干燥速率曲线
化工原理实验报告
实验名称：干燥速率曲线的测定实验
学院：化学工程学院
专业：化学工程与工艺
班级：化工09-2 班
姓名：学号
同组者姓名：
指导教师：
日期：2010年11月21日
一、实验目的
1．熟悉厢式干燥器的构造和操作；
2．测定在恒定干燥条件（即热空气温度、湿度、流速不变，物料与气流的接触方式不变）下的湿物料干燥曲线和干燥速率曲线；
3．测定该物料的临界湿含量X0；
4．掌握有关测量和控制仪器的使用方法。
二、基本原理
干燥过程可分为两个阶段，分别为恒速干燥阶段和降速干燥阶段。
1．干燥速率的测定
U=dw'/Sdt≈△W'/S△t (1)
式中：U—干燥速率，kg/(m2.h)；
S—干燥面积，m2（实验室现场提供）；
△t—时间间隔，h；
△W'—△t时间间隔内干燥气化的水分量，kg。
2．物料干基含水量
X=(G'-Gc')/Gc' (2)
式中：X—物料干基含水量，kg水/kg绝干物料；
'G—固体湿物料的量，kg；
'
Gc—绝干物料量，kg。
3．恒速干燥阶段，物料表面与空气之间对流传热系数的测定
Uc=dW'/Sdt=dQ'/r tw Sdt=α(t-t w)/r tw(3)
α=U c r tw/(t-t w) (4)
式中：α—恒速干燥阶段物料表面积与空气之间的对流传热系数，W/(m2.℃)；
Uc—恒速干燥阶段的干燥速率，kg/(m2.s)；
t w—干燥器内空气的湿球温度，℃；
t—干燥器内空气的干球温度，℃；
r—t w℃下水的气化热，J/kg。
tw
三、实验装置与流程
1．装置流程
空气用风机送入电加热器，经加热的空气流入干燥室，加热干燥室中的湿毛毡后，经排出管道排入大气中。随着干燥过程的进行，物料失
去的水分量由称重传感器和智能数显仪表记录下来。实验装置如图1所
示。
图1 干燥装置图
1-风机2-可移动实验框架3-旁路阀4-气路管道5-差压传
感器6-不锈钢孔板流量计7-电加热管8-风量均布器9-支
杆10、11-湿球、干球温度传感器12-可视门13-精密称重传
感器14-蝶阀 3 15-蝶阀 2 16-蝶阀 1 17-总电源空气开关
18-仪表电源开关19-变频器电源开关20-风机电源切换开
关21-电加热管停止按钮22-干球温度手自动切换开关及手
动调节旋钮23-干球温度自动调节仪24-指示灯25-电加热
管启动按钮26-加热管电压指示27-智能风量控制仪28-智
能多路液晶显示仪29-变频器
（1）风机电源切换开关：有三个位：直接、停止、变频分别为风机电源由电网直接提供、风机停止和风机电源由变频器提供。
（2）智能多路液晶显示仪的1~3通道分别为：空气流量、湿球温度、称重重量。
（3）风机电源切换开关：为3位开关，当开关打到左边位置时为直接电源给风机供电；当开关打到中间位置时为停止位置；当开关打到右
边位置时为变频器输出电源给风机供电。相应上面的指示灯指示的
是直接风机供电时的风机电源指示。
（4）风量控制：可通过仪表实现自动控制及调节旋钮实现手动风量控制，但风量不得低于50m3/h，否则会因为风量过小而使烧坏加热管。控制
方法是：1）手动控制时，将风量手自动切换开关打到手动位置，通
过调节手动旋钮即可对变频器输出控制，从而控制风机风量；2）自
动控制时，将手自动切换开关打到自动位置，这时可通过仪表对变频
器输出控制，从而也实现了对风机风量的控制。
2．主要设备及仪器
（1）鼓风机：MY250W，250W
（2）电加热器：4.5KW
（3）干燥室：180mm×180mm×1250mm
（4）干燥物料：湿毛毡
（5）称重传感器：YZ108A型，0~300g。
四、实验步骤及注意事项
1．实验步骤
1)打开仪表控制柜上的仪表电源开关，打开风机电源开关，再按下加热管
启动按钮，通过仪表自动控制干燥室温度在70℃。
2)将毛毡加水润湿均匀，注意水量不能过多或过少。
3)当干燥室温度恒定在70℃时，将是毛毡小心地悬挂于称重传感器下的托
盘上。
4)记录时间和毛毡剩余水的重量，每分钟记录一次数据；每两分钟记录一
次干球温度和湿球温度。
5)待毛毡恒重时，即实验终了，按下停止按钮，停止加热，小心取下毛毡。
6)等干球温度降到30℃左右时关闭风机电源、仪表电源，清理实验设备。
2．注意事项
1)必须先开风机，后开加热器，否则加热管可能会被烧坏。
2)特别注意传感器是非常精密的仪器，且其负荷量仅为300g，放取毛毡时
必须十分小心，绝对不能下拉或用力上提，否则会完全损坏称重传感器
导致不能再使用。
3)风量不得低于50m3/h，否则会因为风量过小而使加热管烧坏。
五. 原始实验数据（附页）
六．数据处理
22
2.图表制作
①根据上表以△W/g为纵坐标，以t为横坐标，可得到如下曲线图可以作得干燥曲线图:
②根据上表以X为横坐标，以U为纵坐标可作得干燥速率曲线：
x/g
由上图可知，物料的临界湿含量X0=1.25
七、思考题解答
1. 毛毡含水是什么性质的水分？
答：毛毡含水有自由水和平衡水，其中干燥除去的为自由水。
2. 实验过程中干、湿球温度计是否变化？为什么？
答：干球温度是变化的。干球温度是指空气温度，由于空气流量是不稳
的，干燥温度是在70℃上下波动的。
湿球温度也是在变化的。由于失水量是在变化的，同时干球温度也是
变化的。
3. 恒定干燥条件是指什么？
答：在间歇干燥实验中，用大量的热空气干燥少量的湿物料，空气的温度、湿度、气速及流动方式都恒定不变。
4. 如何判断实验已结束？
答：毛毡恒重，即重量显示仪的读数不变。但实际试验中不可能出现恒定不变的情况，会有上下的小浮动。
化工原理干燥实验报告.doc
化工原理干燥实验报告 一、摘要 本实验在了解沸腾流化床干燥器的基本流程及操作方法的基础上，通过沸腾流化床干燥器的实验装置测定干燥速率曲线，物料含水量、床层温度与时间的关系曲线，流化床压降与气速曲线。 干燥实验中通过计算含水率、平均含水率、干燥速率来测定干燥速率曲线和含水量、床层温度与时间的关系曲线；流化床实验中通过计算标准状况下空气体积、使用状态下空气体积、空气流速来测定流化床压降与气速曲线。 二、实验目的 1、了解流化床干燥器的基本流程及操作方法。 2、掌握流化床流化曲线的测定方法，测定流化床床层压降与气速的关系曲线。 3、测定物料含水量及床层温度时间变化的关系曲线。 4、掌握物料干燥速率曲线的测定方法，测定干燥速率曲线，并确定临界含水量X0及恒速阶段的传质系数kH及降速阶段的比例系数KX。 三、实验原理 1、流化曲线 在实验中，可以通过测量不同空气流量下的床层压降，得
到流化床床层压降与气速的关系曲线（如图）。 当气速较小时，操作过程处于固定床阶段（AB段），床层基本静止不动，气体只能从床层空隙中流过，压降与流速成正比，斜率约为1（在双对数坐标系中）。当气速逐渐增加（进入BC段），床层开始膨胀，空隙率增大，压降与气速的关系将不再成比例。 当气速继续增大，进入流化阶段（CD段），固体颗粒随气体流动而悬浮运动，随着气速的增加，床层高度逐渐增加，但床层压降基本保持不变，等于单位面积的床层净重。当气速增大至某一值后（D点），床层压降将减小，颗粒逐渐被气体带走，此时，便进入了气流输送阶段。D点处的流速即被称为带出速度(u0)。 在流化状态下降低气速，压降与气速的关系线将沿图中的DC线返回至C点。若气速继续降低，曲线将无法按CBA继续变化，而是沿CA’变化。C点处的流速被称为起始流化速度(umf)。 在生产操作过程中，气速应介于起始流化速度与带出速度之间，此时床层压降保持恒定，这是流化床的重要特点。据此，可以通过测定床层压降来判断床层流化的优劣。 2、干燥特性曲线 将湿物料置于一定的干燥条件下，测定被那干燥物料的质量和温度随时间变化的关系，可得到物料含水量（X）与时间（τ）的关系曲线及物料温度（θ）与时间（τ）的关系曲线（见下图）。物料含水量与时间关系曲线的斜率即为干燥速率（u）。将干燥速
干燥速率曲线的测定实验
干燥速率曲线的测定实验 一、实验内容 (1)在一定干燥条件下测定硅胶颗粒的干燥速率曲线； (2)测定气体通过干燥器的压降。 二、实验目的 (1)了解测定物料干燥速率曲线的工程意义 (2)学习和掌握测定干燥速率曲线的基本原理和实验方法。 (3)了解影响干燥速率的有关工程因素，熟悉流化床干燥器的结构特点及操作方法。 三、实验基本原理 干燥时指采用某种方式将热量传给湿物料，使其中的湿分（水或者有机溶剂）汽化分离的单元操作，在化工，轻工及农、林、渔业产品的加工等领域有广泛的应用。 干燥过程不仅涉及到气、固两相间的传热和传质，而且涉及到湿分以气态或液态的形式自物料向内部表面传质的机理。由于物料的含水性质和物料的形状及内部结构不同，干燥过程速率受到物料性质，含水量，含水性质，热介质性质和设备类型等各种因素的影响。目前，尚无成熟的理论方法来计算干燥速率，工业上仍需依赖于实验解决干燥问题。 物料的含水量，一般多用相对于湿物料总量的水分含量，即以湿物料为基准的含水率，用ω（kg水分/kg湿物料）来表示，但干燥时物料总量不断发生变化，所以，采用以干物料为基准的含水率X（kg水分/kg干物料）来表示较为方便。ω和X之间有如下关系： 在干燥过程的设计和操作时，干燥速率是一个非常重要的参数。例如对于干燥设备的设计或选型，通常规定干燥时间和干燥工艺要求，需要确定干燥器的类型和干燥面积，或者，在干燥操作时，设备的类型及干燥器的面积已定，规定工艺要求，确定所需干燥时间。这都是需要知道物料的干燥特性，即干燥速率曲线。 干燥速率一般用单位时间内单位面积上汽化的水量表示 式中——干燥速率，kg/(m2·s)； ——干燥除去的水量，kg； ——平均面积，m2； ——干燥时间，s。 干燥速率也可以以干物料为基准，用单位质量干物料在单位时间内所汽化的水量表示 式中——干物料质量，kg。 因为
干燥速率曲线测定实验讲义
干燥速率曲线测定实验讲义 一、实验目的 1．掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法。 2．学习物料含水量的测定方法。 3．加深对物料临界含水量Xc的概念及其影响因素的理解。 4．学习恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数的测定方法。 二、实验内容 1.每组在某固定的空气流量和某固定的空气温度下测量一种物料干燥曲线、干燥速率曲线和临界含水量。 2.测定恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数。 三、实验原理 当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可分为两个阶段。 第一个阶段为恒速干燥阶段。在过程开始时，由于整个物料的湿含量较大，其内部的水分能迅速地达到物料表面。因此，干燥速率为物料表面上水分的气化速率所控制，故此阶段亦称为表面气化控制阶段。在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面处的水蒸汽分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。 第二个阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减少，故干燥速率不断下降。 恒速段的干燥速率和临界含水量的影响因素主要有：固体物料的种类和性质；固体物料层的厚度或颗粒大小；空气的温度、湿度和流速；空气与固体物料间的相对运动方式。 恒速段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。本实验在恒
干燥速率与干燥过程计算5_12_3
14.3 干燥速率与干燥过程计算 14.3.1 物料在定态空气条件下的干燥速率 （1）干燥动力学实验 物料的干燥速率即水分汽化速率A N 可用单位时间、单位面积（气固接触界面）被汽化的水量表示， 即τ Ad dX G N c A -= 式中 c G ——试样中绝对干燥物料的质量，kg ； A ——试样暴露于气流中的表面积，m 2； X ——物料的自由含水量，*X X X t -=，kg 水/kg 干料。 干燥曲线或干燥速率曲线是恒定的空气条件（指一定的速率、温度、湿度）下获得的。对指定的物料，空气的温度、湿度不同，速率曲线的位置也不同，如图14-13所示 （2）恒速干燥阶段BC （3）降速干燥阶段CD 在降速阶段干燥速率的变化规律与物料性质及其内部结构有关。降速的原因大致有如下四个。
① 实际汽化表面减少； ② 汽化面的内移； ③ 平衡蒸汽压下降； ④ 固体内部水分的扩散极慢。 （4）临界含水量 固体物料在恒速干燥终了时的含水量为临界含水量，而从中扣除平衡含水量后则称 临界自由含水量C X （5）干燥操作对物料性状的影响 14.3.2 间歇干燥过程的计算 14.3.2.1 恒速阶段的干燥时间1τ 如物料在干燥之前的自由含水量1X 大于临界含水量c X ，则干燥必先有一恒速阶段。忽略物料的预热阶段，恒速阶段的干燥时间1τ由τ Ad dX G N c A -= 积分求出。 ??-=C 11A d d X X c N X A G ττ 因干燥速率A N 为一常数， A c c N X X A G -? = 11τ 速率A N 由实验决定，也可按传质或传热速率式估算，即 )()(w w w H A t t r H H k N -= -=α w H 为湿球温度w t 下的气体的饱和湿度。 传质系数H k 的测量技术不如给热系数测量那样成熟与准确，在干燥计算中常用经验的给热系数进行 计算。气流与物料的接触方式对给热系数影响很大，以下是几种典型接触方式的给热系数经验式。 （1）空气平行于物料表面流动（图14-16a ） 8.00143.0G =αkW/m 2·℃ 式中G 为气体的质量流速，kg/（m 2·s ）。 上式的试验条件为14.8~68.0=G kg/（m 2·s ），气温150~45=t ℃。 （2）空气自上而下或自下而上穿过颗粒堆积层（图14-16b ） 41.0p 59 .00189.0d G =α ???? ??>350μG d p 41 .0p 49 .00118.0d G =α ??? ? ??<350μG d p 式中 G ——气体质量流速，kg/（m2·s ）； p d ——具有与实际颗粒相同表面的球的直径，m ； μ—— 气体粘度，Pa ·s 。 （3）单一球形颗粒悬浮于气流中（图14-16c ） 3/12 /1p p Pr Re 65.02+=λ αd μ ρ u d p p Re =
干燥特性曲线实验报告
洞道干燥特性曲线测定实验 一、实验目的 1. 了解洞道干燥装置和流化床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实验方法。 3. 掌握根据实验干燥曲线求干燥速率曲线、恒速阶段干燥速率、临界含水量、平衡含水量的实验分析方法。 4. 实验研究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能力时，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。由于实际生产中被干燥物料的性质千变万化，因此对于大多数具体的被干燥物料而言，其干燥特性数据常常需要通过实验测定而取得。 1. 干燥速率的定义 干燥速率定义为单位干燥面积（提供湿分汽化的面积）、单位时间内所除去的湿分质量，即： C G dX dW U Ad Ad ττ= =- kg/(m2s) (11－1) 式中，U －干燥速率，又称干燥通量，kg/（m2s ）；A －干燥表面积，m2；W －汽化的湿分量，kg ； τ －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 2. 干燥速率的测定方法 （1）将电子天平开启，待用。将快速水分测定仪开启，待用。 （2）将0.5~1kg 的湿物料（如取0.5~1kg 的黄豆放入60~70℃的热水中泡30min ，取出，并用干毛巾吸干表面水分，待用。 （3）开启风机，调节风量至40～60m3/h ，打开加热器加热。待热风温度恒定后（通常可设定在70～80℃），将湿物料加入流化床中，开始计时，每过4min 取出10克左右的物料，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i G 和终了质量iC G 。则物料中瞬间含水率 iC iC i i G G G X -= 。 计算出每一时刻的瞬间含水率i X ，然后将i X 对干燥时间i τ作图，如图11－1，即为干燥曲线。
干燥速率曲线的测定
一、实验目的 1、熟悉厢式干燥器的构造和操作； 2、测定在恒定干燥条件(即热空气温度、湿度、流速不变，物料与气流的接触方式不变)下的湿物料干燥曲线和干燥速率曲线； 3、定该物料的临界湿含量X 0； 4、掌握有关测量和控制仪器的使用方法。 二、实验原理 当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可分为两个阶段。 第一个阶段为恒速干燥阶段。在过程开始时，由于整个物料的湿含量较大，其内部的水分能迅速地达到物料表面。因此，干燥速率为物料表面上水分的气化速率所控制，故此阶段亦称为表面气化控制阶段。在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面的温度维持恒定(等于热空气湿球温度)，物料表面处的水蒸汽分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。 第二个阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减少，故干燥速率不断下降。 恒速段的干燥速率和临界含水量的影响因素主要有：固体物料的种类和性质；固体物料层的厚度或颗粒大小；空气的温度、湿度和流速；空气与固体物料间的相对运动方式。 恒速段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。本实验在恒定干燥条件下对帆布物料进行干燥，测定干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。 1、干燥速率的测定 τ τ??≈= S W Sd dW U ' ' (7-1) 式中：U —干燥速率，kg/(m 2·h)； S —干燥面积，m 2，(实验室现场提供)； τ?—时间间隔，h ； 'W ?—τ?时间间隔内干燥气化的水分量，kg 。 2、物料干基含水量
干燥速率曲线测定实验
一、实验目的 ⒈ 掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法。 ⒉ 学习物料含水量的测定方法。 ⒊ 加深对物料临界含水量Xc 的概念及其影响因素的理解。 ⒋ 学习恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数的测定方法。 ⒌ 学习用误差分析方法对实验结果进行误差估算。 二、实验内容 ⒈ 每组在某固定的空气流量和某固定的空气温度下测量一种物料干燥曲线、干燥速率曲线和临界含水量。 ⒉ 测定恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数。 三、实验原理 当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可分为两个阶段。 第一个阶段为恒速干燥阶段。在过程开始时，由于整个物料的湿含量较大，其内部的水分能迅速地达到物料表面。因此，干燥速率为物料表面上水分的气化速率所控制，故此阶段亦称为表面气化控制阶段。在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面处的水蒸汽分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。 第二个阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减少，故干燥速率不断下降。 恒速段的干燥速率和临界含水量的影响因素主要有：固体物料的种类和性质；固体物料层的厚度或颗粒大小；空气的温度、湿度和流速；空气与固体物料间的相对运动方式。 恒速段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。本实验在恒定干燥条件下对帆布物料进行干燥，测定干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。 ⒈ 干燥速率的测定 τ τ??≈= S W Sd dW U '' （8-1） 式中：U —干燥速率，kg /（m 2·h ）； S —干燥面积，m 2，（实验室现场提供）； τ?—时间间隔，h ；
干燥速率曲线测定结果报告
背景; 干燥设备又称干燥器和干燥机。用于进行干燥操作的设备，通过加热使物料中的湿分（一般指水分或其他可挥发性液体成分）汽化逸出，以获得规定湿含量的固体物料。干燥的目的是为了物料使用或进一步加工的需要。如木材在制作木模、木器前的干燥可以防止制品变形，陶瓷坯料在煅烧两款干燥设备前的干燥可以防止成品龟裂。另外干燥后的物料也便于运输和贮存，如将收获的粮食干燥到一定湿含量以下，以防霉变。由于自然干燥远不能满足生产发展的需要，各种机械化干燥器越来越广泛地得到应用。 一、实验目的 ⒈ 掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法。 ⒉ 学习物料含水量的测定方法。 ⒊ 加深对物料临界含水量Xc 的概念及其影响因素的理解。 ⒋ 学习恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数的测定方法。 ⒌ 学习用误差分析方法对实验结果进行误差估算。 二、实验内容 ⒈ 每组在某固定的空气流量和某固定的空气温度下测量一种物料干燥曲线、干燥速率曲线和临界含水量。 ⒉ 测定恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数。 三、实验原理 当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可分为两个阶段。 第一个阶段为恒速干燥阶段。在过程开始时，由于整个物料的湿含量较大，其内部的水分能迅速地达到物料表面。因此，干燥速率为物料表面上水分的气化速率所控制，故此阶段亦称为表面气化控制阶段。在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面处的水蒸汽分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。 第二个阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减少，故干燥速率不断下降。 恒速段的干燥速率和临界含水量的影响因素主要有：固体物料的种类和性质；固体物料层的厚度或颗粒大小；空气的温度、湿度和流速；空气与固体物料间的相对运动方式。 恒速段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。本实验在恒定干燥条件下对帆布物料进行干燥，测定干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。 ⒈ 干燥速率的测定 τ τ??≈=S W Sd dW U ' ' （7-1） 式中：U —干燥速率，kg /（m 2 ·h ）； s 燥面积，m 2 ，（实验室现场提供）； τ?—时间间隔，h ； 'W ?—τ?时间间隔内干燥气化的水分量，kg 。 S ─干燥面积， [m 2] G C ─绝干物料量， [g] R ─空气流量计的读数， [kPa]
干燥速率曲线测定实验
实验７ 干燥速率曲线测定实验 一、实验目的 ⒈ 了解洞道干燥器的结构，练习操作。 ⒉ 在恒定空气温度和流量条件下,测定物料的干燥曲线和干燥速率曲线。 ⒊ 加深对物料临界含水量Xc 的概念及其影响因素的理解。 ⒋ 测定恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数。 二、实验原理 当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可分为两个阶段。 第一个阶段为恒速干燥阶段。在过程开始时，由于整个物料的湿含量较大，其内部的水分能迅速地达到物料表面。因此,干燥速率为物料表面上水分的气化速率所控制,故此阶段亦称为表面气化控制阶段。在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度)，物料表面处的水蒸汽分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。 第二个阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。此时,物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。随着物料湿含量逐渐减少,物料内部水分的迁移速率也逐渐减少，故干燥速率不断下降。 恒速段的干燥速率和临界含水量的影响因素主要有:固体物料的种类和性质;固体物料层的厚度或颗粒大小；空气的温度、湿度和流速;空气与固体物料间的相对运动方式。 恒速段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。本实验在恒定干燥条件下对帆布物料进行干燥,测定干燥曲线和干燥速率曲线,目的是掌握恒速段干燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。 ⒈ 干燥速率的测定 τ τ??≈ =S W Sd dW U ' ' （7-１) 式中：U —干燥速率,kg /(m 2 ·h ）； S —干燥面积,m 2 ，（实验室现场提供)； τ?—时间间隔,h; 'W ?—τ?时间间隔内干燥气化的水分量，kg 。 ⒉ 物料干基含水量 ' ' 'Gc Gc G X -= (7-２） 式中:X —物料干基含水量,kg 水/ kg 绝干物料;
14.3 干燥速率与干 燥过程计算.
福州大学化工原理电子教案固体干燥 14.3 干燥速率与干燥过程计算 14.3.1 物料在定态空气条件下的干燥速率 （1）干燥动力学实验 物料的干燥速率即水分汽化速率NA可用单位时间、单位面积（气固接触界面）被汽化的水量表示，即NA= 式中 Gc——试样中绝对干燥物料的质量，kg； GcdX -Adτ A——试样暴露于气流中的表面积，m2； X——物料的自由含水量，X=Xt-X*，kg水/kg干料。 干燥曲线或干燥速率曲线是恒定的空气条件（指一定的速率、温度、湿度）下获得的。对指定的物料，空气的温度、湿度不同，速率曲线的位置也不同，如图14-13所示
（2）恒速干燥阶段BC （3）降速干燥阶段CD 在降速阶段干燥速率的变化规律与物料性质及其内部结构有关。降速的原因大致有如下四个。 - 1 - 1 福州大学化工原理电子教案固体干燥 ①实际汽化表面减少； ②汽化面的内移； ③平衡蒸汽压下降； ④固体内部水分的扩散极慢。 （4）临界含水量 固体物料在恒速干燥终了时的含水量为临界含水量，而从中扣除平衡含水量后则称 临界自由含水量XC （5）干燥操作对物料性状的影响 14.3.2 间歇干燥过程的计算 14.3.2.1 恒速阶段的干燥时间τ1 如物料在干燥之前的自由含水量X1大于临界含水量Xc，则干燥必先有一恒速阶段。忽略物料的预热阶段，恒速阶段的干燥时间τ1由NA=GcdX积分求出。 -Adτ τ1GcXCdX dτ=-?0A?X1NA 因干燥速率NA为一常数， τ1=GcX1-Xc ?ANA
速率NA由实验决定，也可按传质或传热速率式估算，即 NA=kH(Hw-H)=α rw(t-tw) Hw为湿球温度tw下的气体的饱和湿度。 传质系数kH的测量技术不如给热系数测量那样成熟与准确，在干燥计算中常用经验的给热系数进行计算。气流与物料的接触方式对给热系数影响很大，以下是几种典型接触方式的给热系数经验式。 （1）空气平行于物料表面流动（图14-16a） α=0.0143G0.8kW/m2·℃ 式中G为气体的质量流速，kg/（m2·s）。 上式的试验条件为G=0.68~8.14kg/（m2·s），气温t=45~150℃。 （2）空气自上而下或自下而上穿过颗粒堆积层（图14-16b） G0.59 α=0.0.41 dp G0.49 α=0.0.41dp?dpG??>350 μ????dpG?? <350 μ??? 式中 G——气体质量流速，kg/（m2·s）； dp——具有与实际颗粒相同表面的球的直径，m； μ——气体粘度，Pa·s。 （3）单一球形颗粒悬浮于气流中（图14-16c） αdp1/2=2+0.65RepPr1/3 λ dpuρ Rep=μ - 2 - 2 福州大学化工原理电子教案固体干燥 式中 u——气体与颗粒的相对运动速度； ρ、μ、Pr——气体的密度、粘度和普朗特数。
化工原理实验——干燥曲线及干燥速率曲线测定实验
实验十干燥曲线及干燥速率曲线测定实验 一、实验装置 干燥器类型：洞道； 洞道截面积：1# A=× = 0.0221m2、2# A=× = 0.030m2 加热功率：500w—1500w；空气流量：1-5m3/min；干燥温度：40--120℃ 孔板流量计：孔流系数C0=，孔板孔径d0=( m) 重量传感器显示仪：量程（0-200g），精度级； 干球温度计、湿球温度计显示仪：量程（0-150℃），精度级； 孔板流量计处温度计显示仪：量程（-50-150℃），精度级； 孔板流量计压差变送器和显示仪：量程（0-10KPa），精度级； 图10-1 洞道干燥实验流程示意图 1.中压风机； 2.孔板流量计； 3. 空气进口温度计； 4.重量传感器； 5.被干燥物料； 6.加热器； 7.干球温度计； 8.湿球温度计； 9.洞道干燥器；10.废气排出阀；11.废气循环阀； 12.新鲜空气进气阀；13.干球温度显示控制仪表；14.湿球温度显示仪表； 15.进口温度显示仪表；16.流量压差显示仪表；17.重量显示仪表；18.压力变送器。 二、物料 物料：毛毡；干燥面积：S=**2=(m2)（以实验室现场提供为准）。 绝干物料量(g)：1# G C=，2# G C=（以实验室现场提供为准）。
三、操作方法 ⒈ 将干燥物料（毛粘）放入水中浸湿，向湿球温度计的附加蓄水池内补充适量的水， 使池内水面上升至适当位置。 ⒉ 调节送风机吸入口的蝶阀12到全开的位置后，按下电源的绿色按钮，再按风机按钮，启动风机。 ⒊ 用废气排出阀10和废气循环阀11调节到指定的流量后，开启加热电源。在智能仪表中设定干球温度，仪表自动调节到指定的温度。 干球温度设定方法： 第一套：长按 ——增大，设定好数值后，按键确定。 第二套：/减小，设定好后，自动确认。 ⒋ 干燥器的流量和干球温度恒定达5分钟之后，既可开始实验。此时，读取数字显示仪的读数作为试样支撑架的重量。 ⒌ 将被干燥物料（毛粘）从水中取出，控去浮挂在其表面上的水分（最好挤去所含的水分，以免干燥时间过长），将支架从干燥器内取出，将被干燥物料夹好。 ⒍ 将支架连同试样放入洞道内，并安插在其支撑杆上并与气流平行放置。注意：不能用力过大，避免使传感器受损。 7．立即按下秒表开始计时，并记录显示仪表的显示值。然后每隔一段时间（3分钟）记录一次数据（记录总重量和时间），直至干燥物料的重量不再明显减轻为止（重量变化小于0.1克）。 ⒏ 关闭加热电源，待干球温度降至常温后关闭风机电源和总电源。 ⒐ 实验完毕，一切复原。 四、注意事项 ⒈ 重量传感器的量程为（0--200克），精度较高。在放置干燥物料时务必要轻拿轻放，以免损坏仪表。 ⒉ 干燥器内必须有空气流过才能开启加热，防止干烧损坏加热器，出现事故。 ⒊ 干燥物料要充分浸湿，但不能有水滴自由滴下，否则将影响实验数据的正确性。 ⒋ 实验中不要改变智能仪表的设置。
北京化工大学-干燥实验报告
北京化工大学-干燥实验报告
e北京化工大学 实验报告 课程名称：化工原理实验实验日期：2012.5.9 班级：化工0903班姓名：徐晗 同组人：高秋，高雯璐，梁海涛装置型号：FFRS-Ⅱ型 流化干燥实验 一、摘要 本实验通过空气加热装置测定了空气的干、湿球温度，通过孔板流量计测定了空气的流量，并采用湿小麦为研究对象，对其进行干燥，分别记录了物料温度、床层压降、孔板压降等参数，测定了小麦的干燥曲线、干燥速率曲线，以及流化床干燥器中小麦的流化曲线。实验中通过Excel 作图并进行了实验结果分析。 关键词：流化床干燥含水量床层压降速率曲线 二、实验目的
1. 了解流化床干燥器的基本流程及操作方法。 2. 掌握流化床流化曲线的测定方法、测定流化床床层压降与气速的关系曲线。 3. 测定物料含水量及床层温度随时间变化的关系曲线。 4. 掌握物料干燥速率曲线的测定方法，测定干燥速率曲线，并确定临界含水量X0及恒速阶段的传质系数k H及降速阶段的比例系数K x。 三、实验原理 1.流化曲线 在实验中，可以通过测量不同空气流量下的床层压降，得到流化床床层压降与气速 的关系曲线。如图1所示。 图1 流化曲线 当气速较小时，操作过程处于固定床阶段
（AB段），床层基本静止不动，气体只能从床层空隙中流过，压降与流速成正比，斜率约为1（在双对数坐标系中）。当气速逐渐增加（进入BC 阶段），床层开始膨胀，空隙率增大，压降与气速的关系将不再成比例。 当气速继续增大，进入流化阶段（CD段），固体颗粒随气体流动而悬浮运动，随着气速的增加，床层高度逐渐增加，但床层压降基本保持不变，等于单位面积的床层净重。当气速增大至某一值后（D点），床层压降将减小，颗粒逐渐被气体带走，此时，便进入了气流输送阶段。D点处得流速被称为带出速度（u0）。 在流化状态下降低气速，压降与气速的关系将沿图中的DC线返回至C点。若气速继续降低，曲线将无法按CBA继续变化，而使沿CA’变化。C点处的流速被称为起始流化速度（u mf）。 在生产操作中，气速应介于起始流化速度与带出速度之间，此时床层压降保持恒定，这是流化床的重要特点。据此，可以通过测定床层压降来判断床层流化的优劣。 2．干燥特性曲线 将湿物料置于一定的干燥条件下，测定被干
干燥速率曲线的测定实验.
1、实验目的 1.熟悉常压洞道式（厢式）干燥器的构造和操作； 2.测定在恒定干燥条件（即热空气温度、湿度、流速不变，物料与气流的接触方式不变）下的湿物料干燥曲线和干燥速率曲线； 3.测定该物料的临界湿含量X0； 4.掌握有关测量和控制仪器的使用方法。 2、实验原理 当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。根据干燥过程中不同时期的特点，干燥过程可分为两个阶段。 第一个阶段为恒速干燥阶段。在过程开始时，由于整个物料的湿含量较大，其内部的水分能迅速地到达物料表面。因此，干燥速率为物料表面上水分的气化速率所控制，故此阶段亦称为表面气化控制阶段。在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面处的水蒸汽分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。 第二个阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，进入降速干燥阶段。此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减少，故干燥速率不断下降。 恒速段的干燥速率和临界含水量的影响因素主要有：固体物料的种类和性质；固体物料层的厚度或颗粒大小；空气的温度、湿度和流速；空气与固体物料间的相对运动方式。 恒速段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。 本实验在恒定的干燥条件下对帆布物料进行干燥，测定干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。 1.干燥速率测定：U=dW`/Sdτ??W`/S?τ U------干燥速率，kg/（m2.h） S------干燥面积，m2
干燥速率曲线的测定实验
序号：35 化工原理实验报告 实验名称：干燥速率曲线的测定实验 学院：化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级：化工09－3班 姓名：曾学礼学号09402010337 同组者姓名：周锃刘翰卿 指导教师：张亚静 日期：2011年10月18日
一、实验目的 1.熟悉常压洞道式（厢式）干燥器的构造和操作； 2.测定在恒定干燥条件（即热空气温度、湿度、流速不变，物料与气流的接 触方式不变）下的湿物料干燥曲线和干燥速率曲线； 3.测定该物料的临界湿含量X0； 4.掌握有关测量和控制仪器的使用方法。 二、实验原理 当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可以分为两个阶段，恒速干燥阶段和降速干燥阶段。 恒速段的干燥速率和临界含水量的影响因素主要有：固体物料的种类和性质；固体物料层的厚度或颗粒大小；空气的温度，湿度和流速；空气与固体物料的相对运动方式。 恒速段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。本实验在恒定干燥条件下对毛毡物料进行干燥；测定干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。 1.干燥速率测定：U=dW`/Sdτ≈△W`/S△τ U------干燥速率，kg/（m2.h） S------干燥面积，m2 △τ ------时间间隔，h △W`------△τ时间间隔内干燥气化的水分量，kg 2.物料干基含水量：X=（G`-Gc`）/ Gc` X------物料干基含水量，kg水/kg绝干物料 G`------固体湿物料的量，kg Gc`------绝干物料量，kg 3.恒速干燥阶段，物料表面与空气之间对流传热系数的测定 Uc= dW`/Sdτ=dQ`/r tw Sdτ=α（t-t w）/r tw α= Uc r tw /（t-t w） α------恒速干燥阶段物料表面与空气之间的对流传热系数，W/( m2.℃) Uc -------恒速干燥阶段的干燥速率，kg/（m2.s） t w -------干燥器内空气的湿球温度，℃ t-------干燥器内空气的干球温度，℃ r tw ------ t w℃下水的气化热，j/kg 4.干燥器内空气实际体积流量的计算 V t=V t0×（273+t）/（273+ t0） V t------干燥器内空气实际流量，m3/ s； t0------流量计处空气的温度，℃； V t0------常压下t0℃时空气的流量，m3/ s； t-------干燥器内空气的温度，℃。 V t0=C0×A0×(2×△p/ρ)0.5 A0=πd20/4 C0-------流量计流量系数，C0=0.67
干燥曲线及干燥速率曲线测定实验数据处理
序号累计时间 （分） 总重量 GT（g） 干基含水量X （kg/kg） 平均含水量 XA V（kg/kg） 干燥速率U×104 [kg/ （s·m2）] 1 0 108.6 2.057 2.0159 3.1233 2 3 107.3 1.975 1.9363 2.8830 3 6 106.1 1.898 1.8631 2.6428 4 9 10 5 1.828 1.7962 2.4025 5 12 104 1.764 1.7325 2.4025 6 15 103 1.701 1.6720 2.1623 7 18 102.1 1.643 1.6146 2.1623 8 21 101.2 1.586 1.5573 2.1623 9 24 100.3 1.529 1.5000 2.1623 10 27 99.4 1.471 1.4427 2.1623 11 30 98.5 1.414 1.3854 2.1623 12 33 97.6 1.357 1.3280 2.1623 13 36 96.7 1.299 1.2707 2.1623 14 39 95.8 1.242 1.2134 2.1623 15 42 94.9 1.185 1.1561 2.1623 16 45 94 1.127 1.0987 2.1623 17 48 93.1 1.070 1.0414 2.1623 18 51 92.2 1.013 0.9841 2.1623 19 54 91.3 0.955 0.9268 2.1623 20 57 90.4 0.898 0.8694 2.1623 21 60 89.5 0.841 0.8121 2.1623 22 63 88.6 0.783 0.7580 1.9220 23 66 87.8 0.732 0.7070 1.9220 24 69 87 0.682 0.6592 1.6818 25 72 86.3 0.637 0.6146 1.6818 26 75 85.6 0.592 0.5669 1.9220 27 78 84.8 0.541 0.5159 1.9220 28 81 84 0.490 0.4682 1.6818 29 84 83.3 0.446 0.4236 1.6818 30 87 82.6 0.401 0.3822 1.4415 31 90 82 0.363 0.3471 1.2013 32 93 81.5 0.331 0.3185 0.9610 33 96 81.1 0.306 0.2898 1.2013 34 99 80.6 0.274 0.2580 1.2013 35 102 80.1 0.242 0.2293 0.9610 36 105 79.7 0.217 0.2006 1.2013 37 108 79.2 0.185 0.1688 1.2013 38 111 78.7 0.153 0.1401 0.9610 39 114 78.3 0.127 0.1146 0.9610 40 117 77.9 0.102 0.0892 0.9610
干燥特性曲线测定实验.
浙江科技学院 课程名称： 实验名称： 学院： 专业班： 姓名： 学号： 同组人员： 实验时间 : 指导教师： 实验报告化工原理干燥特性曲线测定实验生物与化学工程学院化工111 王建福 5110420016 杨眯眯张涛 2013 年 11 月 28 日诸爱士 1 一、实验课程名称：化工原理 二、实验项目名称：干燥特性曲线测定实验 三、实验目的和要求： 1. 了解洞道式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实验方法。 3. 掌握根据实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、平衡含水量的实验分析方法。 4. 实验研究干燥条件对于干燥过程特性的影响。 四、实验内容和原理 实验内容：测定时间与物料质量的变化关系，计算含水量、干燥速度，绘制干燥曲线与干燥速率曲线。实验原理：在设计干燥器的尺寸或确定干燥器的生产能力时，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。由于实际生产中的被干燥物料的性质千变万化，因此对于大多数具体的被干燥物料而言，其干燥特性数据常常需要通过实验测定。 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。 1. 干燥速率的定义 干燥速率的定义为单位干燥面积（提供湿分汽化的面积）、单位时间内所除去的湿分质量。即 GdXdW =-C
AdτAdτ2式中，U－干燥速率，又称干燥通量，kg/（ms）；A－干燥表面积， m2； W－汽化的湿分量，kg；τ －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减少。 U=(1) 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实验，随着干燥时间的延长，水分不断汽化，湿物料质量减少。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。再将物料烘干后称重得到绝干物料重Gc，则物料中瞬间含水率X为 X=G-Gc （2） Gc 计算出每一时刻的瞬间含水率X，然后将X对干燥时间τ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 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。
干燥速率曲线测定实验
实验7 干燥速率曲线测定实验 一、实验目的 ⒈ 了解洞道干燥器的结构，练习操作。 ⒉ 在恒定空气温度和流量条件下，测定物料的干燥曲线和干燥速率曲线。 ⒊ 加深对物料临界含水量Xc 的概念及其影响因素的理解。 ⒋ 测定恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数。 二、实验原理 当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可分为两个阶段。 第一个阶段为恒速干燥阶段。在过程开始时，由于整个物料的湿含量较大，其内部的水分能迅速地达到物料表面。因此，干燥速率为物料表面上水分的气化速率所控制，故此阶段亦称为表面气化控制阶段。在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面处的水蒸汽分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。 第二个阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减少，故干燥速率不断下降。 恒速段的干燥速率和临界含水量的影响因素主要有：固体物料的种类和性质；固体物料层的厚度或颗粒大小；空气的温度、湿度和流速；空气与固体物料间的相对运动方式。 恒速段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。本实验在恒定干燥条件下对帆布物料进行干燥，测定干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。 ⒈ 干燥速率的测定 τ τ??≈ =S W Sd dW U ' ' （7-1） 式中：U —干燥速率，kg /（m 2 ·h ）； S —干燥面积，m 2 ，（实验室现场提供）； τ?—时间间隔，h ； 'W ?—τ?时间间隔内干燥气化的水分量，kg 。 ⒉ 物料干基含水量 ' ' 'Gc Gc G X -= （7-2） 式中：X —物料干基含水量，kg 水/ kg 绝干物料； 'G —固体湿物料的量，kg ； 'Gc —绝干物料量，kg 。
干燥速率曲线
化工原理实验报告 实验名称：干燥速率曲线的测定实验 学院：化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级：化工09-2 班 姓名：学号 同组者姓名： 指导教师： 日期：2010年11月21日
一、实验目的 1．熟悉厢式干燥器的构造和操作； 2．测定在恒定干燥条件（即热空气温度、湿度、流速不变，物料与气流的接触方式不变）下的湿物料干燥曲线和干燥速率曲线； 3．测定该物料的临界湿含量X0； 4．掌握有关测量和控制仪器的使用方法。 二、基本原理 干燥过程可分为两个阶段，分别为恒速干燥阶段和降速干燥阶段。 1．干燥速率的测定 U=dw'/Sdt≈△W'/S△t (1) 式中：U—干燥速率，kg/(m2.h)； S—干燥面积，m2（实验室现场提供）； △t—时间间隔，h； △W'—△t时间间隔内干燥气化的水分量，kg。 2．物料干基含水量 X=(G'-Gc')/Gc' (2) 式中：X—物料干基含水量，kg水/kg绝干物料； 'G—固体湿物料的量，kg； ' Gc—绝干物料量，kg。 3．恒速干燥阶段，物料表面与空气之间对流传热系数的测定 Uc=dW'/Sdt=dQ'/r tw Sdt=α(t-t w)/r tw(3) α=U c r tw/(t-t w) (4) 式中：α—恒速干燥阶段物料表面积与空气之间的对流传热系数，W/(m2.℃)； Uc—恒速干燥阶段的干燥速率，kg/(m2.s)； t w—干燥器内空气的湿球温度，℃； t—干燥器内空气的干球温度，℃； r—t w℃下水的气化热，J/kg。 tw 三、实验装置与流程 1．装置流程 空气用风机送入电加热器，经加热的空气流入干燥室，加热干燥室中的湿毛毡后，经排出管道排入大气中。随着干燥过程的进行，物料失 去的水分量由称重传感器和智能数显仪表记录下来。实验装置如图1所 示。
干燥特性曲线测定实验
浙江科技学院 实验报告 课程名称：化工原理 实验名称：干燥特性曲线测定实验学院：生物与化学工程学院专业班：化工111 姓名：王建福 学号：5110420016 同组人员：杨眯眯张涛 实验时间: 2013 年11 月28 日指导教师：诸爱士
一、 实验课程名称：化工原理 二、实验项目名称：干燥特性曲线测定实验 三、实验目的和要求： 1. 了解洞道式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实验方法。 3. 掌握根据实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、平衡含水量的实验分析方法。 4. 实验研究干燥条件对于干燥过程特性的影响。 四、实验内容和原理 实验内容：测定时间与物料质量的变化关系，计算含水量、干燥速度，绘制干燥曲线与干燥速率曲线。 实验原理：在设计干燥器的尺寸或确定干燥器的生产能力时，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。由于实际生产中的被干燥物料的性质千变万化，因此对于大多数具体的被干燥物料而言，其干燥特性数据常常需要通过实验测定。 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。 1. 干燥速率的定义 干燥速率的定义为单位干燥面积（提供湿分汽化的面积）、单位时间内所除去的湿分质量。即 C G dX dW U Ad Ad ττ= =- (1) 式中，U －干燥速率，又称干燥通量，kg/（m 2 s ）；A －干燥表面积，m 2； W －汽化的湿分量，kg ； τ －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减少。 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实验，随着干燥时间的延长，水分不断汽化，湿物料质量减少。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 * 。再将物料烘干后称重得到绝干物料重Gc ，则物料中瞬间含水率X 为 G Gc X Gc -= （2） 计算出每一时刻的瞬间含水率X ，然后将X 对干燥时间τ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