流化干燥操作和干燥速度曲线的测定

流化干燥操作和干燥速度曲线的测定一、 实验目的（1） 掌握测定物料干燥速度曲线的工程意义；（2） 熟悉流化干燥设备的流程、工作原理及特点；（3） 了解影响干燥速度曲线的因素。二、 基本原理干燥过程是通过某种方式将热量传给含水物料，使含水物料中的水分蒸发分离的过程。这一过程同时伴有传热和传质，比较复杂。日前仍主要依赖于实验来解决干燥操作中的问题。为了确定湿物料的干燥条件，例如已知干燥要求（即被干燥物料的最终湿含量），当干燥面积一定时，确定所需的干燥时间；或干燥时间一定时，确定所需的干燥面积，必须掌握湿物料的干燥特性即干燥速度曲线。物料的含水量，可以用相对于物料总量的水分含量，即以湿物料为基准的水分含量、用符号w来表示。但在干燥过程中，物料总量是随着水分的减少而不断减少，所以采用以绝对干物料量为基准的水分含量C表示更为方便。在w和C之间有如下关系：C=w/（1-w）W=C/（1+C）.干燥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气流中，测定被干燥物料的湿含量和温度随时间的变化，可发现干燥过程分为如下三个阶段：（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，当它置于恒定条件的大量热空气气流中时，其温度逐渐升至热风的湿球温度，在达到湿球温度之前的阶段称为预热阶段。在随后的第二阶段中，由于物料表面存有液态水，物料温度约等于空气的湿球温度，传入的热量只用于汽化物料表面水分。此阶段中，

物料的干基含水率C随时间线性地减少，因此其干燥速率不变，为恒速干燥阶段。当物料表面已无液态水存在时，便进入第三阶段。此时，传入的热量使湿物料的温度从湿球温度开始上升，物料温度的上升提高了其毛细孔中水份的汽化分压，但水份由物料内部扩散至表面后的蒸发慢于物料表面水份的蒸发，因此干燥速率很快降低，此为降速干燥阶段。.影响气流干燥过程的主要因素(1)气流条件1)气流的温度；2)气流的湿度；3)气流的流速。(2)湿物料的条件湿物料的物性；湿物料与热气流的接触状态。,干燥速率的表示干燥速率即水份汽化率^人可用单位时间内在单位干燥面积上汽化的水量表示：N=^^kg/m2-saAd^也可用绝对干物料在单位时间内所汽化的水量表示:式中，A为被干燥物料的汽化面积；NN=他AGdTkg/kg-sT为干燥时间；W为从被干燥物料所汽化的水分量;C为干基湿含量；气为绝对干物料质量。因为 dW=-GdCM-dC所以 吒=-不流化干燥采用na的表达式。因此，实验测得的干基湿含A量随时间变化的曲线的斜率即是na。三、实验内容测定一定干燥条件下的物料干燥速率曲线。四、 实验装置本实验采用流化床干燥器，以热空气气流干燥变色硅胶。流化床干燥器内径为140mm。由鼓风机输送的空气流经转子流量计计量和电加热器预热后，通过流化床的分布板进行气流分布，与床层中颗粒状的湿物料进行流态化的接触并进行气流干燥。干燥后的湿气流上升至干燥器顶部的除尘器后放入空间。空气流的速度和温度，分别由阀门和自耦变压器调节；空气流的湿度由干湿球温度计检测。五、 实验操作原则(1)预先调节气流量约12-14m3/h使流化床中颗粒层处于良好的流化状态。(2)通电预热气流至100-105°C左右，待空气温度稳定后，每隔5分钟记录一次床层温度，每隔10分钟取样分析一次，直至实验结束。每次取样后，瓶子必须盖紧再去称重，称重后则要取下瓶盖放入120C以上的烘箱烘干约20分钟(近似于绝干物料)。样品瓶由烘箱取出时