化工原理干燥实验报告
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。
化工原理干燥实验
化工原理干燥实验化工原理中,干燥是一项重要的工艺过程,在化工生产中具有广泛的应用。
干燥是指将物料中的水分蒸发或者挥发出去的过程,以达到降低物料含水量的目的。
干燥实验是化工原理课程中的重要实践环节,通过干燥实验,可以了解不同干燥方法的原理和特点,掌握干燥过程中的关键参数及其影响规律,为工业生产中的干燥操作提供理论依据和实践指导。
一、实验目的。
本次干燥实验的目的是通过对不同物料进行干燥实验,掌握不同干燥方法的原理和特点,了解干燥过程中的关键参数及其影响规律,提高学生对化工原理的理论认识和实践操作能力。
二、实验原理。
干燥是通过热量传递,使物料中的水分蒸发或者挥发出去的过程。
常见的干燥方法包括自然风干、日晒干、空气干燥、真空干燥、喷雾干燥等。
不同的干燥方法适用于不同的物料和工艺要求,具有各自的特点和适用范围。
三、实验步骤。
1. 准备不同物料样品,如粉状物料、颗粒状物料、纤维状物料等。
2. 分别采用自然风干、日晒干、空气干燥、真空干燥、喷雾干燥等不同干燥方法进行实验,记录每种干燥方法的操作步骤和关键参数。
3. 观察并记录不同干燥方法下物料的干燥效果,包括干燥时间、干燥后的含水量、物料的外观和质地等。
4. 分析比较各种干燥方法的优缺点,总结不同干燥方法适用的物料范围和工艺要求。
四、实验数据记录与分析。
在实验中,我们记录了不同干燥方法下物料的干燥效果数据,并进行了分析比较。
通过实验数据的记录与分析,我们可以得出不同干燥方法的优缺点,了解不同干燥方法适用的物料范围和工艺要求,为工业生产中的干燥操作提供理论依据和实践指导。
五、实验结论。
通过本次干燥实验,我们掌握了不同干燥方法的原理和特点,了解了干燥过程中的关键参数及其影响规律。
同时,我们也对不同干燥方法的优缺点有了更深入的理解,可以根据物料的特性和工艺要求选择合适的干燥方法。
这对于化工生产中的干燥操作具有重要的指导意义。
六、实验注意事项。
1. 在进行干燥实验时,应严格按照操作规程进行,注意安全防护。
化工原理干燥实验
化工原理干燥实验
为了更好地进行化工原理干燥实验研究,本文对干燥实验过程进行了详细描述,并对干燥实验参数进行了分析和讨论。
在实验中,首先将待干燥的物料放置在干燥设备内,调节设备中的温度和压力以控制干燥过程。
同时,根据物料的性质和要求选择合适的干燥介质,并将其注入干燥设备中进行干燥操作。
为了确定干燥操作的最佳条件,我们进行了一系列实验。
首先,通过改变干燥设备中的温度和压力,我们记录了在不同条件下物料的干燥速率。
然后,我们对实验数据进行了统计和分析,得出了不同条件下干燥速率与温度和压力的关系。
除了温度和压力外,干燥时间也是进行干燥实验时需要考虑的重要参数。
我们通过对不同干燥时间下物料的干燥质量和含水率进行测量,得出了干燥时间与干燥效果之间的关系。
在实验过程中,我们还考虑了其他一些影响干燥效果的因素,如物料初始含水率、物料形态和颗粒大小等。
通过对这些因素的综合分析,我们可以更好地了解干燥实验的影响因素,从而优化干燥工艺,提高干燥效率和质量。
综上所述,通过对化工原理干燥实验的研究和分析,我们可以得出不同干燥条件下物料的干燥速率和效果,并找出影响干燥效果的主要因素。
这些研究成果对于工业生产中的干燥工艺优化和干燥设备的选择和改进具有重要的参考价值。
化工原理干燥实验报告
一、摘要本实验旨在通过实际操作和数据分析,深入了解沸腾流化床干燥器的工作原理和操作方法。
通过实验装置,我们测定了干燥速率曲线、物料含水量、床层温度与时间的关系曲线以及流化床压降与气速的关系曲线。
实验过程中,我们计算了含水率、平均含水率和干燥速率,以测定干燥速率曲线和含水量、床层温度与时间的关系曲线。
此外,我们还通过计算标准状况下空气体积、使用状态下空气体积和空气流速,测定了流化床压降与气速的关系曲线。
二、实验目的1. 了解沸腾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,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。
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,进入流化床阶段(CD段),床层内部颗粒形成流化状态,颗粒间碰撞频繁,气体与颗粒间的接触面积增大,干燥速率显著提高。
2. 干燥速率干燥速率是指在单位时间内物料中水分被移除的量。
干燥速率与物料含水量、床层温度、气速等因素有关。
本实验通过测定物料含水量、床层温度与时间的关系曲线,以及流化床压降与气速的关系曲线,计算出干燥速率。
四、实验装置与材料1. 沸腾流化床干燥器2. 空气压缩机3. 温度计4. 湿度计5. 粉末物料6. 计时器7. 计算器五、实验步骤1. 将粉末物料放入沸腾流化床干燥器中,启动空气压缩机,调节气速。
2. 记录初始床层温度、物料含水量和气速。
干燥化工原理实验报告
干燥化工原理实验报告干燥化工原理实验报告一、引言干燥是化工过程中常见的操作,它的目的是将含有水分的物质去除,提高产品的稳定性和质量。
干燥过程涉及到一系列的化学原理和工程技术,本实验旨在探究干燥化工原理,并通过实验验证理论的可行性和有效性。
二、实验目的1. 理解干燥的基本原理和工艺流程;2. 掌握干燥设备的操作方法和注意事项;3. 研究不同干燥方法对物质性质的影响。
三、实验原理干燥是通过将物质与干燥介质接触,使水分从物质中蒸发出来的过程。
常用的干燥方法包括自然干燥、太阳干燥、热风干燥、真空干燥等。
本实验选取热风干燥作为研究对象。
热风干燥是利用热风将物质表面的水分蒸发掉的过程。
干燥设备通常由热风发生器、物料输送系统和干燥室组成。
热风发生器产生高温的热风,通过物料输送系统将物质送入干燥室,热风与物质接触使水分蒸发,然后通过排湿系统将湿气排出。
四、实验步骤1. 准备实验所需的设备和试剂;2. 将待干燥的物质放入干燥室中;3. 打开热风发生器,控制温度和风速;4. 观察干燥过程中物质的变化,并记录温度和湿度数据;5. 干燥结束后,关闭设备,取出干燥后的样品。
五、实验结果与讨论在实验过程中,我们选取了不同初始含水率的物质进行干燥实验,并记录了干燥过程中的温度和湿度数据。
实验结果显示,随着干燥时间的增加,物质的含水率逐渐降低,直到达到一定的干燥程度。
通过对实验数据的分析,我们发现干燥速率与热风温度和风速有关。
当热风温度和风速增加时,物质表面的水分蒸发速度加快,干燥时间缩短。
同时,我们还发现不同物质的干燥速率存在差异,这与物质的性质有关。
六、实验结论通过本次实验,我们深入了解了干燥化工原理,掌握了热风干燥的基本操作方法和注意事项。
实验结果表明,热风干燥是一种有效的干燥方法,可以根据不同物质的性质和要求进行调整和优化。
然而,本实验仅仅是对干燥原理的初步探究,还有许多问题需要进一步研究和实践。
例如,如何提高干燥效率和降低能耗,如何解决干燥过程中可能出现的质量变化和损失等问题。
化工原理干燥实验报告
化工原理干燥实验报告实验目的:本实验旨在通过干燥实验研究化工原理中的干燥过程,探究干燥对物质含水率的影响,并分析干燥过程的热力学参数,以便于进一步应用于化工生产中。
实验原理:干燥是指通过降低物质中的水分含量,达到目标含水率的过程。
在化工原理中,干燥是非常重要的一步,因为水分含量会对化工产品的质量和性能产生一定影响。
实验中常用的干燥方法有热风干燥、真空干燥等。
本次实验主要采用热风干燥方法。
实验步骤:1. 准备工作:将待干燥物质样品称取合适的重量,记录下原始含水率,并设定干燥终点。
2. 将样品均匀分布在干燥设备中。
3. 打开热风机,控制风量和温度,开始干燥过程。
4. 每隔一段时间,取出部分样品,快速冷却并称重,记录下质量,并计算出新的含水率。
实验数据与结果:在实验中,我们选取了不同质量的物质样品进行干燥实验,并记录了干燥过程中每个时间段的样品质量。
我们计算了每个时间段的含水率,并绘制了含水率随时间的变化曲线。
通过实验数据的分析,我们可以观察到样品的质量在干燥过程中不断减小,并且随着时间的推移,干燥速率逐渐减小。
同时,含水率也呈现逐渐减小的趋势。
通过实验数据的分析,我们可以计算出样品的干燥速率常数和干燥速率指数,进一步分析干燥过程的热力学参数。
实验讨论与结论:通过本实验,我们深入了解了化工原理中的干燥过程,并掌握了干燥过程中的关键参数和技术要点。
通过实验数据的分析,我们可以得出以下结论:1. 在干燥过程中,样品的含水率随着时间的推移逐渐降低,质量逐渐减小。
2. 干燥过程中,干燥速率会随着时间的推移逐渐减小,呈现出逐渐趋于稳定的态势。
3. 干燥速率常数和干燥速率指数是评价样品干燥性能的重要参数,可以通过实验数据计算得到。
通过本次实验,我们对化工原理中的干燥过程有了更深入的了解,并掌握了干燥实验的基本方法和步骤。
干燥在化工生产中具有重要的意义,通过合适的干燥方法和过程控制,可以改善产品质量,提高生产效率。
化工原理干燥实验报告
化工原理干燥实验报告化工原理干燥实验报告引言:干燥是化工过程中常见的操作,它是将物质中的水分或其他溶剂去除的过程。
在化工生产中,干燥技术广泛应用于原料处理、产品制造和储存等环节。
本实验旨在通过对不同干燥方法的比较研究,探讨干燥过程的原理及其影响因素。
一、实验目的本实验的主要目的是:1. 了解干燥的基本原理和常用方法;2. 掌握不同干燥方法的操作技巧;3. 分析干燥过程中的影响因素,并进行实验验证;4. 总结干燥过程中的注意事项和优化方法。
二、实验原理干燥是通过升高物体表面的温度,使其蒸发的水分达到饱和蒸汽压,从而实现水分的迁移和去除。
常用的干燥方法有自然风干、热风干燥、真空干燥等。
1. 自然风干自然风干是将湿物料暴露在自然环境中,利用自然风力和太阳辐射将水分蒸发。
这种方法简单易行,但速度较慢,适用于一些不急需干燥的物料。
2. 热风干燥热风干燥是通过加热空气,将热量传递给湿物料,使其水分蒸发。
热风干燥可以分为直接加热和间接加热两种方式。
直接加热是将热风直接接触物料,传热效率高,但易使物料变质。
间接加热是通过热交换器将热风间接传递给物料,避免了物料的变质问题。
3. 真空干燥真空干燥是将湿物料置于真空环境中,降低环境压力,使水分在低温下蒸发。
真空干燥适用于对物料质量要求较高的情况,但设备复杂且成本较高。
三、实验过程1. 实验准备准备不同湿度的物料样品,例如湿度分别为30%、50%、70%的物料样品。
2. 自然风干实验分别将不同湿度的物料样品放置在通风良好的环境中,观察并记录干燥时间和效果。
3. 热风干燥实验将不同湿度的物料样品放置在热风干燥设备中,设置适当的温度和时间,观察并记录干燥时间和效果。
4. 真空干燥实验将不同湿度的物料样品放置在真空干燥设备中,设置适当的真空度和时间,观察并记录干燥时间和效果。
四、实验结果与分析通过实验观察和记录,我们可以得到如下结果:1. 自然风干的干燥时间较长,效果一般;2. 热风干燥的干燥时间较短,效果较好;3. 真空干燥的干燥时间较长,但效果最佳。
化工原理 9沸腾干燥实验
实验九沸腾干燥实验一实验目的⒈熟悉单级流化床干燥设备的结构与操作。
⒉测定被干燥物料的床层压降与空塔气速的关系曲线。
⒊测定被干燥物料的含水量随干燥时间的变化曲线。
⒋测定干燥速度曲线、临界含水量、恒速干燥阶段的传质系数K H及降速干燥阶段的比例系数K X。
二实验原理气体通过颗粒床层的空塔气速小于颗粒的沉降速度时,颗粒床层为固定床。
此情况下床层压降随气速增大而增大。
气体空塔气速大于颗粒的沉降速度时,颗粒将悬浮于气流中并作上下运动,床层成为流化床,此时压降随空塔气速基本不变。
干燥速度曲线是干燥速度随物料的干基含水量变化的关系曲线。
干燥速度是物料单位面积单位时间除去的水分质量,用U表示,其单位为kg水分/(单位面积·单位时间)。
物料的含水量常用湿基含水量与干基含水量表示,分别用W与X表示,单位分别为kg水/kg湿物料与kg水/kg绝干物料。
三实验装置与流程本装置主要包括三部分:流化床干燥设备、调节仪表和控制系统。
下面分别加以说明:本装置的所有设备,除床身筒体一部分采用高温硬质玻璃外,其余均采用不锈钢制造,因此耐用、美观。
床身筒体部分由不锈钢段(内径100mm,高100mm)和高温硬质玻璃段(内径100mm,高400mm)组成,顶部有气固分离段(内径150mm,高250mm)。
不锈钢段筒体上设有物料取样器、放净口、温度计接口等,分别用于取样、放净和测温。
床身顶部气固分离段设有加料口、测压口,分别用于物料加料和测压。
空气加热装置由加热器和控制器组成,加热器为不锈钢盘管式加热器,加热管外壁设有1mm铠装热电偶,它与人工智能仪表、固态继电器等,实现空气介质的温度控制。
同时,计算机可实现对仪表的控制。
空气加热装置底部设有空气介质的干球温度和湿球温度接口,以测定空气的干、湿球温度。
本装置的旋风分离器,可除去干燥物料的粉尘。
沸腾干燥实验装置流程如图8―1所示。
图8―1 沸腾干燥实验装置流程图1、空气加热器2、放净口3、不锈钢筒体4、取样口5、玻璃筒体6、气固分离段7、加料口8、旋风分离器9、孔板流量计|1o、风机11、湿球温度水筒.每套装置设有7块仪表:加热器温控、床身温度、干球温度、湿球温度、空气流量、空气压力、床层压降。
干燥实验
六、实验数据处理
横坐标
均含水量。
x
为相应于某干燥速率下的物料的平
x i x i 1 Gs ( i ) Gs ( i 1) x 1 2 2GC
以
u 为纵坐标,某干燥速率下的湿物料的平
x 为横坐标,即可绘出干燥速率曲线。
均含水量
九、实验数据处理
dw u Ad
(kg/m2· s)
式中:
u
—— 干燥速率,kg/(m2· s);
A ——干燥表面 (m2) ;
d —— 相应的干燥时间 (s);
dw ——汽化的水分量,kg。
dw GCdx
GC dx GC x dw u Ad Ad A
式中: GC —— 湿物料中绝干物料的质量,kg;
六、注意事项
必须先开风机,后开加热器,否则加热管可能 会被烧坏。
七、实验报告
1. 绘制干燥曲线(失水量~时间关系曲线); 2. 根据干燥曲线作干燥速率曲线;
3. 读取物料的临界湿含量;
4. 绘制床层温度随时间变化的关系曲线;
5. 对实验结果进行分析讨论。
八、思考题
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? 2. 控制恒速干燥阶段速率的因素是什么?控制降速干燥阶段干燥速 率的因素又是什么? 3. 为什么要先启动风机,再启动加热器?实验过程中床层温度是如 何变化?为什么?如何判断实验已经结束? 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?
三、实验原理
图1 干燥曲线
图2 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操作条件,而且还受物料性质、 结构及所含水分性质的影响。
化工原理实验报告干燥
化工原理实验报告干燥化工原理实验报告:干燥概述:干燥是化工过程中常见的一种操作,用于除去物料中的水分或其他溶剂,以提高产品质量或满足后续工艺的需要。
本实验旨在探究干燥的原理及其在化工工艺中的应用。
一、干燥的原理干燥是通过将物料暴露在适当的条件下,使水分或其他溶剂从物料中蒸发出来,达到去除水分的目的。
常见的干燥方法包括自然干燥、加热干燥、真空干燥等。
1. 自然干燥自然干燥是将物料暴露在自然环境下,利用自然界的温度、湿度和风力等因素,使水分逐渐蒸发。
这种方法操作简单,但速度较慢,且受环境因素的影响较大。
2. 加热干燥加热干燥是通过加热物料,提高其表面温度,使水分蒸发。
常见的加热干燥方法包括烘箱干燥、喷雾干燥等。
烘箱干燥是将物料放入烘箱中,利用热空气对物料进行加热,使水分蒸发。
喷雾干燥是将物料以液滴形式喷入热空气中,通过瞬间蒸发的方式进行干燥。
3. 真空干燥真空干燥是在低压条件下进行干燥,通过降低环境压力,使水分在较低温度下蒸发。
真空干燥适用于对热敏性物料的干燥,能够避免物料的热分解或变质。
二、干燥在化工工艺中的应用干燥在化工工艺中具有广泛的应用,以下是几个常见的例子:1. 化工产品的干燥在化工生产中,很多产品需要经过干燥操作,以去除其中的水分或其他溶剂。
例如,某些化工产品在含水状态下容易发生反应或降解,因此需要进行干燥以提高稳定性和保存性。
2. 溶剂的回收在溶剂回收过程中,通常需要对溶剂进行干燥,以去除其中的水分或其他杂质。
通过干燥,可以提高溶剂的纯度和再利用率,减少资源的浪费。
3. 催化剂的干燥在催化反应中,催化剂的活性往往与其表面的水分有关。
因此,在使用催化剂之前,通常需要对其进行干燥,以提高催化剂的活性和稳定性。
4. 原料的干燥在某些化工工艺中,原料的水分含量会影响反应的速率和产物的质量。
因此,在反应之前,需要对原料进行干燥,以确保反应的顺利进行和产物的质量。
结论:干燥是化工过程中常见的一种操作,通过去除物料中的水分或其他溶剂,提高产品质量或满足后续工艺的需要。
化工原理实验报告干燥
化工原理实验报告干燥化工原理实验报告:干燥实验目的:本实验旨在探究干燥过程中的原理和影响因素,通过实验数据分析和结果总结,加深对干燥过程的理解。
实验原理:干燥是化工生产中常见的一种工艺操作,其目的是将物料中的水分蒸发或者挥发,使物料达到一定的干燥程度。
在干燥过程中,热量的传递和水分的蒸发是两个关键的环节。
热传递可以通过对流、传导和辐射等方式进行,而水分的蒸发则受到温度、湿度、风速等因素的影响。
实验步骤:1. 准备实验所需的样品和干燥设备。
2. 将样品放入干燥设备中,并记录下初始重量和湿度。
3. 启动干燥设备,设置相应的温度和风速。
4. 定期取出样品,记录下其重量和湿度。
5. 根据实验数据进行分析和计算,得出干燥速率、热传递效率等参数。
实验结果:通过实验数据的统计和分析,我们得出了不同条件下的干燥速率和热传递效率。
在不同的温度、湿度和风速条件下,干燥速率和热传递效率均有所不同。
同时,我们也发现了一些影响干燥效果的因素,如样品的初始湿度、表面积等。
结论:通过本次实验,我们深入了解了干燥过程中的原理和影响因素,对干燥工艺有了更深入的理解。
同时,我们也发现了一些可以优化的地方,如调整干燥设备的工艺参数,选择合适的干燥方法等,以提高干燥效率和降低能耗。
总结:干燥是化工生产中不可或缺的一环,其效率和质量直接影响着产品的成品率和品质。
通过本次实验,我们对干燥过程有了更深入的了解,为今后的工艺优化和改进提供了一定的参考依据。
同时,也为我们的理论知识和实践技能提供了锻炼和提升的机会。
希望通过不断地实验和学习,我们能够更好地掌握化工原理,为工程实践提供更精准的指导。
化工干燥实验报告
化工干燥实验报告
实验目的
本实验旨在探究干燥对于化工物质性质和生产过程的影响,以及探索干燥实验的工艺条件和操作技能。
实验原理
化工干燥是指将湿物料通过热风干燥处理后获得干燥物料的工艺过程。
干燥理论包括传热排气、传质、相变和物料流动力学等方面,而干燥操作包括干燥设备的选择、空气流量的控制、温度调控、设备的清洗和维护等。
实验步骤
1.取样品并测量初始水分含量和颗粒度。
2.将物料放入干燥器内,并选择合适的工艺条件进行干燥。
干燥过程中需要监测干燥器内部温度、湿度和风量等参数。
3.干燥结束后,取出干燥物料并测量水分含量、颗粒度、比表
面积和形态等指标,并对干燥效果进行评价。
实验结果与分析
本实验中选择了不同温度、风量和时间的干燥工艺条件,并对
干燥效果进行了评价。
实验结果显示,随着温度、风量和时间的增加,物料的水分含
量显著降低,并且颗粒度和比表面积也呈现出不同程度的变化。
同时,在不同干燥条件下,物料的形态和发色也发生了明显变化。
结论
化工干燥是一项重要的化工技术,对于物料的质量和生产效率
有着至关重要的影响。
本实验通过探讨不同干燥条件下物料性质
的变化、干燥效果的评价和操作技巧的掌握,为进一步探究干燥
工艺提供了有益的实验基础和经验。
化工原理干燥综合实验报告
干燥综合实验一、实验目的1. 了解流化床干燥装置及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。
5. 学会分析两种不同干燥方式的性能优劣二、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(1)式中,U -干燥速率,又称干燥通量,kg/(m 2s );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 干燥速率的测定方法2.1 流化床干燥利用床层的压降来测定干燥过程的失水量。
(1)将0.5kg的湿物料(如取0.5kg的黄豆放入水中泡8h,取出,晾干表面水分,待用。
(2)开启风机,调节风量至100m3/h,打开加热器加热。
待热风温度恒定后(通常设定在75℃),将湿物料加入流化床中,干燥τ时间后取少量样品进行称量得到G i,将该样品于烘箱中进行干燥恒重到G c,则物料的瞬时含水率为X i=(2)式中G c为相应样品恒重后的绝干物料。
化工原理干燥试验
单位时间被干燥物料的单位表面 上除去的水分量即干燥速率,即
GC dX dW u Ad Ad
式中: u-----干燥速率,kg/(m2s) GC——为湿物料中的绝干物料的质量,kg; X—为湿物料的干基含水量,kg水/kg干料; A—为干燥面积,m2; dW—为湿物料被干燥掉的水分,kg; dτ —干燥时间,s。
足见平坦。最后达平衡含水量
X * 而终止。
在降速阶段,随着水分汽化量的减少,传入的显热较汽化 带来出的潜热为多。
热空气中部分热量用于加热物料。物料温度开 始上升。Ⅱ与Ⅲ焦点处的含水量称为物料的临 界 X0,物料含水量曲线对时间的斜率就是干燥速率U。 含水量
若干燥速率U对物料含水量X进行标绘可得干燥曲线。干
干燥实验
制作:谢少雄
一、实验目的
1.熟悉常压厢式干燥器的构造和操作;
2.测定在恒定操作条件(即热空气温度、湿度、流速不 变)下的湿物料干燥曲线、干燥速率曲线; 3.测定该物料的临界湿含量X0; 4.研究气流温度对物料干燥速率曲线的影响。
二、基本原理
干燥速率是干燥过程设计的一个重要依据,目前干 燥速率的数据多是取自实验测定值。对于一般盘架式干 燥器,干燥速率曲线更能直接提供有关干燥所需时间和 干燥介质的状态数据。因而,干燥速率曲线的测定是干 燥实验的主要内容。
Ⅱ、 BC 段表面存有自由水分,表面温度等于空气湿球温度
T ,传入的热量用来蒸发物料表面水分。物料含水量随时间
W
成比例含水量时,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
持湿润,则物料表面将形成干区。 干燥速率开始降低,含水量越小,速率越慢,干燥曲线CD
干燥特性曲线
◆ 若将湿物料量于干燥条
化工干燥实验报告
一、实验目的1. 了解化工干燥的基本原理和操作方法。
2. 掌握干燥速率曲线、物料含水量、床层温度与时间关系曲线、流化床压降与气速曲线的测定方法。
3. 确定临界含水量、恒速阶段的传质系数及降速阶段的比例系数。
二、实验原理化工干燥实验主要研究物料在干燥过程中的水分蒸发、热量传递和质量传递等基本规律。
本实验采用沸腾流化床干燥器进行干燥实验,通过测量不同干燥条件下的物料含水量、床层温度、气速和压降等参数,分析干燥过程的变化规律。
1. 干燥速率:干燥速率是指单位时间内物料水分蒸发量的多少,可用下式表示:干燥速率 = (物料含水量 - 干燥后物料含水量) / 干燥时间2. 临界含水量:物料开始大量蒸发的含水量,称为临界含水量。
3. 恒速阶段传质系数:干燥过程中,物料含水量低于临界含水量时,干燥速率基本保持不变,此时的传质系数称为恒速阶段传质系数。
4. 降速阶段比例系数:干燥过程中,物料含水量降至临界含水量以下,干燥速率逐渐减小,此时干燥速率与传质系数的关系可用下式表示:干燥速率 = KX (物料含水量 - 临界含水量)其中,KX为降速阶段比例系数。
三、实验装置及方法1. 实验装置:沸腾流化床干燥器、物料、加热器、温湿度计、流量计、压差计等。
2. 实验方法:(1)将物料放入沸腾流化床干燥器中,启动加热器进行干燥。
(2)在干燥过程中,定时测量物料含水量、床层温度、气速和压降等参数。
(3)根据测量数据,绘制干燥速率曲线、物料含水量、床层温度与时间关系曲线、流化床压降与气速曲线。
四、实验结果与分析1. 干燥速率曲线:根据实验数据,绘制干燥速率曲线。
从曲线可以看出,干燥速率随着干燥时间的推移而逐渐减小,在物料含水量低于临界含水量时,干燥速率基本保持不变。
2. 物料含水量、床层温度与时间关系曲线:根据实验数据,绘制物料含水量、床层温度与时间关系曲线。
从曲线可以看出,随着干燥时间的推移,物料含水量逐渐降低,床层温度逐渐升高。
化工原理干燥实验
化工原理干燥实验一、实验目的。
本实验旨在通过干燥实验,掌握化工原理中干燥操作的基本原理和方法,以及干燥设备的使用和操作技巧,为今后的化工实践打下基础。
二、实验原理。
干燥是指将物料中的水分或其他挥发性成分脱除的过程。
在化工生产中,干燥操作是非常常见的,它可以提高物料的稳定性、延长保存期限、改善物料的流动性等。
常见的干燥方法包括自然干燥、加热干燥、真空干燥等。
在实验中,我们将重点探讨加热干燥的原理和操作。
三、实验材料与设备。
1. 实验材料,水分含量较高的化工原料。
2. 实验设备,干燥设备、加热设备、称量设备、温度计等。
四、实验步骤。
1. 将待干燥的化工原料称量并放入干燥设备中;2. 启动加热设备,控制加热温度和时间;3. 在干燥过程中,定时观察物料的状态变化,并记录温度和时间数据;4. 待干燥完成后,关闭加热设备,取出干燥好的物料;5. 对干燥后的物料进行质量检验,记录水分含量和干燥效果。
五、实验注意事项。
1. 在操作干燥设备时,要注意安全防护,避免发生意外事故;2. 控制加热温度和时间,避免过高温度或过长时间导致物料质量变化;3. 实验过程中要及时记录数据,确保实验结果的准确性;4. 对干燥设备和加热设备进行定期检查和维护,确保设备正常运行。
六、实验结果分析。
根据实验数据和观察结果,我们可以分析出干燥设备的加热温度和时间对干燥效果的影响。
同时,通过对比不同原料的干燥效果,可以得出不同物料的干燥特性,为今后的生产实践提供参考依据。
七、实验总结。
通过本次干燥实验,我们深入了解了化工原理中干燥操作的基本原理和方法,掌握了干燥设备的使用和操作技巧。
同时,实验中积累的数据和经验也为今后的化工实践提供了重要参考,为我们的专业技能提升奠定了基础。
八、实验展望。
在今后的学习和实践中,我们将继续深入研究化工原理中干燥操作的相关知识,不断提高自己的实验技能和理论水平,为将来从事化工领域的工作做好充分准备。
通过本次化工原理干燥实验,我们对干燥操作有了更深入的理解,掌握了干燥设备的使用和操作技巧,为今后的化工实践打下了坚实的基础。
(化工原理实验)干燥实验
实验仪器与材料
我们将介绍用于干燥实验的常用仪器和材料,包括干燥设备、传感器和干燥 介质等。
实验步骤
详细解释进行干燥实验的步骤,包括样品准备、设备设置和实验操作等。
干燥方法与分类
传导干燥
介绍传导干燥方法及其在化 工领域中的应用。
对流干燥
讲解对流干燥方法及其在其 他行业中的实际应用。
吸附干燥
探索吸附干燥方法及其在环 保领域中的重要性。
干燥温度、湿度等影响因素分 析
分析干燥温度、湿度和其他因素对干燥过程和干燥品质的影响,以及如何控 制这些因素。
干燥过程控制方法介绍
介绍干燥过程中常用的控制方法,如调节湿度、温度和通风等,以及优化干燥过程的工艺。
(化工原理实验)干燥实验
本实验旨在介绍干燥实验的方法与原理,探讨干燥技术在化工领域及其他行 业的应用,以及未来的发展方向和环保领域的重要性。
实验目的及意义
通过干燥实验,我们可以了解不同干燥方法的原理和分类,并探索干燥技术在化工领域中的应用和重要性。
实验原理及方法
我们将介绍干燥的传导、对流、吸附和冷冻方法,并解释它们在干燥过程中的应用和原理。
干燥化工原理实验报告
干燥化工原理实验报告1. 研究目的本次实验旨在通过干燥实验,了解干燥工艺的原理,熟悉干燥设备的操作,掌握干燥过程中的关键控制参数,为今后的相关研究和生产提供理论基础和实际操作经验。
2. 实验原理干燥是将固体物质中的水分或其他溶剂挥发出来的过程,目的是降低含水率或含溶剂率。
干燥的原理是在固体与脱水气体之间形成气-固热传递,使得固体内部的水分或溶剂被气体带走,实现固体干燥的过程。
干燥过程中的关键因素主要有以下几点:(1)干燥空气流量:干燥空气流量是指在一定时间内干燥设备内气体的流动速度。
干燥空气流量的选择要根据物料特性、含水率、干燥温度等因素来进行调整,以保证干燥效果和经济效益的达到平衡。
(2)干燥温度:干燥温度是指在干燥设备中设置的温度,它直接影响固体物料的含水率和干燥速度。
在选择干燥温度时,要考虑物料的热稳定性,以避免因过高的温度导致物料的质量下降。
(3)固体物料厚度:固体物料厚度对干燥效果有很大的影响,厚度过大会导致干燥不充分,而过小则会增加干燥空气的流量,增加干燥的能耗。
(4)物料的形状和尺寸:物料的形状和尺寸也会对干燥的效果产生影响。
一般而言,形状不规则的颗粒物料比规则形状的物料更容易被干燥。
3. 实验内容及方法本次实验使用的干燥设备为热空气循环干燥器,实验步骤如下:(1)将待干燥的物料放入干燥器内。
(2)调节干燥温度和干燥空气流量,并记录干燥时间和物料重量。
(3)在干燥过程中,每隔一定时间取出一部分物料,测定物料重量和含水率。
(4)在干燥结束后,计算物料的干燥时间、干燥速率和物料的干燥终含水率等参数。
4. 实验结果分析本次实验使用的物料为玉米淀粉,干燥的温度为80,干燥时间为120分钟。
经过实验得到的干燥数据如下:干燥时间(分钟)物料重量(g)含水率(%)-0 100.0 40.020 79.5 31.840 64.3 25.760 51.9 20.880 41.9 16.8100 33.8 13.5120 27.2 10.9通过对表格数据的分析,可以得到以下结论:(1)物料的干燥速率随时间的增加而降低,干燥速度呈现先快后慢的趋势;(2)物料的含水率随时间的增加而降低,干燥终含水率为10.9%;(3)在干燥后,物料的质量发生了明显的减少,这是因为干燥过程中一部分水分被带走了;(4)干燥空气流量和干燥温度对干燥速率和干燥效果具有重要影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
北京化工大学学生实验报告院(部):化学工程学院姓名:王敬尧学号: ********** 专业:化学工程与工艺班级:化工1012班同组人员:雷雄飞、雍维课程名称:化工原理实验实验名称:流化床干燥实验实验日期: 2013.6.4北京化工大学干燥实验一、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)。
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(u mf)。
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)。
将干燥速率对物料含水量作图,即为干燥速率曲线(见下下图)。
干燥过程可分以下三个阶段。
(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街含水量(X0),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润湿,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,用微分式表示为式中u——干燥速率,kg水/(m2s);A——干燥表面积,m2;dτ——相应的干燥时间,s;dW——汽化的水分量,kg。
图中的横坐标X为对应于某干燥速率下的物料平均含水量。
式中——某一干燥速率下湿物料的平均含水量;X i,X i+1——△τ时间间隔内开始和终了是的含水量,kg水/kg绝干物料。
式中G si——第i时刻取出的湿物料的质量,kg;G ci——第i时刻取出的物料的绝干质量,kg。
干燥速率曲线只能通过实验测定,因为干燥速率不仅取决于空气的性质和操作条件,而且还受物料性质结构及含水量的影响。
本实验装置为间歇操作的沸腾床干燥器,可测定达到一定干燥要求所需的时间,为工业上连续操作的流化床干燥器提供相应的设计参数。
四、操作步骤1、将450g小麦用水浸泡2-3小时后取出,沥干表面水分。
2、检查湿球温度及水罐液位,使其处于液位计高度1/2处。
3、从加料口将450g小麦加入流化床中。
4、启动风机、空气加热器,空气流量调至合适值,空气温度达到设定值。
5、保持流量、温度不变,间隔2-3分钟取样,每次取10克,将湿物料及托盘测重。
6、装入干燥盒、烘箱,调节烘箱温度125℃,烘烤一小时,称干物料及托盘重量7、干燥实验过后,关闭加热器,用剩余物料测定流化曲线,从小到大改变空气流量10次,记录数据。
8、出料口排出物料,收集,关闭风机,清理现场。
五、实验设备图1—风机;2—湿球温度水筒;3—湿球温度计;4—干球温度计;5—空气加热器;6—空气流量调节阀;7—放净口;8—取样口;9—不锈钢筒体;10—玻璃筒体;11—气固分离段;12—加料口;13—旋风分离器;14—孔板流量计六、数据处理1序号时间min干物料质量G湿/g湿物料质量G干/g含水率X/g水/g干物料1 3 20.32 22.89 0.1262 6 16.69 19.53 0.1703 9 16.99 19.51 0.1484 12 22.06 24.97 0.1325 15 19.23 21.12 0.0986 18 20.66 22.89 0.1087 21 20.16 22.15 0.0998 24 17.93 19.66 0.0969 27 17.83 19.13 0.07310 30 21.57 23.11 0.071以第二组数据为例,计算过程如下:含水量:126.032.2032.2089.22=-=-=ci ci si i G G G X kg 水/kg 绝干物料作出物料含水量与时间的关系图像后,利用origin8.0的插值功能,在图像中另取30个点并用excel 求干燥速率,列表如下所示:t/min X 平均/gwater /gWuh m kg ⋅2/水1 0.20667 0.00734 0.29362 0.19933 0.00733 0.2932 3 0.192 0.00733 0.29324 0.18467 0.00734 0.29365 0.17733 0.00733 0.29326 0.17 0.00733 0.2932 7 0.16267 0.00734 0.29368 0.15533 0.00733 0.29329 0.148 0.00533 0.2132 10 0.14267 0.00534 0.2136 11 0.13733 0.00533 0.2132 12 0.132 0.004 0.16 13 0.128 0.004 0.16 14 0.124 0.004 0.16 15 0.12 0.004 0.16 16 0.116 0.004 0.16 17 0.112 0.004 0.16 18 0.108 0.003 0.12 19 0.105 0.003 0.12 20 0.102 0.003 0.12 21 0.099 0.001 0.04 22 0.098 0.001 0.04 23 0.097 0.001 0.04 24 0.096 0.00767 0.3068 25 0.08833 0.00766 0.3064 26 0.08067 0.00767 0.3068 27 0.073 0.00067 0.0268 28 0.07233 0.00066 0.0264 29 0.07167 0.00067 0.0268其中,干燥速率: )/(0.29366015.10.007342h m kg Ad dW u ⋅=⨯⨯==水τ七、实验结果及作图分析由表数据,作出物料含水量与时间的关系图像及干燥速率图像,如下所示:将干燥速率和含水量作图,并用origin进行分段拟合,得干燥特性曲线:误差分析:从本次实验数据来看,可以发现,有两组麦子的失水量为负值,这是在理论上完全不可能发生的状况,分析原因如下:在本次试验进行时,每次取被干燥的麦子时,在槽内有遗漏的麦粒,但考虑到量较少,最多会让W偏小,但不会使之为负。
另外原因有可能是卡槽的存在,使麦粒在厢内运动发生变化,使部分麦粒长期滞留在槽内,不能充分沸腾与空气接触,从而导致其含水量较厢内沸腾麦粒降低较少,这可能是出现负的汽化的水分量。
建议应当改进装置,可以将槽底做成丝网状,使之不妨碍热空气与麦粒的充分接触。
数据结果分析:在做干燥曲线时,忽略了负值的三个点,分析含水量和温度曲线,可以看见AB预热段几乎看不到,分析可能预热段在3分钟内完成,所以导致第三分钟取第一个数据时已完成了AB预热。
此外,恒速阶段BC段可在干燥速率湿度曲线上清楚看到,说明数据较为准确,但是在降速干燥阶段,可以看到有总有一段数据点是平行的,可能是由于实验本身去除了几组负值数据后,导致数据较少,偶然误差影响因素加大,而即使取29组数据,也只是在原数据基础上取的,每隔三分钟的数据点斜率相近,故所的速率也相近,从而出现多组平行干燥数据点的现象。
尽管如此,用此法所得的干燥速率和含水量曲线也较用原始数据所得的曲线更加准确,尽管拟合过程较为繁琐。
八、思考题3、为什么同一湿度的空气,温度较高有利于干燥操作的进行?答:由于在相同湿度下,温度越高,那么气体的饱和蒸汽压越大,从而使推动力更多大,有利于干燥传质操作的进行。
4、本装置在加热器入口处装有干、湿球温度计,假设干燥过程为绝热增湿过程,如何求得干燥器内空气的平均湿度H。
答:在湿焓图上,分别找到所对应的干湿温度点,且此两点等焓,向下做垂线可的分别对应的H1和H2,两者取平均即为干燥器内的平均湿度H。
完成时间:2013/6/8成绩:。