实验十五实验十五流化床干燥实验流化床干燥实验一、一、实验目的实验目的二、二、基本原理基本原理三、三、设备参数设备参数四、四、实验步骤实验步骤五、五、注意事项注意事项六、六、实验报告要求实验报告要求七、七、思考题思考题中北大学化工原理课程组实验目的实验目的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。中北大学化工原理课程组基本原理基本原理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件下，则其温度近似等于热风的湿球温度tw,到达此温度前的阶段称为（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tw，传入的热中北大学化工原理课程组基本原理基本原理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。中北大学化工原理课程组基本原理基本原理X含水率临界含水量（1）（3）（2）平衡含水量物料温度时间τ干燥曲线中北大学化工原理课程组实验流程实验流程243511.转子流量计2.流化床干燥器3.取样器4.加水器65.直角温度计空气6.电加热器中北大学化工原理课程组设备参数设备参数1.流化床干燥器直径D＝130mm2.转子流量计LZB-251.6～16m3/h3.电加热器空气4.直角温度计0～200℃5.U型差压计中北大学化工原理课程组实验步骤实验步骤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。中北大学化工原理课程组实验报告要求实验报告要求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。中北大学化工原理课程组思考题思考题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？中北大学化工原理课程组