制药化工原理-干燥实验.docx

实验八干燥实验一、实验目的1、掌握干燥曲线和干燥速率曲线的实验测定方法，加深对干燥操作过程及 其机理的理解；2、了解干、湿球温度计的使用方法；3、了解和分析影响干燥速率的因素。二、实验原理当温度较高的未饱和空气与湿物料接触时，存在气固间热量和质量的传递。 根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程分为两个阶段。第一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到达物料外表。因此，干燥速率为物料外表上水分的气化速 率所控制，故此阶段也称为外表气化控制阶段。在此阶段，干燥介质传给物料的 热量全部用于水分的气化，物料外表的温度维持恒定（等于热空气湿球温度）， 物料外表处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，当物料被干燥到达临界湿含量后，便进入降速阶 段。此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向外表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。随着湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐 减小，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。恒速阶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浸透水的耐火砖进行干燥，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。物料的干燥速率u为单位时间物料外表上汽化的水分质量：邑”=邑加（81）S dr S Ar式中：U干燥速率，kg/m2.sS干燥面积，m2At时间间隔，sGc绝干物料量，kgAXAt内气化的干基含水量将干燥曲线（图81）中的数据换算成U与X间的关系，并进行绘制即可 得干燥速率曲线（见图82）。X图8-2干燥速率曲线三、实验装置1 .实验装置基本情况洞道尺寸：长L 10 m 宽0. 190 m 高0. 24m加热功率：500w-2500w空气流量：l-5m7min干燥温度：40120重量传感器显示仪：量程（0-200g）； o干球温度计、湿球温度计显示仪：量程（0-400）孔板流量计处温度计显示仪：量程（0-400）孔板流量计压差变送器和显示仪：量程（OTOKpa）.洞道式干燥器实验装置流程示意图（见图1）2 .洞道式干燥器实验装置仪外表板图（见图2）重量（g）压差（KPa）空气入口温度（）湿球温度（）干球温度（）变频器总电源风机开关加热开关图2洞道式干燥器实验装置面板图1-废气排出阀；2-废气循环阀；3-空气进气阀；4-洞道干燥器；5-风机；6-干燥物料；7-重量传感器；8-干球温度计；9-孔板流量计；10-湿球温度计；11-空气进口温度计；12-加热器图1洞道式干燥器实验装置流程示意图四、实验步骤：1 .将干燥物料（毛毡+帆布）放入水中浸湿（注:考虑到空气中有水分，实验前将 物料烘干，并记录数据。），将放湿球温度计纱布的烧杯装满水。2 .调节送风机吸入口的蝶阀3到全开的位置后启动风机。3 .通过废气排出阀1和废气循环阀2调节空气到指定流量后，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。4 .在干球温度、流量稳定条件下，读取重量传感器测定支架的重量并记录下来。5 .把充分浸湿的干燥物料(毛毡+帆布)6固定在重量传感器7上并与气流平行 放置。6 .在系统稳定状况下，记录干燥时间每隔3分钟时干燥物料减轻的重量，直至干 燥物料的重量不再明显减轻为止(一般为重复出现0. 2-0. 3g)o.实验结束时，先关闭加热电源,待干球温度降至常温后关闭风机电源和总电源。 一切复原。五、考前须知：1 .重量传感器的量程为0200克，精度比拟高，所以在放置干燥物料时务必轻 拿轻放，以免损坏或降低重量传感器的灵敏度。2 .当干燥器内有空气流过时才能开启加热装置，以防止干烧损坏加热器，本装置 必须先开风机才能开加热开关。3 .干燥物料要保证充分浸湿但不能有水滴滴下，否那么将影响实验数据的准确性。4 .实验进行中不要改变智能仪表的参数设置。5 .平安原因，干球温度一般禁止超过80度。六、实验数据记录及处理初重；绝干物料重；总重；干燥物料面积二长X宽X2序号质量(g)口寸间间隔(s)2345678910七、思考题1、在很高温度的空气流中干燥，经过相当长的时间，是否能得到绝干物料?2、测定干燥曲线和干燥速率曲线有何意义？影响干燥速率的因素有哪些？如何提高干燥速率？