干 燥 特 性 实 验

干燥特性实验（修订）

一实验目的

1. 通过实验加深对干燥理论的感性认识及理解，巩固其基本知识；

2. 掌握干燥特性曲线的测试方法；

3. 学会使用称重法计算物料的含水率。

二实验原理

1. 干燥的定义

物料：所谓物料是指干燥对象。含有一定水分的物料称为湿物料。

干燥介质：用来干燥物料的介质。

在干燥过程中，当湿物料与干燥介质接触时，其表面水分不断汽化，在物料内部和表面之间形成湿度梯度，于是物料的内部水分借助于毛细管的扩散作用向其表面移动，并在湿物料内部的水分不断地移动到其表面，不断地汽化，最终达到了物料干燥的目的。

2. 干燥的意义

（1）贮存

在工农业生产和人民生活中有许多物料如粮食、食品、化肥、药品等等在含水率较高的情况下，不宜贮存。例如在一定温度下易发霉、变质。采用干燥的方法将湿物料中的水分去掉，就可达到长期保存的目的。

（2）运输

物料在干燥前后的重量是不相同的。没有经过干燥的湿物料直接运输必然会增大运输负荷，增加运输费用。所以，将湿物料干燥后再运输既可节省空间，又能节省费用。

（3）化学反应

有些化工原料需在干燥情况下进行反应，才能保证化学反应温度。因为湿物料中的水分在化学反应中要吸热蒸发，因此反应温度必然要降低。所以有些化工

原料在化学反应前必须进行干燥。

3. 干燥特性曲线

在干燥过程中，按一定的时间间隔，测取物料的含水率，然后绘制成物料含水率与干燥时间、物料的干燥速率与含水率之间的关系曲线，即干燥特性曲线-X图。

X- 图和n

A

如图1所示。图中曲线分为三部分，分别为AB、BC和CDE。其中AB段为物料的预热段，时间很短；BC段为恒速干燥段，曲线的斜率为常数；CDE段为降速段，曲线斜率逐渐降低。C点为临界点，即恒速段与降速段的分界点，该点的含为临界含水率。X*为干燥过程最终含水率，称为平衡水分。

水率X

三、实验设备、仪器及实验装置系统图

实验用设备、仪器包括流化床干燥器、空气

加热器、风机、旋风收集器、干燥箱、电光天平、

称量瓶、秒表等。

实验装置系统图如图2所示。实验中，气体

由送风机送入空气加热器加热后，从干燥器底部

进风口进入风室，然后进入干燥器主体。实验物

料从干燥器主体上

部一螺旋式给料器输入，运行采用间歇式。

最后，干燥后的物料从干燥器顶部经联接

管路到旋风收集器出料口排除。

图1 恒定干燥情况下的干燥曲线

四、实验方法及步骤

实验方法

采用干燥箱作为干燥器，同时也做烘干试样用。首先加热干燥箱至适当的温度（实验之前，由指导老师操作），将处理后的各称量瓶盛入适量的实验物料，然后同时放入干燥箱中，开始实验并记时。以后步骤同上。

2. 实验步骤

(1) 加热空气预热器或干燥箱至实验温度；

(2) 启动风机（只用于方法一）；

(3) 待空气温度稳定后，加入实验物料；

(4) 开启风门，调好风速（只用于方法一）；

(5) 用秒表记时；

(6) 按一定时间间隔，用分析筛取样；

(7) 待取出的试样冷却后，称重，将其重量及筛子编号和时间添入数据记录表

中；

(8) 待试样全部取完、称重、记录后，再将所有试样送入干燥箱中烘干直至恒

重；

(9) 将彻底烘干的试样取出，冷却后称重并填入数据表中对应编号的位置；

(10) 根据实验测试的数据计算出不同时刻实验物料的干基含水率X。

干燥特性实验数据记录表

时间：年月日风温：℃: g

筛子自重m

五、实验数据处理 物料的含水率

本实验物料的含水率是指干基含水率，用符号X 表示。它是指湿物料中水分的质量与其绝对干料的质量之比，即：

X=

22

1m m m m -- （kg 水/kg 干料） (1)

式中 m 0—分析筛自重，[g]； m 1—湿料重加筛重，[g] m 2—干料重加筛重，[g]；

()m m 12-—湿物料中水分的重量，[g]； )(02m m -— 湿物料中绝对干料的重量，[g]。 测量方法：

该实验所用取样容器为一个分析筛，用此容器盛装实验试样，并将分析筛编上号码。

实验前，先称取筛子的自重m

，然后装入适量的物料，称重，这个重量为

，然后将物料送入干燥箱进行干燥实验，实验中，按照零时刻的湿料加筛重m

1

一定的时间间隔从干燥箱中取出筛子称重，此时试样的重量为湿料重+筛重），重复以上步骤直至试样干燥（感官上的干燥），实验结束后再将所有试（m

1

样送入干燥箱进行烘干直至恒重（大约需要一天的时间）。从干燥箱中取出物料

，最后按（1）式计算出物料的干基将其冷却后再称其重量（干料重+筛重）m

2

含水率。

六、实验结果与分析

将实验数据描绘在直角坐标纸上，横轴为干燥时间τ，纵轴为物料干基含水

-X图，然后根据实验结果进行理论及误差分析，最后指率X，绘出X—τ图和n

A

出本实验物料的干燥特点。

七、思考题

1. 干、湿基含水率有何区别？为什么在整个干燥过程中采用干基含水率？

2. 用简明扼要的语言，书写实验心得，欢迎对本实验提出意见和建议。