洞道干燥实验报告_1.docx

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1、本文为Word版本，下载可编辑操作洞道干燥实验报告 篇一：干燥特性曲线测定试验报告 流化床干燥与洞道干燥特性曲线测定试验 华南农业高校理学院 09材料化学1 林裕欣202230750117 1.试验目的 1.1 了解洞道式干燥装置的基本结构、工艺流程和操作方法。 1.2 学习测定物料在恒定干燥条件下干燥特性的试验方法。 1.3 把握依据试验干燥曲线求取干燥速率曲线以及恒速阶段干燥速率、临界含水量、平 衡含水量的试验分析方法。 1.4 试验讨论干燥条件对于干燥过程特性的影响。 2.基本原理 在设计干燥器的尺寸或确定干燥器的生产力量时，被干燥物料在给定干燥条 件下的干燥速率、临界湿含量和平衡湿含量

2、等干燥特性数据是最基本的技术依据参数。由于实际生产中的被干燥物料的性质千变万化，因此对于大多数详细的被干燥物料而言，其干燥特性数据经常需要通过试验测定。 按干燥过程中空气状态参数是否变化，可将干燥过程分为恒定干燥条件操作和非恒定干燥条件操作两大类。若用大量空气干燥少量物料，则可以认为湿空气在干燥过程中温度、湿度均不变，再加上气流速度、与物料的接触方式不变，则称这种操作为恒定干燥条件下的干燥操作。 2.1 干燥速率的定义 干燥速率的定义为单位干燥面积（供应湿分汽化的面积）、单位时间内所除去的湿分质量。即 式中，U干燥速率，又称干燥通量，kg/（ms）； A干燥表面积，m； W汽化的湿重量，kg；

3、 干燥时间，s； Gc绝干物料的质量，kg； X物料湿含量，kg湿分/kg干物料，负号表示X随干燥时间的增加而削减。 2.2 干燥速率的测定方法 将湿物料试样置于恒定空气流中进行干燥试验，随着干燥时间的延长，水分不断汽化，湿物料质量削减。若记录物料不同时间下质量G，直到物料质量不变为止，也就是物料在该条件下达到干燥极限为止，此时留在物料中的水分就是平衡水分X*。则物料中瞬间含水率X为 2 2 计算出每一时刻的瞬间含水率X，然后将X对干燥时间作图，如图101，即为干燥曲线。 图101恒定干燥条件下的干燥曲线 上述干燥曲线还可以变换得到干燥速率曲线。由已测得的干燥曲线求出不同X下的斜率dX/d，再

4、由式（101）计算得到干燥速率U，将U对X作图，就是干燥速率曲线，如图102所示。 图102恒定干燥条件下的干燥速率曲线 2.3 干燥过程分析 预热段见图101、102中的AB段或AB段。物料在预热段中，含水率略有下降，温度则升至湿球温度tW ,干燥速率可能呈上升趋势变化，也可能呈下降趋势变化。预热段经受的时间很短，通常在干燥计算中忽视不计，有些干燥过程甚至没有预热段。本试验中也没有预热段。 恒速干燥阶段见图101、102中的BC段。该段物料水分不断汽化，含水率不断下降。但由于这一阶段去除的是物料表面附着的非结合水分，水分去除的机理与纯水的相同，故在恒定干燥条件下，物料表面始终保持为湿球温度t

5、W，传质推动力保持不变，因而干燥速率也不变。于是，在图102中，BC段为水平线。 只要物料表面保持足够潮湿，物料的干燥过程中总有恒速阶段。而该段的干燥速率大小取决于物料表面水分的汽化速率，亦即打算于物料外部的空气干燥条件，故该阶段又称为表面汽化掌握阶段。 降速干燥阶段随着干燥过程的进行，物料内部水分移动到表面的速度赶不上表面水分的气化速率，物料表面局部消失“干区”，尽管这时物料其余表面的平衡蒸汽压仍与纯水的饱和蒸汽压相同、传质推动力也仍为湿度差，但以物料全部外表面计算的干燥速率因“干区”的消失而降低，此时物料中的的含水率称为临界含水率，用表示，对应图102中的C点，称为临界点。过C点以后，干燥

6、速率渐渐降低至D点，C至D阶段称为降速第一阶段。Xc 干燥到点D时，物料全部表面都成为干区，汽化面渐渐向物料内部移动，汽化所需的热量必需通过已被干燥的固体层才能传递到汽化面；从物料中汽化的水分也必需通过这层干燥层才能传递到空气主流中。干燥速率因热、质传递的途径加长而下降。此外，在点D以后，物料中的非结合水分已被除尽。接下去所汽化的是各种形式的结合水，因而，平衡蒸汽压将渐渐下降，传质推动力减小，干燥速率也随之较快降低，直至到达点E时，速率降为零。这一阶段称为降速其次阶段。 降速阶段干燥速率曲线的外形随物料内部的结构而异，不肯定都呈现前面所述的曲线CDE外形。对于某些多孔性物料，可能降速两个阶段的

7、界限不是很明显，曲线似乎只有CD段；对于某些无孔性吸水物料，汽化只在表面进行，干燥速率取决于固体内部水分的集中速率，故降速阶段只有类似DE段的曲线。 与恒速阶段相比，降速阶段从物料中除去的水重量相对少很多，但所需的干燥时间却长得多。总之，降速阶段的干燥速率取决与物料本身结构、外形和尺寸，而与干燥介质状况关系不大，故降速阶段又称物料内部迁移掌握阶段。 3.试验装置 3.1装置流程 本装置流程如图10-3所示。空气由鼓风机送入电加热器，经加热后流入干燥室，加热干燥室料盘中的湿物料后，经排出管道通入大气中。随着干燥过程的进行，物料失去的水重量由称重传感器转化为电信号，并由智能数显仪表记录下来（或通过

8、固定间隔时间，读取该时刻的湿物料重量）。 图10-3干燥装置流程图 1风机；2管道；3进风口；4加热器；5厢式干燥器；6气流均布器；7称重传感器； 8湿毛毡； 9玻璃视镜门； 10，11，12蝶阀；13风机入口温度计。 3.2主要设备及仪器 （1）鼓风机：BYF7122,370W； （2）电加热器：额定功率4.5KW； （3）干燥室：180mm180mm1250mm； （4）干燥物料：红豆； （5）称重传感器：CZ500型，0300g。 4.试验步骤与留意事项 4.1试验步骤 （1）放置托盘，开启总电源，开启风机电源。 （2）打开仪表电源开关，加热器通电加热，旋转加热按钮至适当加热电压（依据试

9、验室温柔试验讲解时间长短）。在U型湿漏斗中加入肯定水量，并关注干球温度，干燥室温度（干球温度）要求达到恒定温度（例如70）。 （3）将待干燥物料加入肯定量的水并使其润湿匀称，留意水量不能过多或过少。 （4）当干燥室温度恒定在70时, 将湿毛毡非常当心地放置于称重传感器上。放置待干燥物料时应特殊留意不能用力下压，因称重传感器的测量上限仅为300克，用力过大简单损坏称重传感器。 （5）记录时间和脱水量，每分钟记录一次重量数据；每两分钟记录一次干球温度和湿球温度。 （6）等待干燥物料恒重时，即为试验终了时，关闭仪表电源，留意爱护称重传感器，特别当心地取下干燥物料。 （7）关闭风机，切断总电源，清理试

10、验设备。 4.2 留意事项 （1）必需先开风机，后开加热器，否则加热管可能会被烧坏。 （2）特殊留意传感器的负荷量仅为300克，放取待干燥物料时必需非常当心，肯定不能下压，以免损坏称重传感器。 （3）试验过程中，不要拍打、碰扣装置面板，以免引起料盘晃动，影响结果。 5.试验数据处理 5.1洞道干燥 试验数据如下表： 时间（min） 0 1 2 3 4 5 7 9 14 19 29 39 49 69 89 93 重量（g） 41.4 41.1 40.6 40.1 39.5 39.1 38.1 37.3 35.3 33.7 31.0 29.0 27.4 24.7 22.9 22.6 干球温度（）

11、湿球温度（） 失水量（g） 74.5 74.3 74.8 75.1 74.9 74.9 74.9 75.0 74.9 74.9 74.9 75.0 75.0 74.9 74.9 74.8 50.8 50.7 51.3 51.5 51.8 52.1 52.4 52.8 53.3 53.6 53.8 53.8 53.6 53.7 54.0 54.0 0 0.3 0.8 1.3 1.9 2.3 3.3 4.1 6.1 7.7 10.4 12.4 14.0 16.7 18.5 18.8 1. 绘制干燥曲线（失水量时间关系曲线）； 失水量时间关系曲线图 篇二：流化床干燥试验流化床和洞道干燥-试验报告 流

12、化床和洞道干燥综合试验 一、试验目的 1. 了解流化床、洞道干燥装置的基本结构、工艺流程和操作方法。 2. 学习测定物料在恒定干燥条件下干燥特性的试验方法。 3. 把握依据试验干燥曲线求取干燥速率曲线以及恒速阶段干燥速率、临界含水量、平 衡含水量的试验分析方法。 4. 试验讨论干燥条件对于干燥过程特性的影响。 二、基本原理 在设计干燥器的尺寸或确定干燥器的生产力量时，被干燥物料在给定干燥条件下的干燥速率、临界湿含量和平衡湿含量等干燥特性数据是最基本的技术依据参数，通常地，其干燥特性数据需要通过试验测定而取得。 按干燥过程中空气状态参数是否变化，可将干燥过程分为恒定干燥条件操作和非恒定干燥条件操

13、作两大类。若用大量空气干燥少量物料，则可以认为湿空气在干燥过程中温度、湿度均不变，再加上气流速度以及气流与物料的接触方式不变，则称这种操作为恒定干燥条件下的干燥操作。 2.1. 干燥速率的定义 干燥速率定义为单位干燥面积（供应湿分汽化的面积）、单位时间内所除去的湿分质量，即： U?dw Ad?- 2GcdXAd?kg/(m2/s) 式中，U干燥速率，又称干燥通量，kg/（ms）； A干燥表面积，m； W汽化的湿重量，kg； 干燥时间，s； Gc绝干物料的质量，kg； X物料湿含量，kg湿分/kg干物料，负号表示X随干燥时间的增加而削减。 2.2. 干燥速率的测定方法 2 （1）将电子天平开启，

14、待用。 （2）将快速水分测定仪开启，待用。 （3）将0.51kg的红豆（如取0.51kg的绿豆/花生放入6070的热水中泡30min，取出，并用干毛巾吸干表面水分，待用。 （4）开启风机，调整风量至4060m/h，打开加热器加热。待热风温度恒定后（通常可设定在7080），将湿物料加入流化床中，开头计时，每过4min取出四颗红豆的物料，同时读取床层温度。将取出的湿物料在快速水分测定仪中测定，得初始质量Gi和终了质量Gic，则物料中瞬间含水率为: 3 Xi=Gi-GicGic 计算出每一时刻的瞬间含水量Xi，然后将Xi对干燥时间?i作图，如图1，即为干燥曲 线。 图1恒定干燥条件下的干燥曲线 上述

15、干燥曲线还可以变换得到干燥速率曲线。由已测得的干燥曲线求出不同dXi下的斜率dXi d?i，再由式111计算得到干燥速率U，将U对X作图，就是干燥速率曲线，如图2 所示。 图2 恒定干燥条件下的干燥速率曲线 2.3. 干燥过程分析 预热段见图1、2中的AB段或AB 段。物料在预热段中，含水率略有下降，温度则升至湿球温度tW ，干燥速率可能呈上升趋势变化，也可能呈下降趋势变化。预热段经受的时 间很短，通常在干燥计算中忽视不计，有些干燥过程甚至没有预热段。 恒速干燥阶段见图1、2中的BC段。该段物料水分不断汽化，含水率不断下降。但由于这一阶段去除的是物料表面附着的非结合水分，水分去除的机理与纯水的

16、相同，故在恒定干燥条件下，物料表面始终保持为湿球温度tW，传质推动力保持不变，因而干燥速率也不 变。于是，在图2中，BC段为水平线。 只要物料表面保持足够潮湿，物料的干燥过程中总处于恒速阶段。而该段的干燥速率大小取决于物料表面水分的汽化速率，亦即打算于物料外部的空气干燥条件，故该阶段又称为表面汽化掌握阶段。 降速干燥阶段随着干燥过程的进行，物料内部水分移动到表面的速度赶不上表面水分的气化速率，物料表面局部消失“干区”，尽管这时物料其余表面的平衡蒸汽压仍与纯水的饱和蒸汽压相同，但以物料全部外表面计算的干燥速率因“干区”的消失而降低，此时物料中的的含水率称为临界含水率，用Xc表示，对应图2中的C点

17、，称为临界点。过C点以后，干燥速率渐渐降低至D点，C至D阶段称为降速第一阶段。 干燥到点D 时，物料全部表面都成为干区，汽化面渐渐向物料内部移动，汽化所需的热量必需通过已被干燥的固体层才能传递到汽化面；从物料中汽化的水分也必需通过这一干 燥层才能传递到空气主流中。干燥速率因热、质传递的途径加长而下降。此外，在点D 以后，物料中的非结合水分已被除尽。接下去所汽化的是各种形式的结合水，因而，平衡蒸汽压将渐渐下降，传质推动力减小，干燥速率也随之较快降低，直至到达点E时，速率降为零。这一阶段称为降速其次阶段。 降速阶段干燥速率曲线的外形随物料内部的结构而异，不肯定都呈现前面所述的曲线CDE外形。 与恒

18、速阶段相比，降速阶段从物料中除去的水重量相对少很多，但所需的干燥时间却长得多。总之，降速阶段的干燥速率取决与物料本身结构、外形和尺寸，而与干燥介质状况关系不大，故降速阶段又称物料内部迁移掌握阶段。 三、试验装置 3.1 流化床干燥装置图 图3 流化床干燥试验装置流程图 1加料斗；2床层（可视部分）；3床层测温点；4取样口；5出加热器热风测温点；6风加热器；7转子流量计；8风机；9排灰口；10旋风分别器；11风机出口测点 （双金属温度计）；12床层出口气体温度测点（双金属温度计）。 3.2 洞道干燥装置图 本装置流程如图4所示。空气由鼓风机送入电加热器，经加热后流入干燥室，加热干燥室料盘中的湿物

19、料后，经排出管道通入大气中。随着干燥过程的进行，物料失去的水重量由称重传感器转化为电信号，并由智能数显仪表记录下来（或通过固定间隔时间，读取该时刻的湿物料重量）。 图4 干燥装置流程图 1风机；2管道；3进风口；4加热器；5厢式干燥器；6气流均布器；7称重传感器； 8湿毛毡； 9玻璃视镜门； 10，11，12蝶阀；13风机入口温度计。 四、试验步骤与留意事项 4.1流化床干燥试验步骤 （1）开启风机。 （2）打开仪表掌握柜电源开关，加热器通电加热，床层进口温度要求恒定在7080左右。 （3）将预备好的红豆加入流化床进行试验。 篇三：化工原理洞道干燥试验报告模版 洞道干燥附件 1. 调试试验的数

20、据见表2， 表中符号的意义如下: S干燥面积， m2 GC绝干物料量， g R空气流量计的读数， kPa To干燥器进口空气温度， t试样放置处的干球温度， tw试样放置处的湿球温度， GD试样支撑架的重量， g GT被干燥物料和支撑架的总重量， g G被干燥物料的重量， g T累计的干燥时间， S X物料的干基含水量， kg水kg绝干物料 XAV两次记录之间的被干燥物料的平均含水量， kg水kg绝干物料 U干燥速率， kg水(sm2) 2. 数据的计算举例 以表2所示的试验的第i和i1组数据为例 (1) 公式: 被干燥物料的重量 G: Gi?GT，i?GD ，g (1) Gi?1?GT，i?

21、1?GD ，g (2) 被干燥物料的干基含水量 X: Xi?Gi?GcGc ， kg水kg绝干物料 (3) Xi?1?Gi?1?GcGc ，kg水kg绝干物料(4) 两次记录之间的平均含水量 XAV XAV?Xi?Xi?12 ，kg水kg绝干物料 (5) 两次记录之间的平均干燥速率 U?GC?10 S?3?dX dT?GC?10 S?3?Xi?1?Xi Ti?1?TI ，kg水(sm2) (6) 干燥曲线XT曲线，用X、T数据进行标绘，见图 2。 干燥速率曲线UX曲线，用U、XAV数据进行标绘，见图 3 。 恒速阶段空气至物料表面的对流传热系数 ?Q?UC?tw?103 ，(m2) (7) S

22、?tt?tw 流量计处体积流量tm3h用其回归式算出。 由流量公式1计算V?P t?c0?A0?2? t 其中，c0-孔板流量计孔流系数，c0=0.65 A0-孔的面积 m2 d0-孔板孔径 ， d0 =0.040 m V3 t- 空气入口温度（及流量计处温度）下的体积流量，m/h ； ?P-孔板两端压差，Kpa ?t-空气入口温度（及流量计处温度）下密度，Kg/m3。 干燥试样放置处的空气流量 V?V273?t 试?273?t ，m3h (9) 0 干燥试样放置处的空气流速 u?V 3600?A ，ms (10) (2) 数据:以表1试验数据为例进行计算(见表) i1 i12 GT，i153.5g GT，i1152.3g GD111.2g 由式(1)(2)得: Gi42.3g， Gi141.1g GC18.3g 由式(3)(4)得: Xi1.3115 kg水kg绝干物料 Xi11.2459 kg水kg绝干物料 由式(5)得: XAV1.2787 kg水kg绝干物料 S20.1450.082=0.02378m2 Ti0 s， Ti1180 s 由式(6)得: U2.80310-4 kg水(sm2) 第 15 页 共 15 页