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北京化工大学-干燥实验报告VIP免费

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e北京化工大学实验报告课程名称:化工原理实验实验日期:2012.5.9班级:化工0903班姓名:徐晗同组人:高秋,高雯璐,梁海涛装置型号:FFRS-Ⅱ型流化干燥实验一、摘要本实验通过空气加热装置测定了空气的干、湿球温度,通过孔板流量计测定了空气的流量,并采用湿小麦为研究对象,对其进行干燥,分别记录了物料温度、床层压降、孔板压降等参数,测定了小麦的干燥曲线、干燥速率曲线,以及流化床干燥器中小麦的流化曲线。实验中通过Excel作图并进行了实验结果分析。关键词:流化床干燥含水量床层压降速率曲线二、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。三、实验原理1.流化曲线在实验中,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。如图1所示。图1流化曲线当气速较小时,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,压降与流速成正比,斜率约为1(在双对数坐标系中)。当气速逐渐增加(进入BC阶段),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点处得流速被称为带出速度(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,而使沿CA’变化。C点处的流速被称为起始流化速度(umf)。在生产操作中,气速应介于起始流化速度与带出速度之间,此时床层压降保持恒定,这是流化床的重要特点。据此,可以通过测定床层压降来判断床层流化的优劣。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,可得物料含水量(X)与时间(τ)的关系曲线及物料温度(θ)与时间(τ)的关系曲线(如图2所示)。物料含水量与时间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(如图3所示)。干燥过程可分为以下三个阶段。图2物料含水量、物料温度与时间的关系图3干燥速率曲线(1)物料预热阶段(AB段)在开始干燥前,有一较短的预热阶段,空气中部分热量用来加热物料,物料含水量随时间变化不大。(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(X0),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。物料含水量越小,干燥速率越慢,直至达到平衡含水量(X*)而终止。干燥速率为单位时间在单位表面积上汽化的水分量,用微分式表示为u=式中,u——干燥速率,kg水/(m2·s);A——干燥表面积,m2;dτ——相应的干燥时间,s;dW——汽化的水分量,kg。图中的横坐标X为对应于某干燥速率下的物料平均含水量。式中——某一干燥速率下湿物料的平均含水量;Xi、Xi+1——△τ时间间隔内开始和终了时的含水量,kg水/kg绝干物料。Xi=式中Gsi——第i时刻取出的湿物料的质量,kg;Gci——第i时刻取出的物料的绝干质量,kg。干燥速率曲线只能通过实验测定,因为干燥速率不仅取决于空气的性质和操作条件,而且还受到物料性质结构及含水量的影响。本实验装置为间歇操作的沸腾床干燥器,可测定达到一定干燥要求所需的时间,为工业上连续操作的流化床干燥器提供相应的设计参数。四、装置和流程图4装置实物图片图4沸腾干燥实验装置和流程1、风机;2、湿球温度水筒;3、湿球温度计;4、干球温度计...

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