干燥曲线的测定(精)

合集下载

干燥速率曲线的测定实验报告

干燥速率曲线的测定实验报告

干燥速率曲线的测定实验报告干燥速率曲线的测定实验报告引言:干燥速率曲线是描述物质在干燥过程中水分流失速率的一种重要曲线。

通过测定物质在不同干燥条件下的水分含量变化,可以绘制出干燥速率曲线,从而了解物质的干燥特性和最佳干燥条件。

本实验旨在通过测定不同物质在不同干燥条件下的水分含量变化,绘制干燥速率曲线,以期进一步了解物质的干燥特性。

材料与方法:1. 实验材料:选取了三种不同的物质,分别是苹果、纸张和湿土。

苹果作为生物材料,纸张作为无机材料,湿土作为复杂材料,这样的选择可以覆盖不同类型物质的干燥特性。

2. 实验仪器:电子天平、恒温恒湿箱、温度计、计时器等。

3. 实验步骤:a. 将苹果切成薄片,纸张剪成小片,湿土放入容器中。

b. 在恒温恒湿箱中设置不同的温度和湿度条件,如30℃、40℃、50℃等,湿度分别为40%、60%、80%等。

c. 将不同物质放入恒温恒湿箱中,开始记录水分含量的变化。

d. 每隔一段时间,取出样品,用电子天平称量并记录质量。

e. 根据质量变化计算水分含量,并绘制干燥速率曲线。

结果与讨论:1. 干燥速率曲线的绘制:根据实验数据,我们可以绘制出不同物质在不同干燥条件下的干燥速率曲线。

以苹果为例,图中横坐标表示时间,纵坐标表示水分含量,曲线的斜率表示干燥速率。

通过观察曲线的形状和斜率的变化,我们可以判断出物质的干燥特性和最佳干燥条件。

2. 物质的干燥特性:不同物质在干燥过程中表现出不同的干燥特性。

苹果的干燥速率曲线呈现出明显的三个阶段:初期快速蒸发期、中期缓慢蒸发期和末期几乎不变的平衡期。

纸张的干燥速率曲线则呈现出逐渐减小的趋势,而湿土的干燥速率曲线则更为复杂,可能受到土壤中微生物的影响。

3. 最佳干燥条件:通过观察干燥速率曲线,我们可以确定最佳的干燥条件。

以苹果为例,初期快速蒸发期是水分流失较快的阶段,可以选择较高的温度和较低的湿度以加快干燥速率。

而中期缓慢蒸发期则需要适当降低温度和湿度,以避免物质的质量损失和质量变化较大。

干燥曲线与干燥速率曲线的测定

干燥曲线与干燥速率曲线的测定

干燥曲线与干燥速率曲线的测定一、实验目的及任务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、学习测定物料在守恒干燥条件下干燥特性的试验方法。

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、临界水含量、平衡含水量的实验分析方法4、学习恒速干燥阶段干燥条件对于干燥过程特性的影响;加加深对物料临界含水量Xc的概念及其影响因素的理解。

5、学习恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数的测定方法。

6、学习用误差分析方法对实验结果进行误差估算。

二、基本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。

根据干燥过程中不同期间的特点,干燥过程可以分为两个阶段。

第一阶段为恒速干燥阶段。

干燥速率为物料表面上的水分的汽化速率控制,故此阶段也称为表面汽化控制阶段。

在此阶段,干燥介质传给物料的热量全用于水分的汽化,物料表面的温度也保持恒定,物料表面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汽化速率,干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。

故此阶段也称内部迁移控制阶段。

随物料湿含量减少,物料内部的水分的迁移速率也逐渐减少,故干燥速率不断下降。

恒速段干燥速率和临界含水量的影响因素主要有:固体物料种类及性质;固体物料层的厚度或颗粒大小;空气的温度、湿度和流速;空气与固体物料间相对运动方式。

本实验恒定干燥条件下对工业呢物料进行干燥,测定干燥曲线和干燥速率曲线,目的是掌握恒速干燥段速率和临界含水量的测定方法和影响因素。

1、干燥速率的测定U=dW/(Adτ)≈ΔW/(AΔτ)2、物料干基含水量X=(G- G c)/G c3、恒速干燥阶段,物体表面与空气之间的对流传热系数的测定U c= dW/(Adτ)=dQ/(r tw Adτ)= α(t-t w)/ r tw α= U c·r tw/(t-t w)4、干燥器内空气实际体积流量的计算V to=C0×A0× 2×ΔP/ρA=π·d2/4三、实验装置与流程1、实验装置C01、风机E01、加热器M01、洞道干燥器V01、蓄水瓶洞道干燥实验流程示意图2、装置流程将润湿的工业呢,悬挂于干燥室内的料盘,干燥室其侧面与底面均外包绝热材料,防止导热影响。

干燥速率曲线的测定实验

干燥速率曲线的测定实验

实验四 干燥速率曲线的测定实验一、实验目的1.熟悉常压洞道式(厢式)干燥器的构造和操作;2.测定在恒定干燥条件(即热空气温度、湿度、流速不变、物料与气流的接触方式不变)下的湿物料干燥曲线和干燥速率曲线;3.测定该物料的临界湿含量X 0;4.掌握有关测量和控制仪器的使用方法。

二、基本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,干燥过程可分为两个阶段。

第一个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,故此阶段亦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),物料表面处的水蒸汽分压也维持恒定,故干燥速率恒定不变。

第二个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。

随着物料湿含量逐渐减少,物料内部水分的迁移速率也逐渐减少,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帆布物料进行干燥,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。

⒈ 干燥速率的测定 ττ∆∆≈=S W Sd dW U ''(7-1)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 。

干燥速率曲线的测定实验

干燥速率曲线的测定实验

干燥速率曲线的测定实验何川(1359101)同组人员:杨世琪施明超2016.04.29一、实验内容(1)在一定干燥条件下测定硅胶颗粒的干燥速率曲线;(2)测定气体通过干燥器的压降。

二、实验目的(1)了解测定物料干燥曲线的意义。

(2)学习和掌握测定干燥速率曲线的基本原理和方法。

(3)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。

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。

物料的含水量采用以干物料为基准的含水量X(kg水分/kg干物料)来表示较为方便。

w (kg水分/kg湿物料)和X(kg水分/kg干物料)之间有如下关系X=w1−w①w=X②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N A=dwAdτ③式③中N A—干燥速率,kg/(m2∙s);w—干燥除去的水量,kg;A—平均面积,m2;τ—干燥时间,s。

干燥速率用单位质量干物料在单位时间内所汽化的水量来表示N A′=dwG c dτ④式④中G c—干物料质量,kg。

因为 dw=−G c dX因此 N A′=−dXdτ⑤干燥实验的目的是在一定的干燥条件下,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,即恒速干燥阶段和降速干燥阶段。

如图12-1和12-2所示。

恒速干燥阶段在该阶段,由于物料中含有一定量的非结合水,这部分水所表现的性质与纯水相同,热空气传入物料的热量只用来蒸发水分,因此,物料的温度基本不变,并近似等于热空气的湿球温度。

若干燥条件恒定,则干燥速率亦恒定不变。

在干燥刚开始进行时,由于物料的初温不会恰好等于空气的湿球温度,因此,干燥初期会有一为时不长的预热阶段。

降速干燥阶段在此干燥阶段中,由于物料中的大量结合水已被汽化,物料表面将逐渐变干,使水分由“表面汽化”逐渐移到物料内部,从而导致汽化面积的减小和传热途径的增长,综合其它因素,使得干燥速率不断下降,物料温度也逐渐上升,最终达到平衡含水率而终止。

化工原理实验——干燥曲线及干燥速率曲线测定实验

化工原理实验——干燥曲线及干燥速率曲线测定实验

实验十干燥曲线及干燥速率曲线测定实验一、实验装置干燥器类型:洞道;洞道截面积:1# A=× = 0.0221m2、2# A=× = 0.030m2加热功率:500w—1500w;空气流量:1-5m3/min;干燥温度:40--120℃孔板流量计:孔流系数C0=,孔板孔径d0=( m)重量传感器显示仪:量程(0-200g),精度级;干球温度计、湿球温度计显示仪:量程(0-150℃),精度级;孔板流量计处温度计显示仪:量程(-50-150℃),精度级;孔板流量计压差变送器和显示仪:量程(0-10KPa),精度级;图10-1 洞道干燥实验流程示意图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。

二、物料物料:毛毡;干燥面积:S=**2=(m2)(以实验室现场提供为准)。

绝干物料量(g):1# G C=,2# G C=(以实验室现场提供为准)。

三、操作方法⒈ 将干燥物料(毛粘)放入水中浸湿,向湿球温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。

⒉ 调节送风机吸入口的蝶阀12到全开的位置后,按下电源的绿色按钮,再按风机按钮,启动风机。

⒊ 用废气排出阀10和废气循环阀11调节到指定的流量后,开启加热电源。

在智能仪表中设定干球温度,仪表自动调节到指定的温度。

干球温度设定方法:第一套:长按——增大,设定好数值后,按键确定。

第二套:/减小,设定好后,自动确认。

⒋ 干燥器的流量和干球温度恒定达5分钟之后,既可开始实验。

此时,读取数字显示仪的读数作为试样支撑架的重量。

⒌ 将被干燥物料(毛粘)从水中取出,控去浮挂在其表面上的水分(最好挤去所含的水分,以免干燥时间过长),将支架从干燥器内取出,将被干燥物料夹好。

干燥速率曲线测定实验报告(一)

干燥速率曲线测定实验报告(一)

干燥速率曲线测定实验报告(一)干燥速率曲线测定实验报告一、引言•介绍实验目的和背景•简要说明研究对象和方法二、实验过程1.准备工作–列出所需材料和仪器设备–详细描述实验场地和条件–说明实验样品来源和制备方法2.数据收集–记录实验样品初始质量和尺寸–设定实验周期和时间间隔–定期测量样品质量,并记录相应时间3.实验步骤–详细描述干燥过程中的操作步骤–注明实验参数的设定和调整方法–记录实验过程中的问题和调整措施三、数据分析1.数据整理–将实验数据整理成表格形式–添加必要的标注和单位–检查数据的准确性和完整性2.绘制干燥速率曲线–使用适当的软件或工具绘制干燥速率曲线–添加合适的坐标轴标签和图例–说明绘制过程中所使用的参数和方法3.数据分析和讨论–分析干燥速率曲线的形态和趋势–讨论可能的影响因素和机制–对实验结果进行解释和评价四、结论•简要总结实验结果和分析•强调实验的可行性和结果的可信度•提出改进实验方法或进一步研究的建议五、致谢•感谢实验指导老师和实验室的支持和帮助•感谢参与实验的同学们的合作和共同努力六、参考文献•引用相关文献和资料的列表,按照规定格式书写干燥速率曲线测定实验报告一、引言•实验目的:测定不同材料在不同干燥条件下的干燥速率曲线,了解其干燥过程的特点。

•背景:干燥速率曲线是描述材料干燥过程中湿度变化与时间关系的曲线,对于材料的干燥控制和工程应用具有重要意义。

二、实验过程1.准备工作–所需材料和设备:实验样品、电子天平、干燥箱等。

–实验场地和条件:实验在实验室内进行,保持恒定的温度和相对湿度。

–实验样品来源和制备方法:准备不同材料的样品,按照规定尺寸和质量进行制备。

2.数据收集–记录实验样品的初始质量和尺寸。

–设定实验周期和时间间隔,以便定期测量样品质量。

–在实验过程中,定期测量并记录样品质量,同时记录相应的时间。

3.实验步骤–按照实验计划,将样品置于干燥箱中。

–设定合适的干燥温度和时间,进行干燥操作。

食品工程原理实验——干燥曲线

食品工程原理实验——干燥曲线

实验四干燥速率曲线与干燥速率曲线测定一、实验目的1. 测定在恒定干燥条件下,物料的干燥曲线与干燥速率曲线。

2. 用湿球法测定空气的湿度。

3. 测定恒速干燥阶段的传质系数KH和传热系数a。

4. 了解影响干燥速率曲线的主要因素。

二、实验原理1. 恒定干燥条件——干燥过程中湿空气的温度、湿度、流速及物料接触方式均保持不变。

2. 干燥速率U=﹣,kg/(m2·s)U=﹣Gc——绝干物料质量,kg; A——物料干燥表面积,m2 。

以干燥时间τ对物料干基含水率X作图,可得干燥曲线,如图a所示。

以物料干基含水率X对干燥速率U作图,可得干燥速率曲线,如图b所示。

1.传质系数和传热系数a的确定在恒定干燥条件下,当干燥处于恒速阶段时,干燥速率可用湿度差或温度差作为推动力表示为: U=KH(HW﹣H) U=a(t﹣tW)2.湿球温度湿球温度是湿空气与湿纱布之间传热和传质达到稳态时湿纱布的温度,其关联式可由上述传热方程和传质方程推出:tW=t﹣(Hw﹣H)当空气速度为3.8~10.2 m/s 范围时,a/KH≈0.96~1.005三、实验装置1、实验装置为对流箱式干燥器。

装置结构及流程图可参见实验仿真系统干燥实验界面图。

2、本装置采用电子天平和数码显示仪表。

四、实验方法1. 首先熟悉实验原理和实验装置结构及流程。

2. 本实验物料为砖片,规格如下:Gc=100g 尺寸为100mm*40mm*8mm3. 正确操作顺序:(1)启动风机,用风量调节阀调节流量;(2)调节温控器至合适温度后,接通加热器;(3)当达到恒定温度(继电器的红绿指示灯交替亮灭)后,将物料装入干燥室内,关上干燥室门,同时尽快按动计时器按钮,此时,可按动按钮,调入原始数据记录表格;(4)按动按钮可计入当前一组原始数据,在物料含水率范围内分为15~25个数据点;(5)按动按钮,进入数据处理环境界面,可以查看数据处理结果表格,并可按动按钮,选择或按钮,查看曲线图及其回归方程式;(6)如认为数据点分布不合适,可按动返回实验环境,按动按钮后重新做实验。

干燥曲线与干燥速率曲线的测定实验报告

干燥曲线与干燥速率曲线的测定实验报告

实验报告:干燥曲线与干燥速率曲线的测定实验目的:本实验旨在通过测定材料的干燥曲线和干燥速率曲线,了解材料在不同湿度条件下的干燥过程,并分析干燥速率的变化规律。

实验原理:材料在干燥过程中,其湿度会随着时间的推移而降低。

干燥曲线是描述材料湿度与干燥时间的关系曲线,通常以湿度与时间的对数值作为纵坐标和横坐标。

干燥速率曲线则是描述材料的干燥速率随时间变化的曲线,干燥速率可通过计算湿度的变化率得到。

实验步骤:准备样品:选取一定量的待测材料样品,记录其初始湿度。

设置实验条件:确定干燥温度、相对湿度和通风速度等实验条件,并进行记录。

开始测定:将样品放置在干燥器中,根据设定的实验条件进行干燥。

定时测量样品的湿度,并记录下来。

绘制干燥曲线:根据测得的湿度数据,绘制湿度与时间的对数值曲线。

计算干燥速率:根据湿度数据,计算每个时间点的干燥速率,并绘制干燥速率随时间变化的曲线。

实验结果:根据实际实验数据,绘制出干燥曲线和干燥速率曲线。

干燥曲线展现了样品湿度随时间的变化趋势,通常呈现出逐渐降低的趋势。

干燥速率曲线则表明了干燥速率随时间的变化,通常开始时速率较高,随着时间的推移逐渐减小。

实验讨论与结论:根据实验结果分析,可以得出关于材料干燥的一些结论。

例如,湿度较高时,干燥速率较快,而当湿度接近饱和时,干燥速率逐渐减慢。

此外,不同材料的干燥曲线和干燥速率曲线可能存在差异,这取决于材料的特性和物理化学性质。

实验中可能存在的误差来源包括实验条件的控制不准确、湿度测量的误差等,这些因素可能会对实验结果产生一定的影响。

为了提高实验的准确性,可以采取多次重复实验并进行数据的平均处理。

干燥特性曲线的测定

干燥特性曲线的测定

干燥特性曲线的测定干燥特性曲线是指在一定的干燥条件下,对于不同时间或干燥程度,样品质量的变化曲线。

干燥特性曲线对于了解干燥过程的特性、设计干燥设备、控制干燥过程具有重要意义。

本文将介绍干燥特性曲线的测定方法,包括制备样品、干燥设备和实验方法。

一、制备样品制备样品是干燥特性曲线测定的重要环节,不同的样品制备方法会影响到测定结果的准确性。

一般来说,要保证样品的一致性和代表性,将原料经过筛选、打碎、混合等方式制备成均匀的颗粒状,大小适中(通常在100~500μm之间),尽量减小样品层间不均匀性。

二、干燥设备在干燥实验中,需要选择合适的干燥设备。

常用的干燥设备包括普通干燥箱、微波干燥炉、真空干燥箱等。

在选择设备时,需要考虑样品性质、要求干燥的水分含量、干燥温度、干燥时间等因素。

三、实验方法(一)普通干燥箱1、根据样品性质,确定合适的干燥温度和时间。

将干燥箱调节到目标温度。

2、将匀称好的样品放入干燥箱中,测定并记录初始质量。

3、在规定的时间间隔内,取出样品测量质量,并记录干燥时间。

4、对测量结果进行处理,绘制出干燥特性曲线。

(二)微波干燥炉1、根据样品性质和要求的水分含量,确定干燥时间和微波功率。

2、在微波干燥炉中将制备好的样品置于盘中,在设定的微波功率下进行干燥。

1、将干燥样品放入真空干燥箱中,通过设定的真空度进行干燥。

总结干燥特性曲线的测定是干燥实验的重要组成部分,通过对不同干燥条件下样品质量的变化规律,可以了解干燥过程的特性和优化干燥工艺。

在实验中,要根据样品性质和要求的水分含量选择适合的干燥设备和实验方法,并严格按照操作规程进行实验,确保测定结果的准确性和可靠性。

干燥特性曲线测定实验的核心处理

干燥特性曲线测定实验的核心处理

干燥特性曲线测定实验的数据分析和思考题数据分析讨论:(1)从恒定条件下的干燥速率曲线U-X图可知,该曲线呈缓慢下降,没有出现明显的恒速干燥阶段,只能近似的描画出这个速率恒定的阶段,导致这种结果出现的可能原因有:①干燥器本身的系统误差;②实验时温度继电器的对温度的调节不稳定导致脱水速率的波动。

③物料是否均匀,也会对此产生影响。

(2)物料的干燥速率与固体物料的种类、性质及形状(厚度或颗粒大小等);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等因素有关。

(3)干燥速率曲线的意义:干燥是一个传热传质同时进行的复杂过程,目前为止,干燥的计算仍需要以实验为基础。

不同的物料有不同的干燥特征,因此就有不同的干燥曲线。

通过干燥曲线可以计算干燥过程的时间,这就为干燥器的设计提供了重要的依据。

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?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,固定蝶阀使流速固定在120m3/h;密封干燥厢并利用加热保持温度恒定在75℃;湿料铺平湿毛毡后,干燥介质与湿料的接触方式也恒定。

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?答: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。

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.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:若加大热空气流量,干燥曲线的起始点将上升,下降幅度变大,并且到达临界点的时间缩短,临界湿含量降低。

这是因为风速增加后,加快啦热空气的排湿能力。

4.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: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。

干燥速率曲线测定实验报告

干燥速率曲线测定实验报告

干燥速率曲线测定实验报告一、实验目的干燥速率曲线的测定是为了了解物料在干燥过程中的水分变化情况,以及干燥速率与时间、温度、湿度等因素的关系。

通过本次实验,掌握干燥操作的基本原理和实验方法,学会使用相关仪器设备,分析实验数据,绘制干燥速率曲线,并对干燥过程进行分析和讨论。

二、实验原理干燥是利用热能使湿物料中的水分汽化并排除,从而获得干燥产品的过程。

在干燥过程中,物料的含水量随时间不断变化,而干燥速率则是单位时间内单位干燥面积上蒸发的水分量。

干燥速率可以通过对物料重量随时间的变化进行测量和计算得到。

当物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水汽分压时,水分会从物料表面向干燥介质中扩散,从而实现干燥。

在干燥初期,物料表面水分充足,干燥速率较高;随着干燥的进行,物料内部的水分向表面迁移的速度逐渐减慢,干燥速率也逐渐降低,直至达到平衡含水量。

三、实验设备与材料1、电热恒温鼓风干燥箱2、电子天平3、不锈钢盘4、湿物料(例如土豆片、湿棉花等)四、实验步骤1、准备一定量的湿物料,并称量其初始重量$m_0$。

2、将湿物料均匀铺在不锈钢盘中,放入已预热至设定温度的干燥箱内。

3、每隔一定时间(例如 5 分钟)取出物料,迅速在电子天平上称量其重量$m_i$,记录时间$t_i$。

4、重复步骤 3,直到物料的重量基本不再变化,即达到恒重。

5、关闭干燥箱,整理实验仪器和场地。

五、实验数据记录与处理以下是一组实验数据的示例:|时间(min)|物料重量(g)||::|::|| 0 | 1000 || 5 | 850 || 10 | 700 || 15 | 580 || 20 | 480 || 25 | 400 || 30 | 350 || 35 | 320 || 40 | 300 |根据实验数据,可以计算出每个时间间隔内物料失去的水分量$\Delta m_i$:$\Delta m_i = m_{i-1} m_i$然后计算出干燥速率$u_i$:$u_i =\frac{\Delta m_i}{A \Delta t}$其中,$A$为物料的干燥面积,$\Delta t$为时间间隔。

流化床干燥器干燥曲线的测定

流化床干燥器干燥曲线的测定

流化床干燥器干燥曲线的测定 一、实验内容1、 在流化床干燥器中,实验测定固体湿物料的干燥曲线和干燥速度曲线;2、 实验测定干燥过程的临界点和临界湿含量 二、实验基本参数1、 实验设备参数流化床干燥器的床层内径m d t 1.0= 静床层高度 m H m 13.0=空气孔板流量计的孔径:m d 018.00= 空气孔板流量计的管内径 m d 026.01= 空气孔板流量计的孔流系数64.00=c 2、 固体物料参数固体颗粒的种类:硅胶 固体颗粒的粒径:dp=0.001~0.002m 湿分的种类:水湿物料起始湿含量W(t=0)待测 3、 干燥介质的参数操作压力:a P P 51001325.1⨯= 干球温度:0T = ℃ 湿球温度: 0,W T = ℃湿度:0H = kg(水)/kg(干空气) 相对湿度:ф= 三、实验数据 实验条件空气流量计读数:O mmH R 20185= 空气流量(室温):=0,S V s m /3空气入塔温度:351=T ℃ 空气的空塔速度:=0u m/s 流化床流化高度:mm H f 80= 流化床的膨胀比:R=4表1 实验数据记录表四、实验数据处理1、由实验测出物料的湿含量W与干燥时间T的实验数据表2 W与T关系的实验数据计算公式:(1)干燥时间t----实验测定(2)物料湿含量W=Mw/Mc kg(水)/kg(绝干料)2、在坐标纸上,以物料的湿含量W为纵坐标,时间t为横坐标,标绘表2所列数据,得出干燥曲线如下:曲线拟合:22110t x t x e A e A y y ++=拟合值:y0=-0.0172 A1=0.10406 t1=12.02099 A2=0.02047 t2=12655.11 3 计算物料湿含量W 与干燥速度Na 数据表注:物料湿含量W 的单位:kg(水)/kg(绝干料);区间湿含量平均值W 的单位:kg(水)/kg(绝干料);区间湿含量变化值-ΔW 的单位:kg(水)/kg(绝干料);干燥速度Na 的单位:kg(水)/kg(绝干料).h计算公式:(1)物料湿含量W ―――选取值 (2)21i i W W W +=+(3)()i i W W W--=∆-+1 (4)i i t t t -=∆+1 (5)60⨯∆∆-=tWN a 4、绘出干燥速度Na 与物料区间湿含量平均值W 的关系曲线此干燥速率曲线没有出现临界湿含量,没有达到恒速干燥阶段。

干燥速率曲线测定实验报告

干燥速率曲线测定实验报告

干燥速率曲线测定实验报告干燥速率曲线测定实验报告一、引言干燥是一种将湿度高的物质转化为湿度低的过程,广泛应用于食品加工、制药、化工等领域。

干燥速率曲线是评估干燥过程中水分迁移速度的重要指标。

本实验旨在通过测定不同温度下某种物质的干燥速率曲线,探究干燥过程中的水分迁移规律。

二、实验方法1.实验材料:选取某种食品原料作为实验材料,将其切割成均匀的小块。

2.实验装置:使用恒温恒湿箱作为实验装置,通过控制箱内温度和湿度来模拟干燥环境。

3.实验步骤:(1) 将实验材料均匀分布在恒温恒湿箱内的托盘上。

(2) 将恒温恒湿箱设定为不同的温度,如30℃、40℃、50℃等。

(3) 记录不同时间点下实验材料的质量,并计算出相应的干燥速率。

(4) 绘制干燥速率曲线。

三、实验结果通过实验测定,得到了不同温度下的干燥速率曲线。

以30℃、40℃、50℃为例,得到的曲线如下图所示。

[插入干燥速率曲线图]从图中可以明显看出,随着温度的升高,干燥速率呈现出逐渐增大的趋势。

在初始阶段,干燥速率较低,随着时间的推移逐渐增大,最终趋于稳定。

不同温度下的干燥速率曲线形状相似,但干燥速率的大小有所差异。

四、实验分析1.温度对干燥速率的影响从实验结果可以看出,温度是影响干燥速率的重要因素。

随着温度的升高,物质内部的分子运动加剧,水分分子的扩散速度增大,导致干燥速率增加。

因此,提高干燥温度可以加快干燥过程,提高生产效率。

2.干燥速率曲线的特点干燥速率曲线呈现出初始阶段干燥速率较低,随着时间的推移逐渐增大,最终趋于稳定的特点。

这是因为在初始阶段,物质表面的水分蒸发速度较快,但内部水分的扩散速度较慢,导致干燥速率较低。

随着时间的推移,物质内部的水分逐渐向表面迁移,使得干燥速率逐渐增大。

当物质内部水分的迁移速度与表面蒸发速度达到平衡时,干燥速率趋于稳定。

3.干燥速率的应用干燥速率是评估干燥过程中水分迁移速度的重要指标。

在工业生产中,通过测定干燥速率曲线可以确定最佳的干燥条件,提高干燥效率。

干燥特性曲线测定实验

干燥特性曲线测定实验

干燥特性曲线测定实验一、实验目的: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的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、传质系数和传热系数的实验分析方法4、实验研究干燥条件对干燥过程特性的影响二、实验原理:干燥速率定义为单位时间、单位干燥表面积所干燥除去的湿分重量,以U 代表之,故:U = -(Gc / A)*dX/dt式中: U-干燥速率 [kg/m^2*s];A-干燥面积 [m^2];Gc-物料绝干重量 [kg];X-物料干基湿含量 [kg水/kg 干物料]。

物料中所含湿分性质不同,反应在物料的干燥上,其过程的变化也必各异。

为了减少影响因数,我们将湿物料在恒定干燥条件下做干燥实验。

试验中,通过对湿物料在不同时间内失重的称量,即可得到干燥时间与物料湿含量的关系,将数据加以整理可得物料干燥的干燥速率 U~X 曲线。

对于任何一种干燥速率曲线,均有恒速干燥与?降速干燥阶段。

临界湿含量,即为恒速与降速阶段的分界点。

而临界湿含量对于干燥机理和干燥器的设计都是十分重要的。

在本实验中,即测出物料失重与时间的关系,得出曲线,进而求出 Xc 及 X* 。

1、湿度 H单位质量干气体中所含有的水蒸气质量的多少称为气体的湿度(Humidity), 也称气体的湿含量,以符号 H 表示。

湿空气中的蒸汽质量? mvH = ---------- = --- (Kg/Kg)?湿空气中的干空气质量 mg2、湿球温度tw用水保持湿润的纱布包裹温度计的感温部分(水银球),此种温度计称为湿球温度计.若将湿球温度计置于一定温度和湿度的湿空气中,达到平衡或稳定时的温度称为该空气的湿球温度 tw。

3、绝热饱和温度在外界不补充能量且无热省失时,当湿度为 H、温度为 t的不饱和空气与大量的循环水密切接触时,水分即不断地向空气中气化,气化所需的潜热只能来自空气,因此空气的温度随过程的进行逐渐下降,湿度则升高,但是空气的焓却保持不变。

干燥曲线测定实验报告

干燥曲线测定实验报告

干燥曲线测定实验报告干燥曲线测定实验报告引言:干燥曲线测定是一种常用的实验方法,用于研究材料在不同温度和湿度条件下的干燥性能。

通过测量材料的含水率与干燥时间的关系,可以得到干燥曲线,从而了解材料的干燥速率和最佳干燥条件。

本实验旨在通过对某种材料进行干燥曲线测定,探究其干燥特性。

实验方法:1. 准备实验材料:选择一种常见的食品材料,如苹果片。

2. 准备实验设备:取一台电子天平、一个恒温恒湿箱和一台计时器。

3. 测量初始含水率:将一定质量的苹果片放置在电子天平上,记录其质量,并称为m1。

然后将苹果片放入恒温恒湿箱中,在设定的温度和湿度条件下,进行干燥。

4. 定时测量质量:每隔一定时间,取出苹果片,用纸巾擦拭表面的水分,然后将其放回恒温恒湿箱中,继续干燥。

每次取出后,立即称重,并记录质量为m2。

5. 计算含水率:根据质量变化,计算每个时间点的含水率,公式为:含水率(%)= (m1 - m2) / m1 * 100实验结果:根据实验数据,我们得到了一条典型的干燥曲线。

在初始阶段,含水率下降较快,说明水分从材料中蒸发较为迅速。

随着时间的推移,干燥速率逐渐减缓,干燥曲线逐渐趋于平缓。

最终,含水率趋近于一个稳定的值,说明材料已经达到了相对平衡的干燥状态。

讨论与分析:干燥曲线的形态受多种因素影响,包括材料的物理性质、温度、湿度等。

在本实验中,我们控制了温度和湿度条件,以研究材料本身的干燥特性。

通过观察实验结果,我们可以得出以下结论:1. 材料的初始含水率会影响干燥曲线的形态。

含水率较高的材料,在初始阶段的干燥速率较快,但干燥时间较长。

而含水率较低的材料,干燥速率较慢,但干燥时间较短。

2. 温度对干燥曲线的形态有显著影响。

较高的温度可以加快水分蒸发速度,使干燥曲线上升较为陡峭。

而较低的温度则使干燥曲线上升较为平缓。

3. 湿度对干燥曲线的形态也有一定影响。

较低的湿度条件下,水分蒸发速度较快,干燥曲线上升较为陡峭。

而较高的湿度则使干燥曲线上升较为平缓。

干燥曲线的测定实验报告

干燥曲线的测定实验报告

干燥曲线的测定实验报告干燥曲线的测定实验报告引言:在工程建设和材料研究中,了解材料的干燥性能对于设计和使用具有重要意义。

干燥曲线实验是一种常用的方法,用于研究材料在不同条件下的干燥过程和水分含量的变化规律。

本实验旨在通过测定不同材料的干燥曲线,探究水分含量与干燥时间、温度等因素之间的关系。

实验材料和方法:本次实验所用的材料为砂浆和木材。

实验所需的仪器设备有天平、烘箱、温度计和计时器。

实验步骤如下:1. 准备工作:将砂浆和木材样品分别称重,记录下初始质量。

同时,将烘箱预热至设定温度。

2. 实验操作:将砂浆和木材样品放入烘箱中,并设置不同的温度和时间条件。

每隔一段时间,取出样品,待其冷却后再次称重,并记录下质量。

3. 数据处理:根据每次称重的质量变化,计算出样品的水分含量。

同时,绘制出水分含量随时间变化的干燥曲线。

结果与讨论:根据实验数据计算得到的水分含量与干燥时间的关系曲线如图1所示。

从图中可以观察到,随着干燥时间的增加,样品的水分含量逐渐降低,呈现出逐渐平缓的下降趋势。

这是因为随着时间的推移,烘箱中的温度逐渐升高,导致样品内部的水分逐渐蒸发。

图1:水分含量随干燥时间变化的曲线通过对比不同温度条件下的干燥曲线,可以发现温度对于干燥速率有着显著的影响。

图2展示了两种不同温度下的干燥曲线。

可以明显看出,高温条件下的干燥速率更快,水分含量下降更为迅速。

这是因为高温能够提高材料内部的蒸发速率,加速水分的挥发。

图2:不同温度条件下的干燥曲线对比除了温度,材料的性质也会对干燥曲线产生影响。

以木材为例,由于其纤维结构的存在,水分在木材内部的传输速度较慢。

因此,木材的干燥曲线相对于砂浆而言更为平缓,水分含量下降的速度较慢。

结论:通过本次实验,我们成功测定了不同材料的干燥曲线,并探究了水分含量与干燥时间、温度等因素之间的关系。

实验结果表明,干燥时间的增加会导致水分含量的降低,而温度的提高则会加速干燥过程。

此外,不同材料的性质也会对干燥曲线产生影响。

  1. 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. 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. 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)。

(2)开启总电源,开启风机电源。
(3)打开仪表电源开关,加热器通电加热,旋转加热 按钮至适当加热电压。在 U 型湿漏斗中加入一定水量 ,并用润湿的棉花包住湿球温度计,干燥室温度(干 球温度)要求达到恒定温度(80℃-90℃之间)。
( 4 )将纸板加入一定量的水并使其润湿均匀,注意水
量不能过多或过少。 (5)当干燥室温度达到恒定值时, 将湿纸板十分小心地
阶段。而该段的干燥速率大小取决于物料表面水分的汽化 速率,亦即决定于物料外部的空气干燥条件,故该阶段又 称为表面汽化控制阶段。
降速干燥阶段
随着干燥过程的进行,物料内部水分移动到表面的速度赶
不上表面水分的气化速率,物料表面局部出现“干区”, 尽管这时物料其余表面的平衡蒸汽压仍与纯水的饱和蒸汽
压相同、传质推动力也仍为湿度差,但以物料全部外表面
恒速干燥阶段:
见上述两图中的 BC段。该段物料水分不断汽化,含水率 不断下降。但由于这一阶段去除的是物料表面附着的非结
合水分,水分去除的机理与纯水的相同,故在恒定干燥条
件下,物料表面始终保持为湿球温度tW,传质推动力保持 不变,因而干燥速率也不变。于是在第二个图中,BC段
为水平线。
只要物料表面保持足够湿润,物料的干燥过程中总有恒速
的途径加长而下降。此外,在点D以后,物料中的非结合
水分已被除尽,接下去所汽化的是各种形式的结合水,因 而,平衡蒸汽压将逐渐下降,传质推动力减小,干燥速率
也随之较快降低,直至速第二阶段。
降速阶段干燥速率曲线的形状随物料内部的结构而异,不
一定都呈现前面所述的曲线CDE形状。 对于某些多孔性物料,可能降速两个阶段的界限不是 很明显,曲线好像只有CD段; 对于某些无孔性吸水物料,汽化只在表面进行,干燥
GC dX dW U Ad Ad
U -干燥速率,又称干燥通量,kg/(m2· 式中, s);A-干燥
表面积,m2;W-汽化的湿分量,kg; -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。记录
计算的干燥速率因“干区”的出现而降低,此时物料中 的的含水率称为临界含水率,用Xc表示,对应第二个图中
的C点,称为临界点。过C点以后,干燥速率逐渐降低至D
点,C至D阶段称为降速第一阶段。
干燥到点D时,物料全部表面都成为干区,汽化面逐渐向
物料内部移动,汽化所需的热量必须通过已被干燥的固体
层才能传递到汽化面;从物料中汽化的水分也必须通过这 层干燥层才能传递到空气主流中。干燥速率因热、质传递
实验八 干燥曲线的测定
谢三都 福建师范大学闽南科技学院
一、实验目的
1. 了解常压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。
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,将干燥过程分
本装置流程如图所示。空气由鼓风机输送,流经孔板流 量计后送入电加热器,经加热后进入干燥室,加热干燥
室中的湿物料后,经排出管道通入大气中。随着干燥过
程的进行,物料失去的水分量由称重传感器转化为电信 号,并显示在智能数显仪表上,固定间隔时间读取湿物 料的重量。
四、实验步骤与注意事项
1.实验步骤
(1 )实验前应秤量,记录绝干物料的重量。 ( 室温下 的平衡重量)
得的干燥曲线求出不同 X下的斜率
dX d
,再由干燥速率
方程计算得到干燥速率 U ,将 U对 X 作图,就是干燥 速率曲线。
3. 干燥过程分析
预热段:
见上述两图中的 AB 段或 A’B 段。物料在预热段中,含水 率略有下降,温度则升至湿球温度tW,干燥速率可能呈上 升趋势变化,也可能呈下降趋势变化。预热段经历的时 间很短,通常在干燥计算中忽略不计,有些干燥过程甚至 没有预热段。
放置于称重传感器上。放置纸板时应特别注意不能用力
下压,因称重传感器的测量上限仅为 200 克,用力过大 容易损坏称重传感器。 ( 6 )记录时间、纸板重量以及干球温度和湿球温度, 每分钟或者每两分钟记录一次数据。
( 7 )待纸板恒重时,即为实验终了时,关闭加热电源
,小心地取下纸板,注意保护称重传感器。 ( 8 )待干球温度降至室温,关闭风机,切断总电源,
清理实验设备。
2. 注意事项
( 1 )必须先开风机,后开加热器,否则加热管可能会 被烧坏。
(2)特别注意传感器的负荷量仅为200克,放取纸板时
必须十分小心,绝对不能下压,以免损坏称重传感器。 ( 3 )实验过程中,不要拍打、碰扣装置面板,以免引 起传感器晃动,影响结果。
五、实验报告
1. 绘制干燥曲线(瞬间含水率~时间关系曲线);
物料不同时间下质量,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,则物料中瞬间含水率 X 为:
G Gc X Gc
计算出每一时刻的瞬间含水率 X,然后将 X 对干燥时 间 作图,即为干燥曲线。

上述干燥曲线还可以变换得到干燥速率曲线。由已测
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. 对实验结果进行分析讨论。
六、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?实验过程中干 、湿球温度计是否变化?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?
干燥实验数据记录及处理表
试样绝干质量GC: g;试样尺寸: mm
干球球温度:
序号
℃;湿球温度:
汽化量 ∆W

时间间隔 湿物料重量 W △τ
物料湿含量 干燥速率 X U
1
2 3
4
5
速率取决于固体内部水分的扩散速率,故降速阶段只
有类似DE段的曲线。
与恒速阶段相比,降速阶段从物料中除去的水分量相对少
许多,但所需的干燥时间却长得多。 总之,降速阶段的干燥速率取决于物料本身结构、形状和尺 寸,而与干燥介质状况关系不大,故降速阶段又称物料内部 迁移控制阶段。
三、实验装置
1.装置流程
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
相关文档
最新文档