化工原理实验报告_干燥.doc

厢式干燥器干燥速率曲线的测定一、实验目的：1熟悉常压下厢式干燥器的构造与操作2掌握物料在干燥条件不变时干燥速率曲线（UX）的测定方法二、实验原理本实验是用不饱和的热空气作为干燥介质去干燥湿物料。即热量由空气传至被干燥的物料，以供应物料中水分汽化所需的热量。物料中的水分以扩散方式进入空气。水分的扩散过程分为两步，首先是由物料内部扩散到物料表面，然后由表面扩散到空气中。开始时，物料的内部水分能迅速达到物料表面，水分的去除速率为物料表面上水分的汽化速率所限制，此阶段称为表面汽化控制阶段。在此阶段内干燥速率不变，又称恒速干燥阶段。当物料中水分逐渐减少，水分不能及时由物料内部扩散到表面，为水分内部扩散速率所控制。此阶段称为内部扩散控制阶段。在此阶段内干燥速率开始不断降低，又称降速阶段。上述开始降速时的物料含水率称临界含水率。影响干燥速度的因素很多，它与物料及干燥介质的情况都有关系，本实验在干燥条件空气的湿度、温度及速度恒定不变下，对于同类的物料，当厚度及形状一定时，有如下函数关系： 三、实验装置流程本实验采用厢式干燥器干燥陶片砖，实验装置如图1所示。在离心式通风机的作用下，干燥空气在干燥器通道内循环流动，在进入干燥室前，通过加热器，在控温装置的作用下，保持温度不变。为了保证空气的湿度在干燥过程中保持不变，在风机的前、后管道上设有片阀，利用前者补充适当的新鲜干空气，依靠后者排出适当量的含湿气体。气体的流量利用孔板流量计结合微压差计测定，实验装置设有干球和湿球温度计，气体流速用蝶阀控制。干燥样品的重量变化用天平、砝码和秒表合作测定。图1. 厢式干燥器实验装置示意图四、实验步骤1实验前将试样放入水中浸泡。2往湿球温度计的水槽中加水，开动风机，调节阀门到预定风速，进出口片阀开启一部分，开电加热器，待温度稳定后将试样放在干燥箱的支架上。3每隔一定的时间，记录下试样的质量，直到试样的质量不变为止；或者根据试样质量的减少，记录下减少一定水分所需的时间，直到试样的质量不变为止。注意事项1待干燥条件处于恒定状态下，再将试样放置支架上。2试样放置要轻放轻取，切勿重压以免损坏称重装置。五、实验数据整理实验报告要求：1实验报告中记录数据有：试样材料、试样尺寸、试样干燥面积、试样绝干质量Gc、开始时湿试样质量G0.2根据实验结果作出U-X曲线，并说明条件。实际实验过程记录与数据处理绝干物料重量：Gc=66.8 g 干燥物料尺寸：0.0086*0.063*0.076m 表面积A：0.011967 m2干燥初始重量：G1=76 g 最后平衡重量：G2=69.5 g实验记录的样品减重与时间间隔数据列于表1中，利用实验原理中的计算公式对表中的数据进行处理得到物料干基含水量与干燥速率的数据也列于表1中。 表1.干燥实验测定的数据与处理结果干燥物料尺寸0.0086*0.063*0.076mGc g66.8 gA m20.011967G (g)DGcDt (s)XnDXnU (kg/m2s) （kg/kg）7659.50.1377250.004490.4213340.06886275.70.355.50.1332340.004490.45170.13547975.40.347.20.1287430.004490.531130.13098875.10.3630.1242510.004490.3979260.12649774.80.3750.119760.007490.5570970.12200674.30.543.50.1122750.004490.5763070.116018740.3420.1077840.004490.5968890.1100373.70.347.50.1032930.004490.5277760.10553973.40.3440.0988020.004490.5697580.10104873.10.355.40.0943110.004490.4525150.09655772.80.362.50.089820.004490.401110.09206672.50.367.60.0853290.002990.2472320.08757572.30.243.50.0823350.002990.3842050.08383272.10.2370.0793410.002990.45170.08083871.90.290.70.0763470.005990.3685320.07784471.50.465.80.0703590.004490.3809930.07335371.20.379.40.0658680.002990.210490.068114710.2820.0628740.002990.2038160.06437170.80.2120.50.059880.004490.2080440.06137770.50.31150.0553890.002990.145330.05763570.30.2185.30.0523950.004490.1352910.053892700.31300.0479040.002990.1285610.0501569.80.2104.90.044910.00150.0796610.04640769.70.11260.0434130.002990.1326420.04416269.50.20.0404190.041916以干燥速率U对物料干基含水量X作图，得到干燥速率曲线，如图2所示。实验数据点比较分散，画线时注意其应符合干燥过程的规律。六、思考题1 本实验在原来的条件下进行长时间的干燥，最终能否达到绝干物料？不能达到绝干物料的重量。因为当时的环境状态没有完全达到绝干的程度。2 实验过程中为什么风机进出口的片阀要部