流化床干燥-天津科技大学

1、气流干燥实验一、 实验目的干燥是利用热能使湿物料中的水分汽化而除去的过程。干燥是生物产品加工过程中重要的单元操作，干燥的目的使物料便于加工、运输和使用。气流干燥是生物工业中常用的干燥方法之一，如氨基酸、有机酸、抗生素、活性干酵母、酶制剂等。通过本实验，学习和掌握气流干燥的基本原理和操作方法。1. 观察固体颗粒物料流化现象2. 了解物料降速干燥阶段特点3. 测定流化干燥速率曲线二、 实验原理在干燥过程中，由于物料总是具有一定的几何尺寸大小，即使是很细的粉料，从微观也可看成是有一定尺寸的颗粒，实际上上述传热传质过程在热气流与物料颗粒之间和物料颗粒内部的机理是不相同的，在干燥理论上就将传热传质过程分

2、为热气流与物料表面的传热传质过程和物料内部的传热传质过程。由于这两种过程的不同而影响了物料的干燥过程，两者在不同干燥阶段起着不同的主导和约束作用，这就导致了一般湿物料干燥时前一阶段总是以较快且稳定的速度进行，而后一阶段则是以越来越慢的速度进行，所以我们就将干燥过程分为等速干燥阶段和降速干燥阶段。 （1） 等速干燥阶段 在等速干燥段内，物料内部水分扩散至表面的速度，可以使物料表面保持着充分的湿润，即表面的湿含量大于干燥介质的最大吸湿能力，所以干燥速度取决于表面气化速度。换句话说，等速段是受气化控制的阶段。由于干燥条件（气流温度、湿度、速度）基本保持不变，所以干燥脱水速度也基本一致，故称为等速干燥

3、阶段，此一阶段热气流与物料表面之间的传热传质过程起着主导作用。因此，提高气流速度和温度，降低空气湿度就都有利于提高等速阶段的干燥速度。等速阶段物料吸收的热量几乎全部都用于蒸发水分，物料很少升温，故热效率很高。可以说等速段内的脱水是较容易的，所去除的水分，纯属非结合水分。 （2） 降速干燥阶段 随着物料的水分含量不断降低，物料内部水分的迁移速度小于物料表面的气化速度，干燥过程受物料内部传热传质作用的制约，干燥的速度越来越慢，此阶段称为降速干燥阶段， 相对等速干燥阶段，降速段的干燥脱水要困难得多，能耗也要高得多。 在此阶段，由于水分汽化速率逐渐下降，因而干燥室内空气温度会逐渐上升，在间歇式气流干燥

4、操作中，干燥器室内温度上升是恒速干燥转为降速干燥的标志。本实验所用的物料为变色硅胶，所含水分基本上为结合水分，其干燥过程属降速干燥。三、 实验装置与材料1. LGT流化床2. 变色硅胶，3040目，2kg左右3. 干燥箱4. 干燥器（30cm），4个5. 称量瓶（6cm），24个6. 电子天平四、 实验准备1. 取一定量变色硅胶加入干燥塔2. 接通气源，并缓慢调节风量，使干燥塔中的变色硅胶处于良好的流化状态。注意压差计读数，切勿使测压计指示液冲出。3. 向加水器中加入适量的水，使硅胶含水量接近饱和。调节加水器下部的铜旋塞勿使注入干燥塔的水流速过大。加水时应使取样器保持拉出位置，同时塔处于流化状

5、态。五、 实验步骤1. 接通气源，并缓慢调节风量，使干燥塔中的变色硅胶处于良好的流化状态，一般来说控制通风量为1622m3/h。2. 接通加热电源，设定控制温度9496。3. 待温度和气流稳定后，即可开始取样分析物料的含水量，同时记录床层（干燥室）温度。4. 以后每10分钟取样一次，直至物料（硅胶）变蓝、干燥室温度明显升高为止。5. 切断加热电源，待气体温度下降后，才能停止通风。注意事项1. 注意实验记录条件：包括室内温度、室内相对湿度、空气流量、进气温度等2. 取样时，只要把取样器推入，随即拉出即可。每次取样以24g为宜。3. 要注意取样测定物料水分的正确操作，如不要不带手套直接触摸称量瓶，取样后应立即盖好瓶盖，干燥时要注意打开称量瓶，干燥后盖好盖，置于干燥器冷却后再称量等。4. 一般情况下，取样12次。取样6个后，再一同放入干燥箱干燥，干燥温度120，干燥时间为1小时。六、 实验结果与分析1. 数据处理序号时间（min）称量瓶编号称量瓶重量（g）称量瓶与湿料重（g）称量瓶与干料重（g）物料干基含水率（%）干燥室温度（）10145.4948.3248.079.6940210243.2245.8245.628.33412. 绘制干燥曲线3. 思考题（1） 影响气