实验十五 流化床干燥实验

实验十五流化床干燥实验

一、实验目的

二、基本原理

三、设备参数

四、实验步骤

五、注意事项

六、实验报告要求

七、思考题

实验目的

1.了解常压干燥设备的基本流程和工作原理；

2.掌握测定干燥速度曲线的方法；

3.了解影响干燥速度曲线的因素。

干燥是采用某种方式将热量传给含水物料，使其中的水分蒸发分离的操作，干燥操作同时伴有传热和传质过程。

若将非常湿的物料置于一定的干燥条件下，例如在有一定湿度、温度和风速的大量热空气中，测定被干燥物料的质量与温度随时间的变化，可得如上图中所示的关系。由上图可以看出，干燥过程可分为如下三个阶段：（1）物料预热阶段（2）恒速干燥阶段（3）降速干燥阶段。非常潮湿的物料因其表面有液态水存在，当它置于恒定干燥条

,到达此温度前件下，则其温度近似等于热风的湿球温度t

w

的阶段称为（1）阶段。在随后的第二阶段中，由于表面存有液态水，物料温度约等于空气的湿球温度t

，传入的热

w

量只用来蒸发物料表面水分，在第（2）阶段中含水率X随时间成比例减少，因此其干燥速率不变，亦即为恒速干燥阶段。在第（3）阶段中，物料表面已无液态水存在，亦即若水分由物料内部的扩散慢于物料表面的蒸发，则物料表面将变干，其温度开始上升，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，最后达到平衡含水率而终止。（2）和（3）交点处的含水率称为临界含水率用X0表示。对于第（2）（3）阶段很长的物料，第（1）阶段可忽略，温度低时，或根据物料特性亦可无第二阶段。

基本原理

物料温度含水率

临界含水量

（3）平衡含水量

（2）

（1）

X

时间

τ

干燥曲线

实验流程

空气

1

23

45

6

1.转子流量计

2.流化床干燥器

3.取样器

4.加水器

5.直角温度计

6.电加热器

设备参数

1.流化床干燥器直径D＝130mm

2.转子流量计LZB-25 1.6～16m3/h

3.电加热器空气

4.直角温度计0～200℃

5.U型差压计

实验步骤

1.通过加水器向物料注入适当量的水；

2.启动风机，调节风量至12～13m3/h之间，使床中颗粒处

于良好的流化状态；

3.通电预热空气，使其温度稳定在100～110℃之间的某个

数值上，待空气状况稳定后，每隔一定的时间（约5分钟）测取一次床层温度，并采集一次样品，直至实验结束；4.取样前，称量瓶事先称重，取出样品称重后，将样品瓶

一起放入烘箱，烘箱温度控制在120℃。第一个样品约烘45min，以后每个样品递减5min的烘烤时间，烘干全部

样品，然后放入干燥器冷却，再取出称重。（注意：样

品取出时，瓶子必须盖紧，称重后则要取下盖子放入烘

箱，样品由烘箱取出时必须盖紧后称重）

5.实验结束后，先关闭加热器电源，再停风机。

实验报告要求

1.对实验结果进行数据处理，绘出干燥曲线即x～τ关系曲线。

2.以干基含水率X为横坐标，干燥速度u’为纵坐标，绘制干燥速度曲线。

思考题

1.线必须在恒定干燥条件下测定，实验中哪些条件要恒定？

2.当空气的温度与流量改变时，试推想干燥速度曲线的变化。

3.在70～80℃之间的空气流中干燥经过相当长的时间，能否得到绝对干料？

4.为什么在操作中要先开鼓风机送气，然后再通电加热？