洞道干燥实验报告

1、隧道干燥实验报告流化床干燥和隧道干燥特性曲线的试验华南农业大学科学学院09材料化学1林雨馨xx307501171.实验目的1.1了解隧道干燥装置的基本结构、工艺流程和操作方法。1.2学习在恒定干燥条件下确定材料干燥特性的实验方法。1.3掌握根据实验得到的干燥曲线得出干燥速率曲线和恒速阶段干燥速率、临界含水量、平平衡含水量的实验分析方法。1.4干燥条件对干燥过程特性影响的实验研究。2.基本原则当设计干燥机的尺寸或确定干燥机的生产能力时，待干燥的材料储存在给定的干燥带中干燥速率、临界含水量和片下平衡含水量是最基本的技术基础参数。由于实际生产中干燥物料的性质不断变化，大多数特定干燥物料的干燥特性数据

2、往往需要通过实验来确定。根据干燥过程中空气状态参数是否变化，干燥过程可分为恒定干燥条件操作和非恒定干燥条件操作。如果用大量的空气来干燥少量的材料，可以认为在干燥过程中湿空气的温度和湿度不会改变，加上气流速度和与材料的接触方式不会改变，那么这种操作称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(提供湿组分蒸发的面积)和单位时间内移除的湿组分质量。也就是说，式中，U-干燥速率，又称干燥通量，kg/(ms)；a-干燥表面积，m；w-蒸发的湿成分，千克；-干燥时间，s；气相色谱-绝对干物质的质量，千克；x-物料的湿含量，kg湿/kg干物料，负号表示x随着干燥时间的增加而减

3、少。2.2干燥速率的测定方法将湿材料样品置于恒定气流中进行干燥实验。随着干燥时间的延长，水分不断蒸发，湿物料质量下降。如果在不同的时间记录材料的质量g，直到材料的质量保持不变，也就是说，直到材料在该条件下达到干燥极限，此时材料中剩余的水分是平衡水分X*。那么材料中的瞬时含水量x是22计算每个时刻的瞬时含水量x，然后绘制x与干燥时间的关系图，如图10-1所示，这是干燥曲线。图10-1恒定干燥条件下的干燥曲线上述干燥曲线也可以被转换以获得干燥速率曲线。从测量的干燥曲线获得不同x下的斜率dX/d，然后根据等式(10-1)计算干燥速率u。如图10-2所示，干燥速率曲线是通过u对x作图得到的。图10-2

4、恒定干燥条件下的干燥速率曲线2.3干燥过程分析预热部分见图10-1和10-2中的AB部分或AB部分。在预热段，材料的含水量略有下降，而温度上升到湿球温度tW。干燥速率可能呈上升趋势或下降趋势。预热时间非常短，在干燥计算中通常被忽略。有些干燥过程甚至没有预热时间。本实验中没有预热部分。恒速干燥阶段见图10-1和10-2中的BC部分。这部分材料的水分含量不断蒸发和减少。然而，由于这一阶段去除了附着在材料表面的未结合的水分，并且水分去除的机理与纯水相同，在恒定的干燥条件下，材料的表面将总是保持在湿球温度tW，并且传质的驱动力将保持不变，因此干燥速率也将保持不变。因此，在图10-2中，BC段是水平线。

5、只要材料的表面保持足够的湿润，在材料的干燥过程中总会有一个恒速阶段。该段的干燥速率取决于物料表面水分的蒸发速率，即物料外部的空气干燥条件，因此该阶段也称为表面蒸发控制阶段。在减速干燥阶段，随着干燥过程的进行，物料内部水分向表面移动的速度赶不上表面水分的气化速度，物料表面局部出现“干燥区”。尽管材料其余表面的平衡蒸气压仍然与纯水的饱和蒸气压相同，并且传质驱动力仍然是湿度差，但是在材料整个外表面上计算的干燥速率由于“干燥区”的出现而降低。此时材料中的水分含量被称为临界水分含量，其以对应于图10-2中的点c的形式表示，并被称为临界点。在通过点C后，干燥速率逐渐降低到点D。阶段C到D被称为减速的第一阶

6、段。Xc当干燥到点D时，材料的整个表面变成干燥区域，蒸发表面逐渐向材料内部移动。蒸发所需的热量必须通过干燥的固体层，然后才能转移到蒸发表面。从物料中蒸发出来的水也必须通过这层干燥层，然后才能转移到主气流中。由于传热传质的扩展，干燥速率降低。此外，在点D之后，材料中未结合的水分已经被去除。接下来蒸发的是各种形式的结合水，因此，平衡蒸汽压将逐渐降低，传质的驱动力将降低，干燥速率也将迅速降低，直到到达e点，速率将降至零。这个阶段被称为减速的第二阶段。减速阶段的干燥速率曲线的形状随着材料的内部结构而变化，并且可能不都呈上述CDE曲线的形状。对于一些多孔材料，两个减速阶段之间的边界可能不明显，曲线似乎只

7、有横向截面。对于一些无孔吸水材料，蒸发仅在表面进行，并且干燥速率取决于固体中水的扩散速率，因此减速阶段仅具有类似于DE阶段的曲线。与恒速阶段相比，在减速阶段从材料中去除的水量相对少得多，但是所需的干燥时间长得多。简而言之，减速阶段的干燥速率取决于材料本身的结构、形状和尺寸，但与干燥介质的条件关系不大，因此减速阶段也称为材料的内部迁移控制阶段。3.实验装置3.1单元过程该装置的流程如图10-3所示。空气由鼓风机送至电加热器，加热后流入干燥室，加热干燥室托盘中的湿物料，然后通过排气管流入大气。随着干燥过程的进行，物料损失的水分量由称重传感器转换成电信号，并由智能数字显示仪器记录下来(或者通过固定的

8、时间间隔读取湿物料的重量)。图10-3干燥装置流程图1-范；2-管道；3-进气口；4-加热器；5箱型烘干机；6-气流分配器；7-称重传感器；8-湿毡；9-玻璃镜门；10，11，12-蝶阀；13-鼓风机入口温度计。3.2主要设备和仪器(1)鼓风机：BYF7122，370瓦；(2)电加热器：额定功率4.5千瓦；(3)干燥室：180mm 180mm 180mm 1250mm；(4)干料：红豆；(5)称重传感器：CZ500型，0 300g。4.实验步骤和注意事项4.1实验步骤(1)放置托盘，打开主电源，打开风扇电源。(2)打开仪器电源开关，给加热器通电加热，将加热按钮旋转到合适的加热电压(根据实验室温

9、度和实验讲解时间长短)。向U形湿漏斗中加入一定量的水，注意干球温度。干燥室温度(干球温度)需要达到恒定温度(例如，70)。(3)向待干燥的材料中加入一定量的水，使其均匀湿润。注意水量不能太多或太少。(4)当干燥室温度恒定在70时，小心地将湿毡放在称重传感器上。当放置待干燥的材料时，应特别小心不要用力压下，因为称重传感器的测量上限仅为300g，并且称重传感器很容易因重量过大而损坏(7)关闭风扇，切断总电源，清理实验设备。4.2注意事项(1)加热器开启前，必须先打开风扇，否则加热管可能会烧坏。(2)特别注意传感器的负载能力仅为300克。放置要干燥的材料时，你必须非常小心。切勿向下按压，以免损坏称重

10、传感器。(3)实验过程中，请勿拍打或触摸设备面板，以免造成料盘晃动而影响结果。5.实验数据处理5.1隧道干燥的实验数据如下：时间(分)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()湿球温度()失水(g)74.5 74.3 74.8 75.1 74.9 74.9 74.9 75.0 74.9 74.9 74.9 74.9 74.9 75.0 75.0 74.9 74.850.8 50.7

11、 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 54.00 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 18.81.绘制干燥曲线(失水时间曲线)；失水与时间关系曲线图流化床与隧道干燥综合实验一、实验目的1.了解流化床和隧道干燥装置的基本结构、工艺流程和操作方法。2.学习在恒定干燥条件下确定物料干燥特性的实验方法。3.掌握实验分析方法，根据实验干燥曲线得出恒速阶段的干燥速率曲线、干燥速率、临界含水量和平衡含水量。4.干燥条件对干燥过程特

12、性影响的实验研究。二、基本原则在设计干燥机的尺寸或确定干燥机的生产能力时，干燥特性数据，例如在给定干燥条件下干燥材料的干燥速率、临界含水量和平衡含水量，是最基本的技术基础参数。通常，干燥特性数据需要通过实验测量获得。根据干燥过程中空气状态参数是否变化，干燥过程可分为恒定干燥条件操作和非恒定干燥条件操作。如果使用大量的空气来干燥少量的材料，可以认为在干燥过程中湿空气的温度和湿度不会改变。此外，气流速度和气流与物料的接触方式不会改变。这种操作称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(提供湿馏分蒸发的面积)，单位时间内除去的湿馏分的质量，即：你？dw广告？-2G

13、cdXAd？在公式kg/(m2/s)中，U-干燥速率，也称为干燥通量，kg/(ms)；a-干燥表面积，m；w-蒸发的湿成分，千克；-干燥时间，s；气相色谱-绝对干物质的质量，千克；x-物料的湿含量，kg湿/kg干物料，负号表示x随着干燥时间的增加而减少。2.2。干燥速率的测定2(1)打开电子天平以备后用。(2)打开快速水分分析仪以备后用。(3)将0.5-1公斤红豆(如0.5-1公斤绿豆/花生)在60-70的热水中浸泡30分钟，取出，用干毛巾擦干表面水备用。(4)开启风机，调节风量至4060m/h，开启加热器加热。热风温度恒定后(通常设定在70 80)，向流化床中加入湿物料，开始计时，每隔4分钟

14、取出4份红豆物料，同时读取床温。取出的湿材料在快速水分分析仪中测量，以获得初始质量Gi和最终质量Gic，材料中的瞬时水分含量为：3Xi=Gi-GicGic计算每一时刻的瞬时含水量Xi，并将Xi与干燥时间进行比较？如图1所示，我画的是干酵母。排队。图1恒定干燥条件下的干燥曲线上述干燥曲线也可以被转换以获得干燥速率曲线。根据实测的干燥曲线，得到不同dXi下的斜率dXid。I，干燥速率u由公式11-1计算，u相对于x绘制，x是干燥速率曲线，如图2所示。显示。图2恒定干燥条件下的干燥速率曲线2.3。干燥过程分析预热部分见图1和2中的AB部分或AB部分。在预热段，材料的含水量略有下降，而温度上升到湿球温

15、度tW。干燥速率可能呈上升趋势或下降趋势。在预热期间干燥时间非常短，这在干燥计算中通常被忽略。一些干燥过程甚至没有预热部分。恒速干燥阶段见图1和图2中的BC部分。这部分材料的水分含量不断蒸发和减少。然而，由于这一阶段去除了附着在材料表面的未结合的水分，并且水分去除的机理与纯水相同，在恒定的干燥条件下，材料的表面总是保持在湿球温度tW，并且传质的驱动力保持不变，因此干燥速率也不变。改变。因此，在图2中，BC段是水平线。只要材料表面保持足够的湿润，材料的干燥过程总是以恒定的速度进行。该段的干燥速率取决于物料表面水分的蒸发速率，即物料外部的空气干燥条件，因此该阶段也称为表面蒸发控制阶段。在减速干燥阶段，随着干燥过程的进行，物料内部水分向表面移动的速度无法赶上表面水分的气化速度。材料表面局部出现“干燥区”。尽管此时材料其余表面的平衡蒸汽压仍与纯水的饱和蒸汽压相同，但由于“干燥区”的出现，在材料整个外表面上计算的干燥速率降低了。此时材料中的含水量称为临界含水量