实验八干燥实验

7. 待各温度计温度指示值稳定一段时间后，将湿物 料放入干燥室内，记录起始湿物料质量，同时启动秒 表开始记时。
8.每隔2分钟记录一个质量，直到蒸发的水量非均匀 的下降，改为2.5分钟记录一个质量，记录约2—3个 数据。以后约3分钟记录一个质量，直到试样几乎不 在失重为止，表明此时所含水分为平衡水分。
9.实验结束，依次关闭电子天平、加热棒、风机开关。
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四、思考题
1.为什么在操作中要先开鼓风机送气，而后通电加热？ 先开风机是为了避免空气不流通而烧坏电加热器。 3.试分析在实验装置中，将废气全部循环可能出现的
后果？ 如果将废气全部循环，水分将不能由实验装置中排出。
这样直到热气流中水分达到一定含量，气流水分的分 压不再小于干燥物料水分的分压，会导致干燥介质为 水气所饱和，推动力为零，气流就不能将汽化的水汽 带走，干燥就无法进行。
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一、基本原理
干燥实验是在恒定的干燥条件下进行 什么是恒定的干燥条件——空气的湿度、温度、速度
以及与物料接触的状况都不变。
因此实验为间歇操作。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 的表示方法：
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四、思考题
2.如果气流温度不同时，干燥速率曲线有何变化？
干燥速率的定义：U dw w
恒速干燥阶段：
sd s
湿物料在恒速干燥条件下进行时，物料表面的湿度θ等
于空气的湿球温度tw，当tw为定值时，物料表面的空气 湿含量HW也为定值。由于物料表面和空气间传热和传 质过程与测湿球温度时的情况基本相同。所以 而干燥是在sddQ恒定(空t 气tw条) 件下sdd进w 行K的H (。HS故,tW 随H空) 气条件而变
一、基本原理
干燥过程各阶段机理
湿物料因其有液态水的存在，将其置于恒定干燥条件 下，则其表面温度逐步上升直到近似等于热空气的湿 球温度tw，到达此温度之前的阶段称为预热阶段。
由于表面存有液态水，且内部的水分迅速的到达物料 表面，物料的温度约均等于空气的湿球温度tw。这时， 热空气传给湿物料的热量全部用于水分的气化，蒸发 的水量随时间成比例增加，干燥速率恒定不变。此阶 段也称为表面气化控制阶段。
X 1
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一、基本原理
干燥过程： AB——预热段； BC——恒速段（温度为干燥介质的湿球温度） C点——临界点，此点物料含水量为临界含水量XC CD——降速段（内部迁移<表面汽化，所以会出现干
点）。
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一、基本原理
干燥过程水分蒸发的过程
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一、基本原理
在降速阶段中，物料表面已无液态水的存在，物料内 部水分的传递速率低于物料表面水分的气化速率，物 料表面变干，温度开始上升，传入的热量因此而减少， 且传入的热量部分消耗于加热物料，因此干燥速率很 快降低，最后达到平衡含水量为止。在此阶段中，干 燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制，又称之 为内部迁移控制阶段。
S ,tw
,
4．恒速阶段物料表面与空气之间的对流传热系数
Uc
r tw
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t t
7
w
二、实验装置与流程
1．实验流程
6
4
5
9 12
23 1
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8
14 10
16
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11 13
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洞道式干燥器流程图
1． 加热室 2压差计 3铜电阻 4干燥室前温度计 5湿球温度计 6干燥 室
7．电子天平 8．物料架 9．干燥室后温度计 10．仪表箱 11．控温仪 8 12蝶阀 13．风机 14．放气阀 15风机出口温度计 16．孔板流量计
二、实验装置与流程
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二、实验装置与流程
2.测量参数 质量：电子天平 时间：秒表 温度：水银玻璃温度计（不变） 湿度：湿球温度计（不变） 流速：孔板流量计（不变）
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三、实验步骤
1. 按通电源，开启电子天平。预热30分钟，调零备 用。
2.将烘箱烘干的试样置于电子天平上称量，记下该绝 干物的质量GC。
速阶段和降速阶段的交点为临界点C，此时的对应含 水量为临界含水量XC。
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一、基本原理
1．干燥速率U
U dw w
sd s
2．物料的干基含水量X
X G Gc Gc
3．恒速阶段传质系数KH的求取
dQ
sd
(t tw )
dw
K (H H)
sd
H
S ,tW
K Uc
H H H
k (H H ) (t t )
Sd r Sd
H
tW
r
W
tW
tW
由此可知，在第一阶段——恒速干燥阶段，U随气流温度
升高而增大。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ降速干燥阶段：
由于降速干燥阶段速率取决于物料本身结构、形状和尺 寸，而与干燥介质状态参数无关，因此变化不大。
实验八 干燥实验
一、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 中湿分（水或有机溶剂）蒸发分离的操作（固体物料中 湿份除去）。 干燥操作同时伴有传热和传质 干燥实验的目的是用来测定干燥曲线和干燥速率曲线。
干燥实验的目的干燥曲干线燥：速（率物曲料线在：干单位燥时器内间停内留单时位间干）燥表物物面料料积表含上面水温汽量度化X的与与水干干分燥燥量时时间间 （由热量传递速率和质 量传递速率共同决定）
的α和kH均保持恒定不变，而且（ t—tw）和（ HW-H）
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四、思考题
也为恒定值。由此可知：湿物料和空气间的传热速率及
传质速率均保持不变。即湿物料以恒定速率向空气中、 气化水分。而且此阶段，空气传给湿物料的湿热恰好 等于水分气化所需的汽化热，即 dQ r dH
tW
dW dQ
U
3. 用钢尺量取物料的长度、宽度和厚度。
4. 将物料加水均匀润湿，使用水量约为2.5倍绝干物 质量GC。
5.开启风机，调节蝶阀至预定风速值，调节程序控温 仪约为85℃，而后打开加热棒开关(三组全开)。待温
度接近于设定温度，视情况加减工作电热棒数目。
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三、实验步骤
6.调节进风量的多少，并适当开启排气阀，用以维持 实验过程湿球温度计指示值基本不变。观察水分蒸发 情况，及时向湿球温度计补充水。