流化床干燥实验

实验名称：流化床干燥实验 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 KH 及降速阶段的比例系数 Kx。 实验仪器： 电子测量仪、烘箱、流化床实验设备一套 实验原理： 1、 流化曲线 在试验中，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下 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，压降与气流成正比，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 点出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）。 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 ）的关系曲线的斜率即为干燥速率（u）。将干燥速率对物料含水量作图，即为干燥速率曲线。干燥过程可分以下三个阶段。 气体流速 u /m/s u0 床层压降△p /kPa umf 流化曲线 B C A A’ D E 图-1 图-2 （1）、物料预热阶段（AB 段） 在开始干燥时，有一较短的预热阶段，空气中部分热量用来加热物料，物料含水 随时间变化不大。 （2）、恒速干燥阶段（BC 段） 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，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，干燥速率恒定且最大。 （3）、降速干燥阶段（CDE 段） 物料含水量减少到某一临界含水量（Xo）,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湿润，而形成干区，干燥速率开始降低，物料温度逐渐上升。物料...