操作到有固料从出料口连续溢流时，再按一下秒表，记录出料时间。5)连续操作 30 分钟左右。此期间，每隔一定时间 (例如 5 分钟)记录一次有关数据，包括固料出口温度 2。数据处理时，取操作基本稳定后的几次记录的平均值。6)关闭直流电机旋钮，停止加料， 同时停秒表记录加料时间和出料时间，打开放空阀，关闭
7、进气阀，切断加热和保温电源。7)将干燥器的出口物料称量和测取湿度 W2(方法同 W1).放下加料器内剩的湿料，称量，确定实际加科量和出料量。并用旋涡气泵吸气取出干燥器内剩料、称量。吸出方法：停风机，将余料接收瓶 23 接到风机入口，其吸管 24 插入干燥器上口 18 内，全开旁路阀 2，开风机抽净余料后的拔出。五、实验数据记录与处理表 1、流化床干燥操作实验原始数据记录表干燥器内径 D1=76mm绝干硅胶比热 Cs=0.786kJ/kg加料管内初始物料量 G01=523.8g加料管内剩余物料量 G11=149.1g加料时间 t=30 分=1800 秒进干燥器物料的含水量 W1=0.207kg
8、水/kg 湿物料出干燥器物料的含水量 W2=0.069 kg 水/kg 湿物料名称 进料前 进料后 开始出料后（每隔 5 分钟左右记录一次）流量压差计读数（kPa） 1.95 1.99 1.95 1.92 1.94 1.95 1.94 1.95大气干球温度to/25 25 25 25 25 25 25 25大气湿球温度tw/22 22 22 22 22 22 22 22风机吸入口相对湿度 68% 68% 68% 68% 68% 68% 68% 68%干燥器进口温度 t1/ 72.6 72.7 72.6 71.9 72.8 73.2 73.9 73.8干燥器出口温度 t2/ 69.1 66.9
9、62.9 62.8 63.7 64.6 64.7 66.2进流量计前空气温度 to/ 25 25 25 25 25 25 25 25干燥器进口物料温度 1/25 25 25 25 25 25 25 25干燥器出口物料温度 2/50.2 49.7 47.4 47.6 48.2 48.5 48.7 49.0流化床层压差 mmH2O 0 4 11 15 16 16 16 16流化床层平均高度 h/mm 0 95 95 95 95 95 95 95预热器加热电压显示值/V 108 107 109 108 108 108 107 109预热器电阻 Rp/ 28 28 28 28 28 28 28 28干
10、燥器保温电压显示值/V 85 84 84 85 85 86 85 85干燥器保温电阻 Rd/V 202.9 202.9 202.9 202.9 202.9 202.9 202.9 202.9加料电机电压/V 0 1.43 1.43 1.43 1.43 1.43 1.43 1.432、数据整理取进料后各测量平均值可得:流量压差计读数（kPa） 1.95大气干球温度 to/ 25大气湿球温度 tw/ 22风机吸入口相对湿度 68%干燥器进口温度 t1/ 73.0干燥器出口温度 t2/ 64.5进流量计前空气温度 to/ 25干燥器进口物料温度 1/ 25干燥器出口物料温度 2/ 48.4流化床层压
11、差 mmH2O 13.4流化床层平均高度 h/mm 95预热器加热电压显示值/V 108预热器电阻 Rp/ 28干燥器保温电压显示值/V 85干燥器保温电阻 Rd/V 202.9加料电机电压/V 1.4301、物料量计算：输入实际加料量 374.g19.-52.8101 G进料速率 skgtG/28.1073431绝干料 skwc /06.)7.(.)( 3以干基为基准的湿含量 得X1因 此 根 据 状 态 方 程 得干 燥 器 进 口 温 度 为而 实 际 操 作 中 时 的 密 度 为空 气 在 流 量 计 处 的 体 积 如 下流 量 计 处 温 度 为流 量 计 读 数 计 算空 气
12、质 量 流 量输 入热 量 衡 算脱 水 速 率出 入 0.73, /45.31/9. 1948.210269.70 8kgm25.AC/)(2V :.0kPa, 1.94:)/( 18.4529./82/1/.2 /03.)07.6.(065.)( ;49.2107.14 33200202 2321 hsmssgLIGIQ WRUskgXWwwXcDPDPc 10.92678.013562.097P 25%t,5t /5.6.3.V10sw0 Hah得 时 空 气 的 饱 和 蒸 汽 压查 得得 相 对 湿 度由 进 skgVL kgmtVH/01.3694.0 /94.0273.).4.(
13、)4.( 3进绝 干 气 流 量kgJIXCkgJHtIt kgJtIkgJWws /96.524.8)17.04.783.( 026: /64.1.).1(49)80 /97.80.2.7301.( /1.3.5.6).18:)/( 0./21 01222 312 物 料 出 口 处物 料 进 口 处计 算物 料 焓流 量 计 处干 燥 器 进 口 处干 燥 器 出 口 处 计 算空 气 焓 值干 燥 器 出 口 空 气 湿 度 %9.24108.452391%03).6.(6.).518.9(0.() /.5.24. 90( %9.108.4527961%0 87.4610)46.(.)6
14、.918.(.0): 12020 322 入 出入损出 入 出入损出热 量 损 失 则 可 得若 取 空 气 温 度 为相 关 资 料 根 据气 温 度 以 室 温 计 算 导 致主 要 是 由 于 流 量 计 前 空实 验 数 据 存 在 重 大 误 差热 量 损 失输 出 QWIGIL kgJHtI Q WIGILcc Q:.321其 传 热 速 率 水 分 蒸 发后 果 是 引 起 物 料 升 温 和气 体 向 固 体 物 料 传 热 的计 算对 流 传 热 系 数 tVmV12 21()()cmcmwQGx） =（ ） 0 -LvWIr） （ ）%9.210.357 3.710).2587.468.4(. )7.( %:.4 /108.46.3109.7 86.317.365ln).4().73(ln)()( 049.05.7.4 6.76218).368.1290(103. ).4.(7.28./4.5/)(312321 32 WtWQQmWttm mhDV WkQVmm蒸 入 蒸向 干 燥 器 提 供 热 量消 耗 的 热 量干 燥 过 程 中 蒸 发 水 分 所计 算热 效 率气 相 和 固
