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1、实验名称:干燥速率曲线的测定实验 班级姓名考号实验时间年月日成绩指导老师一、实验内容A 在一定干燥条件下测定硅胶颗粒的干燥速率曲线。C 测定气体通过干燥器的压降。二、实验目的A 了解测定物料干燥曲线的意义。C 学习和掌握测定干燥速率曲线的基本原理和方法。D 了解影响干燥速率的有关的有关工程因素，熟悉流化床干燥器的结构特点及操作办法。三、实验原理干燥是指采用某种方式将热量传给湿物料，使其中的湿分（水或有机溶剂）汽化单元的单元操作，在 化工、轻工及农、林、渔业产品的加工等领域有广泛的应用。干燥过程不仅涉及到气、固两性间的传热和传质，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
2、于物料的含水性质和物料的形状及内部结构不同，干燥过程速率要受到 3、干燥过程速率的影响因素是：A 物料性质B 含水量C 含水性质D 热介质性质E 设备类型 等各种因素的影响。目前，尚无形成熟的理论方法来计算干燥速率，工程上多仍需依赖于实验解决干燥问 题。物料的含水量，一般多用相对于湿物料总量的水分含量，即以湿物料为基准的含水率，用（kg水 分/kg湿物料）来表示，但干燥时物料总量不断发生变化，所以采用以干物料为基准的含水量Y（kg水分 /kg干物料）来表示较为方便。（kg水分/kg湿物料）和X （kg水分/kg干物料）之间有如下关系：Xe1 - e12-1)12-2)-1TX在干燥过程的设计和
3、操作时，干燥速率是一个非常重要的参数。例如在干燥设备的设计或选型时，通 畅规定干燥时间和干燥工艺要求，需要确定干燥器的类型和干燥面积；或者，在干燥操作时，设备的类型 及干燥器的面积已定，规定工艺要求，确定所需干燥时间。这都需要知道物料的干燥特性，即干燥速率曲 线。干燥速率一般用单位时间内单位干燥面积上汽化的水量表示doN =aAdx12-3)式中NA干燥速率，kg/(m2s)；w干燥除去的水量，kg；4一平均面积，m2；丁一干燥时间，s。干燥速率也可以以干物料为基准，用单位质量干物料在单位时间内所汽化的水量来表示：12-4)doGdrC式中Gc干物料质量，kg。因为do = -G d XC因此
4、NAdX dT12-5)干燥速率表示在一定的干燥条件下物料的含水率与干燥时间之间的关系。干燥实验的目的是在一定的干燥条件下，例如加热空气的温度、湿度、以及气速、空气的流动方式均 不变，测定干燥曲线和干燥速率曲线。干燥曲线可以分为两个阶段B 恒速干燥阶段C 降速干燥阶段5、图中C、D两个点分别代表()()X7、O时何0塹軀進誉11 zcXX7J皿/ /JTIo方含咸事”xB临界含水率、平衡含水率在实验过程中，只要测得干燥曲线，即物料含水量与时间的关系，即可根据曲线的斜率得到系列不同 时间对应的干燥速率（Na）,通过作图标绘即可得到干燥速率曲线。应该注意的是，干燥（速率）曲线、临界含水率均显著地受
5、物料结构（大小及形态）和物料与热风 的接触状态（与干燥器的类型有段）的影响。例如，对于粉状物料，若颗粒呈分散状态，在热风中干燥时， 不但干燥面积大，其临界含水量也较低，容易干燥。若物料呈堆积状态，使热风掠过物料表面进行干燥， 不仅干燥面积小，其临界含水率增大，干燥速率也变慢。因此，在干燥实验时，应尽可能采用与工业干燥 器同类型的实验设备，至少也应使实验时的物料与热风接触状态近似于工业干燥器中的操作状态，这样求 得的干燥（速率）曲线和临界含水率数据才有工业应用价值。四、实验设计1、实验方案本实验拟采用流化干燥方法干燥硅胶颗粒物料，硅胶粒度为40-60目。通过测定不同时间硅胶颗粒的 含水量变化和物
6、料温度，得到干燥曲线，经数据处理，就能求得干燥速率曲线。2、检测点及测试方法实验中需测定干燥时间T和与之对应的物料温度t和含水率X。用计时表测定干燥时间，水银玻璃温 度计测定物料的温度。由于在流化状态下测定硅胶颗粒的温度有困难，近似以测定流化床温度来代替。用 烘干称重法测定物料的含水率X。X的测定方法为：抽取一定量的试样置于试样瓶中，称其重量，记为叫，3=3+31 0 1叫为瓶重，g；叫为样品（湿物料）重，go将试样瓶置于烘箱中，在120C下烘干20min,再将试样瓶取出称重，并记为2，3=3+ 32 0 22为干物料重，go则地址：北京市海淀区清河永泰园甲1号建金商厦420-423室邮编：1
7、000853E-mail:电话：网址：样品中水分含量Ao样品的干基含水率3、控制点及调节方法实验中需控制的操作变量有：空气流量、空气温度。用转子流量计调节空气流量，用电加热器和固态 继电器控制仪表自动调节空气温度。4、实验装置和流程玻璃流化床干燥器，床层内径130mm、空气源（罗茨鼓风机）、转子流量计、空气电加热器、固态继 电器控温仪表系统、水银玻璃温度计、电热烘箱、电子天平，精度0.0001g。本实验的装置流程图如下图 所示12-3。空气由空气压缩机输送，经转子流量计计量和电加热器预热后，通过流化床的空气预分布板与 在床层中湿硅胶颗粒进行流化接触和干燥，废气自干燥器顶部排出，并经旋风除尘器脱
8、除其中的微粒后排 空，样品借助于安装在床层中部的推拉杆式取样器采集。流化库干唆塔虚凤分吉雾u-c=床&渦麵计空气进【盂宾计空r切塢湖图 12-3 流化干燥实验装置流程五、实验数据处理表一 流化干燥数据图表塔径(mm)135.0床层咼度(mm)150.0取样空瓶重量(g)32.0物料尺寸(目)40.0烘箱干燥温度(C)120.0空气相对湿度()80.0加水量(mL)235.0序号干燥时间(min)床层温度(C)空瓶+湿物重(g)空瓶+干物重(g)水分重(g)干物重(g)含水率X 10A2(kg水/kg干物)1040.4232.630532.55470.07580.554713.665213.45
9、45.933.664833.49320.17161.493211.49232348.5933.6433.49040.14961.490410.038432.2450.7532.734532.67680.05770.67688.23539.4952.0432.324232.30190.02230.30197.387644.4752.7932.687532.64490.04260.64496.606749.353.4232.40932.38640.02260.38645.84985453.9533.145833.08980.0561.08985.139960.4363.7933.463533.40
10、380.05971.40384.2531064.2168.932.007232.00690.00030.00694.3481170.1175.8132.181532.17580.00570.17583.2421276.0781.4933.026832.99940.02740.99942.742图一 干燥曲线20 018.016.0一昇X#祷-fc1.02.0/一-1J弋、101020304050B0.0uo.o30.0.00.0607080501001L0120130140150烘列间(min)图二干燥速率曲线Tele-7J-*l=cn _ X # 常筆-3.5-I谍建和ao2.52.01 51.0G.5I1214骨就贏水/Jqg r-tti16-油狛六、实验结果与分析6、物料温度近似于湿球温度的干燥阶段是哪个干燥阶段B 恒速干燥阶段7、下列说法正确的是：A 误差主要来源于取样的不平均性及采样人的各种操作。B 在预热阶段，应控制合适的空气流量与较为细致的取样时间。D 干燥设备的设计和选型通常需要规定干燥时间和干燥面积，这些都需要知道物料的干燥特性8、测定干燥速率曲线可以使工程上将干燥速率曲线尽量控制在（）阶段，从而提高效率。B 恒速干燥阶段七、思考题9、空气的进口温度越高越好，越有利于干燥。（判断题）错误10、实验中要先开风机送风，然后再通电加热。（判断题）正确
