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...