中北大学化工原理课程组实验十五流化床干燥实验实验十五流化床干燥实验 一、一、一、一、实验目的实验目的实验目的实验目的二、二、二、二、基本原理基本原理基本原理基本原理三、三、三、三、设备参数设备参数设备参数设备参数四、四、四、四、实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤五、五、五、五、注意事项注意事项注意事项注意事项六、六、六、六、实验报告要求实验报告要求实验报告要求实验报告要求七、七、七、七、思考题思考题思考题思考题中北大学化工原理课程组实验目的实验目的 1.了解常压干燥设备的基本流程和工作原理；了解常压干燥设备的基本流程和工作原理；2.掌握测定干燥速度曲线的方法；掌握测定干燥速度曲线的方法；3.了解影响干燥速度曲线的因素。了解影响干燥速度曲线的因素。中北大学化工原理课程组基本原理基本原理 干干燥燥是是采采用用某某种种方方式式将将热热量量传传给给含含水水物物料料，使使其其中中的的水水分蒸发分离的操作，干燥操作同时伴有传热和传质过程。分蒸发分离的操作，干燥操作同时伴有传热和传质过程。若若将将非非常常湿湿的的物物料料置置于于一一定定的的干干燥燥条条件件下下，例例如如在在有有一一定定湿湿度度、温温度度和和风风速速的的大大量量热热空空气气中中，测测定定被被干干燥燥物物料料的的质质量量与与温温度度随随时时间间的的变变化化，可可得得如如上上图图中中所所示示的的关关系系。由由上上图图可可以以看看出出，干干燥燥过过程程可可分分为为如如下下三三个个阶阶段段：（1）物物料料预预热热阶阶段段（2）恒恒速速干干燥燥阶阶段段（3）降降速速干干燥燥阶阶段段。非非常常潮潮湿湿的的物物料料因因其其表表面面有有液液态态水水存存在在，当当它它置置于于恒恒定定干干燥燥条条件件下下，则则其其温温度度近近似似等等于于热热风风的的湿湿球球温温度度tw,到到达达此此温温度度前前的的阶阶段段称称为为（1）阶阶段段。在在随随后后的的第第二二阶阶段段中中，由由于于表表面面存存有有液液态态水水，物料温度约等于空气的湿球温度物料温度约等于空气的湿球温度tw，传入的热，传入的热中北大学化工原理课程组基本原理基本原理 量量只只用用来来蒸蒸发发物物料料表表面面水水分分，在在第第（2）阶阶段段中中含含水水率率X随随时时间间成成比比例例减减少少，因因此此其其干干燥燥速速率率不不变变，亦亦即即为为恒恒速速干干燥燥阶阶段段。在在第第（3）阶阶段段中中，物物料料表表面面已已无无液液态态水水存存在在，亦亦即即若若水水分分由由物物料料内内部部的的扩扩散散慢慢于于物物料料表表面面的的蒸蒸发发，则则物物料料表表面面将将变变干干，其其温温度度开开始始上上升升，传传入入的的热热量量因因此此而而减减少少，且且传传入入的的热热量量部部分分消消耗耗于于加加热热物物料料，因因此此干干燥燥速速率率很很快快降降低低，最最后后达达到到平平衡衡含含水水率率而而终终止止。（2）和和（3）交交点点处处的的含含水水率率称称为为临临界界含含水水率率用用X0表表示示。对对于于第第（2）（3）阶阶段段很很长长的的物物料料，第第（1）阶阶段段可可忽忽略略，温温度度低低时时，或或根根据据物物料料特特性性亦可无第二阶段。亦可无第二阶段。 中北大学化工原理课程组基本原理基本原理 物料温度物料温度含水率含水率临界含水量临界含水量（3）平衡含水量平衡含水量（2）（1）X时间时间干燥曲线干燥曲线中北大学化工原理课程组实验流程实验流程空气空气1234561.转子流量计转子流量计2.流化床干燥器流化床干燥器3.取样器取样器4.加水器加水器5.直角温度计直角温度计6.电加热器电加热器中北大学化工原理课程组设备参数设备参数 1.流化床干燥器直径流化床干燥器直径D130mm2.转子流量计转子流量计 16m3/h3.电加热器空气电加热器空气4.直角温度计直角温度计 0200 5.U型差压计型差压计中北大学化工原理课程组实验步骤实验步骤 1.通过加水器向物料注入适当量的水；通过加水器向物料注入适当量的水；2.启动风机，调节风量至启动风机，调节风量至1213m3/h之间，使床中颗粒处之间，使床中颗粒处于良好的流化状态；于良好的流化状态；3.通电预热空气，使其温度稳定在通电预热空气，使其温度稳定在100110之间的某个之间的某个数值上，待空气状况稳定后，每隔一定的时间（约数值上，待空气状况稳定后，每隔一定的时间（约5分钟）分钟）测取一次床层温度，并采集一次样品，直至实验结束；测取一次床层温度，并采集一次样品，直至实验结束；4.取样前，称量瓶事先称重，取出样品称重后，将样品瓶取样前，称量瓶事先称重，取出样品称重后，将样品瓶一起放入烘箱，烘箱温度控制在一起放入烘箱，烘箱温度控制在120。第一个样品约烘。第一个样品约烘45min，以后每个样品递减，以后每个样品递减5min的烘烤时间，烘干全部的烘烤时间，烘干全部样品，然后放入干燥器冷却，再取出称重。（注意：样样品，然后放入干燥器冷却，再取出称重。（注意：样品取出时，瓶子必须盖紧，称重后则要取下盖子放入烘品取出时，瓶子必须盖紧，称重后则要取下盖子放入烘箱，样品由烘箱取出时必须盖紧后称重）箱，样品由烘箱取出时必须盖紧后称重）5.实验结束后，先关闭加热器电源，再停风机。实验结束后，先关闭加热器电源，再停风机。中北大学化工原理课程组实验报告要求实验报告要求 1.对实验结果进行数据处理，绘出干燥曲线即对实验结果进行数据处理，绘出干燥曲线即x关系曲线。关系曲线。2.以干基含水率以干基含水率X为横坐标，干燥速度为横坐标，干燥速度u为纵坐为纵坐标，绘制干燥速度曲线。标，绘制干燥速度曲线。中北大学化工原理课程组思考题思考题 1.线必须在恒定干燥条件下测定，实验中哪些条线必须在恒定干燥条件下测定，实验中哪些条件要恒定？件要恒定？2.当空气的温度与流量改变时，试推想干燥速度当空气的温度与流量改变时，试推想干燥速度曲线的变化。曲线的变化。3.在在7080之间的空气流中干燥经过相当长的之间的空气流中干燥经过相当长的时间，能否得到绝对干料？时间，能否得到绝对干料？4.为什么在操作中要先开鼓风机送气，然后再通为什么在操作中要先开鼓风机送气，然后再通电加热？电加热？