四川大學(xué)化工原理對流干燥實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告

1、學(xué)號:姓名:專業(yè):班號:實(shí)驗(yàn)日期;實(shí)驗(yàn)成績:對流干燥實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解洞道式循環(huán)干燥器的基本流程、工作原理和操作方法。.掌握物料干燥曲線的測定方法。.測定濕物料的臨界含水量Xc。實(shí)驗(yàn)原理對流干燥是利用氣體帶入的熱能去除固體物料中濕分的操作。在對流干燥中,熱空氣作為熱介質(zhì)將熱能以對流傳熱的方式傳遞給濕物料,濕物料表面上的水分被汽化,并從表面以對流擴(kuò)散方式向熱空氣中傳遞。與此同時(shí),濕物料內(nèi)部與表面間產(chǎn)生水分差,濕物料內(nèi)部水分以氣態(tài)或液態(tài)形式向表面擴(kuò)張,直至濕物料表面的水蒸氣分壓與介質(zhì)中的水蒸氣分壓相平衡為止。.干燥曲線干燥曲線是物料的濕含量X與干燥時(shí)間t的關(guān)系曲線。它反映了物料在干燥過程中濕含量隨

2、干燥時(shí)間的變化關(guān)系,其具體形狀因物料性質(zhì)與干燥條件而有所不同,干燥曲線的基本變化趨勢如圖1所示。干燥曲線中BC斷為直線,CD段為曲線，直線與曲線的交點(diǎn)為臨界點(diǎn)，臨界點(diǎn)的物料濕含量為臨界濕含量Xc。.物料在恒定干燥條件下的干燥過程分為三個(gè)階段：I物料預(yù)熱階段；II恒速干燥階段；III降速階段圖2。圖中AB段處于預(yù)熱階段，空氣中部分熱量用來加熱物料。在隨后的第II階段BC,由于物料表面存在自由水分，物料表面溫度等于空氣的濕球溫度tw,傳入的熱量只用來蒸發(fā)物料表面的水分，物料含水量隨時(shí)間成比例減少，干燥速率恒定且較大。到了第III階段，物料中含水量減少到某一臨界含水量時(shí)，由于物料內(nèi)部水分的擴(kuò)散慢于物

3、料表面的蒸發(fā)，不足以維持物料表面保持潤濕，則物料表面將形成干區(qū)，干燥速率開始降低，含水量越小，速率越慢，干燥曲線CD逐漸達(dá)到平衡含水量X*而終止。干燥速率曲線只能通過實(shí)驗(yàn)測得，因?yàn)楦稍锼俾什粌H取決于空氣的性質(zhì)和操作條件，而且還受物料性質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及所含水分的性質(zhì)的影響。干燥速率為單位時(shí)間內(nèi)在單位面積上汽化的水分質(zhì)量，用微分式表示，則為DwGcdXu=AdTAdT式中：u干燥速率kg/m2sA干燥表面m2d相應(yīng)的干燥時(shí)間sdw汽化的水分量kgGc濕物料中絕干物料的質(zhì)量kgX濕物料含水量kg水/kg絕干料實(shí)驗(yàn)中干燥速率可按下式近似計(jì)算：AWu=AAt式中：At干燥速率,kg水/kg絕干物料AW在At

4、時(shí)間內(nèi)濕物料汽化的水分量,kg干燥速率受到干燥介質(zhì)的溫度、濕含量與流動(dòng)狀態(tài)、物料的性質(zhì)與尺寸以及物料與介質(zhì)的接觸方式等多種因素的影響,若這些因素均保持相對恒定,則物料的濕含量只將隨干燥時(shí)間而降低,據(jù)此可作出：濕含量與干燥時(shí)間的干燥曲線;干燥速率與物料濕含量關(guān)系的干燥速率曲線。本實(shí)驗(yàn)在洞道式循環(huán)干燥器內(nèi)進(jìn)行,以熱空氣為干燥介質(zhì)來加熱濕物料,干燥是熱物料靜止,熱空氣強(qiáng)制對流傳熱情況下的傳質(zhì)過程。用電子稱重傳感器與秒表結(jié)合,測定物料每失重一定量所需的時(shí)間,即可求出改時(shí)間段內(nèi)濕分汽化量和干燥速率。試驗(yàn)流程及設(shè)備1-風(fēng)機(jī)，2-孔板流量計(jì)，3-傾斜式壓差計(jì)，4-風(fēng)速調(diào)節(jié)閥，5-電加熱器，6-干燥室7-試樣架，8-熱重天平，9-電流表，10干球溫度計(jì)，11-濕球溫度計(jì)，12-觸點(diǎn)溫度計(jì)13-晶體管繼電器，14加熱開關(guān)，15,16片式閥門4.實(shí)驗(yàn)操作步驟.理清流程,熟悉測試儀表的使用。.蝶閥2全開,打開控制箱,依次開啟總電源、風(fēng)機(jī)、電加熱器和儀表按鈕,讓空氣進(jìn)入電加熱器7,預(yù)熱空氣后進(jìn)入干燥箱體.預(yù)熱空氣升溫至50C以上，調(diào)節(jié)閥門1,保持溫度恒定后,放入濕物料進(jìn)入干燥箱內(nèi),記錄其總重量,同時(shí)計(jì)時(shí)。.每失重0.5g,記錄一次干燥時(shí)間，共采