课题名称:化工原理实验实验名称:干燥实验学院:理学院专业:应用化学班级: 1001 同组人员:一组徐德玉 马兴峰 吴峰 王胜指导老师:裴振昭实验日期: 2013 年 6 月 22 号一、 实验目的1、熟悉并掌握洞道干燥仪器的原理及操作步骤
2、掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法
3、学习物料含水量的测定方法
4、加深对物料临界含水量Xc的概念及其影响因素的理解
5、计算恒速阶段的干燥速率以及降速阶段干燥速率线斜率
6、学习用误差分析方法对实验结果进行误差估算
二、实验原理物料在恒定干燥条件下的干燥过程分为三个阶段:Ⅰ物料预热阶段;Ⅱ恒速干燥阶段;Ⅲ降速阶段图 2
图中 AB段处于预热阶段,空气中部分热量用来加热物料
在随后的第Ⅱ阶段BC,由于物料表面存在自由水分,物料表面温度等于空气的湿球温度 tw ,传入的热量只用来蒸发物料表面的水分,物料含水量随时间成比例减少,干燥速率恒定且较大
到了第Ⅲ阶段,物料中含水量减少到某一临界含水量时,由于物料内部水分的扩散慢于物料表面的蒸发,不足以维持物料表面保持润湿,则物料表面将形成干区,干燥速率开始降低,含水量越小,速率越慢,干燥曲线CD逐渐达到平衡含水量 X*而终止
干燥速率曲线只能通过实验测得,因为干燥速率不仅取决于空气的性质和操作条件,而且还受物料性质、结构以及所含水分的性质的影响
干 燥 速 率 为 单 位 时 间 内 在 单 位 面 积 上 汽 化 的 水 分 质 量 , 用 微 分 式 表 示 , 则 为3 (kg/m) (1)dwusAd式中: u——干燥速率 [kg/m2s] A ——干燥表面 [m2] d——相应的干燥时间 [s] dw ——汽化的水分量 [kg] 因为dxGdwc所以式( 1)可改写为 (2)ccG dxGxdwuAdAdA式中:cG ——湿物料中绝干物料的质量 [kg] 图 1 干燥速率曲线x —