流体床干燥实验报告

实验名称：流体床干燥实验一、实验目的

① 了解流体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，测定流化床的床层压降与流速的关系曲线。

③ 测定物料的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0X 及恒速阶段的传质系数H k 及降速阶段的比例系数X K 。

二、实验器材

流体床干燥实验装置

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（见图-1）

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 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 点处的流速即被称为带出速度（0u ）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（mf u ）。

在生产操作中，气速应介于起始流化速度与带来速度之间，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，可得到物料含水量（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（见图-2）。物料含水量与时间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（见图-3）。干燥过程可分成以下阶段。

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，物料汗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（0X ），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，直达到平衡含水量（*X ）而终止。

干燥速率为单位时间在单位面积上气化的水分量用微分式表示为

Ad dW u =

式中 u ——干燥速率，kg 水/（m 2·s ）；

A ——干燥表面积，m 2； τd ——相应的干燥时间，s ； dW ——汽化水分量，Kg 。

图-3中的横坐标X 为对应于某干燥速率下的物料平均含水量。

++=

i i X X X 式中 X ——某一干燥速率下湿物料的平均含水量

i X 、1+i X ——τ∆时间间隔内开始和终了时的含水量，kg 水/ kg 绝干物料

si i G G G X -=

式中 si G ——第i 时刻取出的湿物料的质量，kg ； ci G ——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试验测定，因为干燥速率不仅取决于空气的性质和操作条件，而且还受物料性质结构及含水量的影响。本试验装置为间歇操作的沸腾床干燥器，可测定到达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、实验装置

沸腾干燥实验装装置流程如图-4所示。

图-4 沸腾干燥实验装置流程示意图

1、空气加热器

2、放净口

3、不锈钢筒体

4、取样口

5、玻璃筒体

6、气固分离段

7、加料口

8、旋风分离器

9、孔板流量计d0=20mm 10、风机11、湿球温度水筒

本装置主要包括三部分：流化床干燥设备、调节仪表和控制系统。下面分别加以说明：

本装置的所有设备，除床身筒体一部分采用高温硬质玻璃外，其余均采用不锈钢制造，因此耐用、美观，图1为本装置的流程图。

床身筒体部分由不锈钢段（内径100mm，高100mm）和高温硬质玻璃段（内径100mm，高400mm）组成，顶部有气固分离段（内径150mm，高250mm）。不锈钢段筒体上设有物料取样器、温度计等，分别用于取样、放净和测温。床身顶部气固分离段设有加料、测压，分别用于物料加料和测压。

空气加热装置由加热器和控制器组成，加热器为不锈钢盘管式加热器，加热管外壁设有1mm铠装热电偶，它与人工智能仪表、固态继电器等，实现空气介质的温度控制。同时，计算机可实现对仪表的控制。

空气加热装置底部设有空气介质的干球温度和湿球温度接口，以测定空气的干、湿球温度。

五、实验内容及步骤

1. 流化床试验

①加入固体物料至玻璃段底部。

②调节空气流量，测定不同空气流量下的床层压降。

2. 干燥试验

（1）试验开始前

①将电子天平开启，并处于待用状态。

②将快速水分测定仪开启，并处于待用状态。

③准备一定量的被干燥物料（以绿豆为例），去0.5kg左右放入热水（60~70℃）中泡20~30min，取出，并用干毛巾吸干表面水分，待用。

④湿球温度计水筒中补水，但液面不得超过警示值。

（2）床身预热阶段

启动风机及加热器，将空气控制在某一流量下（孔板流量计的压差为一定值，3kPa左右），控制加热器表面温度（80~100℃）或空气温度（50~70℃）稳定，打开进料口，将待干干燥物料徐徐倒入，关闭进料口。

（3）测定干燥速率曲线

①取样，用取样管（推入或拉出）取样，每隔2~3min一次，取出的样品放入小器皿中，并记上编号和取样时间，待分析用。共做8~10组数据，做完后，关闭加热器和风机的电源。

②记录数据，在每次取样的同时，要记录床层温度、空气干球、湿球温度、流量和床层压降。

3. 结果分析

（1）快速水分测定仪分析法

将每次取出的样品，在电子天平上称量9~10g，利用快速水分测定仪进行分析。

（2）烘箱分析法

将每次取出的样品，在电子天平上称量9~10g，放入烘箱内烘干，烘箱温度设定120℃，1h后取出，在电子天平上称取其质量，此质量即可视为样品的绝干物料质量。

4. 注意事项

①取样时，取样管推拉要快，管槽口要用布覆盖，以免物料喷出。

②湿球温度计补水筒液面不得超过警示值。

③电子天平和快速水分测定仪要按使用说明操作。

六、实验数据及处理

表-1 干燥实验原始数据

表-3 物料质量的原始数据

2. 数据处理

① 先对表-3进行数据处理，以第一、二组数据为例，设空测即器皿的质量是m ，未干燥前的质量是1m ，干燥后的质量是2m ，

则第i 时刻取出的湿物料的质量是27.586.1013.161=-=-=m m G si 则第i 时刻取出的湿物料的质量是27.386.1013.142=-=-=m m G ci 则水分的质量227.327.5=-=-=ci si G G m 水

无量的含水量0.61127

.32

i ==-=

ci ci si G G G X 即得611.01=X 同理可得0.5122=X ，故得21→时间间隔内的平均含水量为0.5622

512

.0611..0221+=+=

X X X 3-22107.8541.04

⨯=⨯=

d A 300605=⨯=τd

0.849300

107.8542

3-=⨯⨯==

τAd dW u

表-4 干燥实验处理数据

② 对表-1、表-2进行数据处理由54.02.26p V s ∆=，s V 为空气流量，p ∆为孔板压降，

3-22107.8541.04

⨯=⨯=

d A

28.78019.12.262.2654.054.0=⨯=∆=p V s

32.887)

2015.273()900101300()

8.6415.273(10130028.7801221=+⨯++⨯⨯==T P T P V V s

1.16313600

107.85432.8873

-=⨯⨯==

A V u

对流化床实验处理数据进行绘图，绘制出流化床的u p ~∆图如下

图-5 流化床的u p ~∆图

对干燥实验处理数据进行绘图，绘制干燥速率与物料含水量关系图如下

图-6干燥速率与物料含水量关系图

七、实验结论及误差分析

1. 实验结论

① 绘制出绘制出流化床的u p ~∆图；

② 绘制出干燥速率与物料含水量关系图；

③ 从图5、图6可以看出，从计时开始，干燥进入减速干燥阶段，此时绿豆外部已经没有水分热空气带入的热量大于水分蒸发带出的热量，绿豆的温度开始升高，由于绿豆内部的水分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，而最终趋于平衡。

2.误差分析

①实验仪器带来的误差，包括电子仪器的读数误差、仪器老化误差；

②操作上的误差，像称取质量时的不精确；

③实验数据处理上的误差。

八、思考题

①本实验所得的流化床压降和气速曲线有和特征？

答：从计时开始，气速小时，流化床床层基本不发生变化，气速打时，流化床压降基本不发生变化。

②为什么同一湿度的空气，温度较高有利于干燥操作的进行？

答：温度升高，湿度变小，有利于干燥操作的进行。

④本装置在加热入口处装有干、湿球温度计，假设干燥过程为绝热增湿过程，如何求得干燥器内空气的平均湿度H。

答：绝热增湿过程为等焓过程，湿球温度等于绝热饱和温度，然后利用湿-焓图求解。

流化床实验报告

流化床干燥实验装置一、实验目的 1. 了解流化床干燥装置的基本结构、工艺流程和操作方法。 2. 学习测定物料在恒定干燥条件下干燥特性的实验方法。 3. 掌握根据实验干燥曲线求干燥速率曲线、恒速阶段干燥速率、临界含水量、平衡含水量的实验分析方法。 4. 实验研究干燥条件对于干燥过程特性的影响。二、基本原理在设计干燥器的尺寸或确定干燥器的生产能力时，被干燥物料在给定干燥条件下的干燥速率、临界湿含量和平衡湿含量等干燥特性数据是最基本的技术依据参数。由于实际生产中被干燥物料的性质千变万化，因此对于大多数具体的被干燥物料而言，其干燥特性数据常常需要通过实验测定而取得。 1. 干燥速率的定义干燥速率定义为单位干燥面积（提供湿分汽化的面积）、单位时间内所除去的湿分质量，即： C G dX dW U Ad Ad ττ = =- kg/(m2s) (11－1) 式中，U －干燥速率，又称干燥通量，kg/（m2s ）；A －干燥表面积，m2；W －汽化的湿分量，kg ； τ －干燥时间，s ；Gc －绝干物料的质量，kg ；X －物料湿含量，kg 湿分/kg 干物料 2. 干燥速率的测定方法（1）将电子天平开启，待用。将快速水分测定仪开启，待用。（2）将0.5~1kg 的湿物料（如取0.5~1kg 的黄豆放入60~70℃的热水中泡30min ，取出，并用干毛巾吸干表面水分，待用。（3）开启风机，调节风量至40～60m3/h ，打开加热器加热。待热风温度恒定后（通常可设定在70～80℃），将湿物料加入流化床中，开始计时，每过4min 取出10克左右的物料，同时读取床层温度。将取出的湿物料在快速水分测定仪中测定，得初始质量i G 和终了质量 iC G 。则物料中瞬间含水率 iC iC i i G G G X -= 。

流化床干燥实验报告

北京化工大学学生实验报告实验名称：流化床干燥实验一、目的及任务 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k H及降速阶段的比例系数Kx。二、基本原理 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段），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点处流速被称为起始流化速度（u mf）。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，可得到物料含水量（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。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。干燥过程可分为以下三个阶段。（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，物料含水量随时间变化不大。

化工原理流化床干燥实验报告

北京化工大学实验报告流化床干燥实验一、摘要本实验通过对湿的小麦的干燥过程，要求掌握干燥的基本流程及流化床流化曲线的定，流化床床层压降与气速的关系曲线，物料含水量及床层温度随时间的变化关系，并确定临界含水量X0及恒速阶段的传值系数kH及降速阶段的比例系数KX。二、关键词：流化床干燥、物料干燥速率、物料含水量、流化床床层压降、临界含水量三、实验目的及任务 1、熟悉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及恒速阶段的传值系数k H及降速阶段的比例系数K X 四、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。（如图一）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点处的流速即被称为带出速度。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点当气速继续降低，曲线无法按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）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，可得到物料含水量（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。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，干燥过程可分为以下三阶段。

化工原理流化床干燥实验

北京化工大学学生实验报告院（部）：化学工程学院姓名：学号：专业：化工班级：同组人员：课程名称：化工原理实验实验名称：干燥实验实验日期： 2014-5-15 批阅日期：成绩：教师签名：

流化床干燥实验摘要：本实验通过测定不同空气流量下的床侧压降及干湿物料的质量，从而确定流化床床层压降与气速的关系曲线及流化床的干燥特性曲线。通过实验，了解流化床的使用方法及其工作原理。关键词：干燥，干燥速率曲线，流化床床层压降一、目的及任务 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，并确定临界含水量及恒速阶段的传质细述及降速阶段的比例系数。二、基本原理干燥操作是采用某种方式将热量传给湿物料，使湿物料中水分蒸发分离的操作。干燥操作同时伴有传热和传质，而且涉及到湿分以气态或液态的形式自物料内部向表面传质的机理。由于物料含水性质和物料形状上的差异，水分传递速率的大小差别很大。干燥实验的目的是用来测定干燥曲线和干燥速率曲线。为简化实验的影响因素，干燥实验是在恒定的干燥条件下进行的，即实验为间歇操作，采用大量空气干燥少量的物料，且空气进出干燥器时的状态如温度、湿度、气速以及空气与物料之间的流动方式均恒定不变。 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，得到的流化床床层压降与气速的关系曲线。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段），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点处流速即被称为带出速度（u 在流化状态下降低气速，压降与气速关系线将沿图中的DC线返回至C点。

流化床实验报告(1)(1)(1)

贵州xx学院化工原理实验报告学院：xxxxx 专业：xxxxxxxxx 班级：化工xx

利用床层的压降来测定干燥过程的失水量。（1）准备0.5~1kg 的湿物料，待用。（2）开启风机，调节风量至40～60m 3 /h ，打开加热器加热。待热风温度恒定后（通常可设定在70～80℃），将湿物料加入流化床中，开始计时，此时床层的压差将随时间减小，实验至床层压差（）恒定为止。则物料中瞬间含水率为（11－3）式中，—时刻时床层的压差。计算出每一时刻的瞬间含水率，然后将对干燥时间作图，如图11－1，即为干燥曲线。图11－1恒定干燥条件下的干燥曲线上述干燥曲线还可以变换得到干燥速率曲线。由已测得的干燥曲线求出不同下的斜率，再由式11－1计算得到干燥速率，将对作图，就是干燥速率曲线，如图11－2所示。 e p ?i X e e i p p p X ??-?= p ?τi X i X i τi X i i d dX τU U X

图11－2恒定干燥条件下的干燥速率曲线将床层的温度对时间作图，可得床层的温度与干燥时间的关系曲线。 3. 干燥过程分析预热段见图11－1、11－2中的AB段或A′ B段。物料在预热段中，含水率略有下降，温度则升至湿球温度t W,干燥速率可能呈上升趋势变化，也可能呈下降趋势变化。预热段经历的时间很短，通常在干燥计算中忽略不计，有些干燥过程甚至没有预热段。恒速干燥阶段见图11－1、11－2中的BC段。该段物料水分不断汽化，含水率不断下降。但由于这一阶段去除的是物料表面附着的非结合水分，水分去除的机理与纯水的相同，故在恒定干燥条件下，物料表面始终保持为湿球温度t W，传质推动力保持不变，因而干燥速率也不变。于是，在图11－2中，BC段为水平线。只要物料表面保持足够湿润，物料的干燥过程中总处于恒速阶段。而该段的干燥速率大小取决于物料表面水分的汽化速率，亦即决定于物料外部的空气干燥条件，故该阶段又称为表面汽化控制阶段。降速干燥阶段随着干燥过程的进行，物料内部水分移动到表面的速度赶不上表面水分的气化速率，物料表面局部出现“干区”，尽管这时物

流体床干燥实验报告

实验名称：流体床干燥实验一、实验目的 ① 了解流体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，测定流化床的床层压降与流速的关系曲线。 ③ 测定物料的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0X 及恒速阶段的传质系数H k 及降速阶段的比例系数X K 。二、实验器材流体床干燥实验装置三、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（见图-1）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 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 点处的流速即被称为带出速度（0u ）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（mf u ）。在生产操作中，气速应介于起始流化速度与带来速度之间，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，可得到物料含水量（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（见图-2）。物料含水量与时间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（见图-3）。干燥过程可分成以下阶段。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，物料汗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（0X ），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，直达到平衡含水量（*X ）而终止。干燥速率为单位时间在单位面积上气化的水分量用微分式表示为 τ Ad dW u = 式中 u ——干燥速率，kg 水/（m 2·s ）； A ——干燥表面积，m 2； τd ——相应的干燥时间，s ； dW ——汽化水分量，Kg 。

流化床干燥实验分析报告

北方民族大学学生实验报告院（部）：化学与化学工程 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段），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点处流速即被称为带出）。速度（u 在流化状态下降低气速，压降与气速关系线将沿图中的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点处流速被称为起始流化速度（u mf 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，可得到物料含水量（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。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。 ——第i时刻取出的物料的绝干质量，kg。 G ci 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。三、装置及流程 1 风机；2、湿球温度水筒；3、湿球温度计；4、干球温度计；5、空气加湿器； 6、空气流速调节阀； 7、放净口； 8、取样口； 9、不锈钢筒体；10、玻璃筒体 11、气固分离器；12、加料口；13、旋风分离器；14、孔板流量计（d0=20mm）四、操作要点 1、流化床实验

流化床干燥实验化工原理实验报告

北京化工大学化工原理实验报告流化床干燥实验实验日期：2012年5月18日

流化床干燥实验报告

流化床干燥实验报告流化床干燥实验报告一、引言干燥是工业生产中常见的一种物料处理过程。而流化床干燥作为一种高效的干燥方式，近年来得到了广泛的应用。本实验旨在通过对流化床干燥过程的研究，探究其干燥效果与干燥参数之间的关系。二、实验方法 1. 实验设备：本次实验使用的流化床干燥设备由干燥器、风机、加热器和控制系统组成。 2. 实验样品：选取了玉米粉作为实验样品，以其具有普遍性和易于操作的特点。 3. 实验步骤： (1) 将一定质量的玉米粉均匀地放置在干燥器中。 (2) 打开风机和加热器，控制系统设定一定的干燥温度和风速。 (3) 开始记录干燥过程中的温度、湿度和时间等相关数据。 (4) 当干燥时间达到一定值或者样品达到一定的干燥程度时，停止实验并记录相应的数据。三、实验结果与分析 1. 干燥时间与干燥效果的关系通过实验记录的数据可以发现，随着干燥时间的增加，玉米粉的含水率逐渐降低。初期，含水率下降较为缓慢，但随着时间的推移，干燥速度逐渐加快，含水率下降较为明显。这是因为在初始阶段，玉米粉中的水分主要分布在颗粒表面，而随着干燥的进行，水分逐渐从颗粒内部释放出来，使得干燥速度加快。

2. 干燥温度与干燥效果的关系实验中，我们分别选取了不同的干燥温度进行测试。结果显示，干燥温度对干燥效果有着显著的影响。在一定范围内，干燥温度越高，玉米粉的含水率下降越快。这是因为温度的升高可以提高物料的蒸发速率，加快水分的迁移和扩散。 3. 风速与干燥效果的关系实验中，我们还分别选取了不同的风速进行测试。结果显示，风速对干燥效果同样有着显著的影响。在一定范围内，风速越大，玉米粉的含水率下降越快。这是因为风速的增大可以增加物料表面的气固传质速率，提高干燥效果。四、实验结论通过本次实验，我们得出了以下结论： 1. 干燥时间与干燥效果呈正相关关系，干燥时间越长，干燥效果越好。 2. 干燥温度与干燥效果呈正相关关系，干燥温度越高，干燥效果越好。 3. 风速与干燥效果呈正相关关系，风速越大，干燥效果越好。五、实验改进与展望本次实验虽然取得了一定的结果，但仍然存在一些不足之处。例如，实验样品的选择可能对实验结果产生一定的影响；实验参数的选取也可以进一步优化。因此，我们可以通过扩大样本量、增加实验参数的组合方式等方式来改进实验设计。此外，流化床干燥技术在食品、化工等领域都有广泛应用，未来可以进一步研究其在不同领域的应用效果。六、结语通过本次流化床干燥实验，我们对流化床干燥技术的原理和应用有了更深入的了解。实验结果表明，干燥时间、干燥温度和风速是影响干燥效果的重要因素。

流化床干燥实验报告

实验名称: 干燥速率曲线的测定实验班级______姓名________考号________ 实验时间________年_______月______日成绩________指导老师_______________ 一、实验内容 A 在一定干燥条件下测定硅胶颗粒的干燥速率曲线。 C 测定气体通过干燥器的压降。二、实验目的 A 了解测定物料干燥曲线的意义。 C 学习和掌握测定干燥速率曲线的基本原理和方法。 D 了解影响干燥速率的有关的有关工程因素，熟悉流化床干燥器的结构特点及操作办法。三、实验原理干燥是指采用某种方式将热量传给湿物料，使其中的湿分（水或有机溶剂）汽化单元的单元操作，在化工、轻工及农、林、渔业产品的加工等领域有广泛的应用。干燥过程不仅涉及到气、固两性间的传热和传质，而且涉及到湿分以气态或液态的形式自物料内部向表面传质的机理。由于物料的含水性质和物料的形状及内部结构不同，干燥过程速率要受到 3、干燥过程速率的影响因素是： A 物料性质 B 含水量 C 含水性质 D 热介质性质 E 设备类型等各种因素的影响。目前，尚无形成熟的理论方法来计算干燥速率，工程上多仍需依赖于实验解决干燥问题。物料的含水量，一般多用相对于湿物料总量的水分含量，即以湿物料为基准的含水率，用ω（kg 水分/kg 湿物料）来表示，但干燥时物料总量不断发生变化，所以采用以干物料为基准的含水量X （kg 水分/kg 干物料）来表示较为方便。ω（kg 水分/kg 湿物料）和X （kg 水分/kg 干物料）之间有如下关系： ω ω -= 1X （12-1）

X X += 1ω （12-2）在干燥过程的设计和操作时，干燥速率是一个非常重要的参数。例如在干燥设备的设计或选型时，通畅规定干燥时间和干燥工艺要求，需要确定干燥器的类型和干燥面积；或者，在干燥操作时，设备的类型及干燥器的面积已定，规定工艺要求，确定所需干燥时间。这都需要知道物料的干燥特性，即干燥速率曲线。干燥速率一般用单位时间内单位干燥面积上汽化的水量表示： τ ωd d A N A = （12-3）式中 N A —干燥速率，kg/(m 2∙s)； w —干燥除去的水量，kg ； A —平均面积，m2； τ—干燥时间，s 。干燥速率也可以以干物料为基准，用单位质量干物料在单位时间内所汽化的水量来表示： τ ωd d 'C G N A = （12-4）式④中 G c —干物料质量，kg 。因为 X G C d d -=ω 因此 τ d d 'X N A -= （12-5）干燥速率表示在一定的干燥条件下物料的含水率与干燥时间之间的关系。干燥实验的目的是在一定的干燥条件下，例如加热空气的温度、湿度、以及气速、空气的流动方式均不变，测定干燥曲线和干燥速率曲线。干燥曲线可以分为两个阶段， B 恒速干燥阶段 C 降速干燥阶段 5、图中C 、D 两个点分别代表( )( )

流化床干燥实验报告

北方民族大学学生实验报告院（部）：化学与化学工程姓名：汪远鹏学号： ******** 专业：过程装备与控制工程班级： 153 同组人员：田友安世康虎贵全课程名称：化工原理实验实验名称：流化床干燥实验实验日期：批阅日期：成绩：教师签名：北方民族大学教务处制实验名称：流化床干燥实验一、目的及任务 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测定方法，测定干燥速率曲线，并确定临界含水量X 及恒速阶段的传质系数k H及降速阶段的比例系数Kx。二、基本原理 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段），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 ）。点处流速即被称为带出速度（u 在流化状态下降低气速，压降与气速关系线将沿图中的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点处流速被称为起始流化速度（u mf 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，可得到物料含水量（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。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。

流化床干燥实验报告

试验名称流化床枯燥试验一、试验目的 1、了解把握连续流化床枯燥方法； 2、估算体积传热系数和热效率。二、试验原理 1、对流传热系数的计算 α = Q V V • ∆t m (W / m 3℃〕 (1) 气体向固体物料传热的后果是引起物料升温Q1 和水分蒸发Q2。其传热速率为： Q = Q + Q 1 2 (w ) (2) Q = G c (θ -θ〕=G 〔c ＋c x )(θ -θ〕 (w ) (3) 1 c m 2 2 1 c m w 2 2 1 Q = W (I ”- I ”〕=W (〔r ＋c θ )-c θ〕 (w ) (4) 1 v L 0 v m w 1 式中： Q1 一湿含量为X2 的物料从θ1 升温到θ2 所需要的传热速率 Q2 一蒸发(kg ／s)水所需的传热速率。 Cm2 一出枯燥器物料的湿比热·(KJ／kg 绝干料·℃) I V’— θm 温度下水蒸气的焓，KJ ／kg IL’一θ1 温度下液态水的焓，KJ ／kg V = π 流化床枯燥器有效容积 4 D 2h 脱水速率由物料衡算求出： w w W = G ( X - X ) = G (1- w )( 1 - 2 ) c 1 2 1 1 1- w 1 1- w 2 G - G w w = 01 11 (1- w )( 1 - 2 ) (5) 1 式中： 1 1- w 1 1- w 2 ∆

Gc 一绝干料速率kg／s G1 一实际加料速率kg／s W1，W2 一分别为进出口湿基含水量，kg 水/kg 物料： X1，X2 一分别为进出口干基含水量， kg 水/kg 绝干物料， G01，G11，一分别加料初重与余重，kg Δ1一为加料时间 s 2、热效率η计算 η=枯燥过程中蒸发水分所消耗的热量Q 蒸向枯燥供给热量Q 入 Q 蒸=W(2490+1.88t2—4.187θ1)⨯100% (6) (w) 〔7〕 Q 入由热量衡算求出： Q 入=Qp+QD=UpID+UDID 〔8〕式中：U、I 一表示电压电流 P、D 一表示预热器和枯燥器 Q 出=L(I2—I0)+Gc(I2’—I1’)(W) (9) η=Q—Q 入出 Q 入 ⨯100%

流化床干燥器的操作及其干燥速率曲线的测定实验报告

流化床干燥器的操作及其干燥速率曲线的测定实验报告实验目的： 1、了解流化床干燥器的工作原理； 2、掌握流化床干燥器的操作技术； 3、通过测定干燥速率曲线，掌握流化床干燥器的性能参数。实验原理：流化床干燥器是一种通过将干燥气体（通常是热空气）通过床层中的颗粒物，使颗粒物保持流化状态，从而将水分从颗粒物表面释放出来，实现物料的干燥。流化床干燥器不仅具有较高的热传导和质量传输速度，而且可以控制干燥气体的湿度、温度、流量等参数，可以满足不同物料对干燥条件的要求。流化床干燥器的工作流程如下： 1、通过热风把热量传递到干燥器中； 2、物料在流化床中不断翻动和流动，以保证干燥空气可以与物料均匀接触； 3、干燥空气带走物料中的水分，从干燥器中排出，以保证物料的干燥效果。实验步骤：

1、将物料放入干燥器中，调整干燥气体的温度、湿度、流量等参数； 2、开启干燥气体流动，通过观察物料的变化情况，掌握干燥效果； 3、根据不同的干燥时间，取出物料样品，并测量表观密度、水分含量等参数； 4、利用所得数据绘制干燥速度曲线，分析干燥速率随时间的变化规律。实验数据：物料名称：玉米淀粉物料初始含水量：45.2% 物料初始表观密度：500kg/m3 干燥气体：热空气干燥气体温度：80℃ 干燥气体湿度：10% 干燥气体流量：2m3/h

实验结果：根据实验数据，我们可以绘制干燥速率曲线如下图所示：从图中可以看出，干燥速率曲线呈现出先快后慢的趋势。在干燥初期，干燥速率较快，随着时间的推移，干燥速率逐渐降低。在干燥后期，干燥速率趋于平稳，反映了物料中水分含量的极限状态。通过实验测定和分析，我们得到了流化床干燥器的性能参数，如干燥速率、干燥时间等，为后续工业生产提供了基础数据支持。

流化床干燥实训报告

流化床干燥实训报告一、引言流化床干燥是一种常用的固体物料干燥技术，通过将气体通过固体颗粒床层，使颗粒物料呈现流化状态，从而实现高效的干燥过程。本实训报告旨在总结流化床干燥实训的过程与结果，并对其进行分析和评价。二、实训目的 1. 理解流化床干燥的基本原理和工作过程； 2. 掌握流化床干燥实验的操作流程和注意事项； 3. 分析实验结果，评价流化床干燥的效果及其适用范围。三、实训过程 1. 实验准备在进行流化床干燥实验之前，我们首先需要准备好实验所需的设备和材料。设备包括流化床干燥装置、电子天平、温湿度计等；材料则是待干燥的固体物料样品。在准备过程中，我们需要检查设备的工作状态是否正常，确保实验能够顺利进行。 2. 实验操作流化床干燥实验包括以下几个步骤：（1）将待干燥的固体物料样品放入流化床干燥装置中，并调节床层高度和床层颗粒物料的粒径；

（2）将加热介质（通常为热空气）送入流化床干燥装置，控制其温度和流速；（3）观察并记录床层的流化状态，包括床层的膨胀情况、颗粒物料的运动状态等；（4）通过电子天平实时测量固体物料样品的质量，并记录下来；（5）利用温湿度计等设备测量床层内的温度和湿度，并进行记录；（6）根据实验要求，设定一定的干燥时间，进行干燥过程；（7）干燥过程结束后，关闭加热介质，停止干燥。 3. 实验结果根据实验操作所得到的数据和观察结果，我们可以得出以下结论：（1）流化床干燥过程中，床层的流化状态较好，颗粒物料能够充分地与热空气接触，从而实现高效的传热和传质；（2）固体物料样品的质量在干燥过程中逐渐减小，说明水分得到了蒸发并排出；（3）床层内的温度和湿度变化较大，与干燥时间的增加呈现出一定的规律性。四、实训评价 1. 流化床干燥的优点流化床干燥技术具有以下优点：（1）干燥速度快，能够在短时间内完成干燥过程；（2）热量利用效率高，能够节约能源；

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（4）开启风机，调节风量至40~60m3/h ，打开加热器加热。待热风温度恒定后（通常可设定在70~80℃)，将湿物料加入流化床中,开始计时，每过4min 取出10克左右的物料,同时读取床层温度。将取出的湿物料在快速水分测定仪中测定，得初始质量i G 和终了质量iC G 。则物料中瞬间含水率i X 为 iC iC i i G G G X -= (11－2) 方法二（数字化实验设备可用此法)：利用床层的压降来测定干燥过程的失水量。（1）准备0.5~1kg 的湿物料，待用。 (2)开启风机，调节风量至40～60m3/h ，打开加热器加热。待热风温度恒定后（通常可设定在70～80℃），将湿物料加入流化床中，开始计时，此时床层的压差将随时间减小,实验至床层压差(e p ∆）恒定为止。则物料中瞬间含水率i X 为 e e i p p p X ∆∆-∆= （11－3）式中，p ∆-时刻τ时床层的压差。计算出每一时刻的瞬间含水率i X ，然后将i X 对干燥时间i τ作图，如图11－1，即为干燥曲线。图11－1恒定干燥条件下的干燥曲线上述干燥曲线还可以变换得到干燥速率曲线.由已测得的干燥曲线求出不同i X 下的斜率 i i d dX τ，再由式11－1计算得到干燥速率U ,将U 对X 作图，就是干燥速率曲线，如图11－2所示.

图11－2恒定干燥条件下的干燥速率曲线将床层的温度对时间作图，可得床层的温度与干燥时间的关系曲线. 3. 干燥过程分析预热段见图11－1、11－2中的AB段或A′ B段.物料在预热段中，含水率略有下降，温度则升至湿球温度tW ，干燥速率可能呈上升趋势变化，也可能呈下降趋势变化。预热段经历的时间很短,通常在干燥计算中忽略不计,有些干燥过程甚至没有预热段。恒速干燥阶段见图11－1、11－2中的BC段。该段物料水分不断汽化，含水率不断下降。但由于这一阶段去除的是物料表面附着的非结合水分，水分去除的机理与纯水的相同，故在恒定干燥条件下，物料表面始终保持为湿球温度tW，传质推动力保持不变,因而干燥速率也不变。于是,在图11－2中，BC段为水平线. 只要物料表面保持足够湿润，物料的干燥过程中总处于恒速阶段。而该段的干燥速率大小取决于物料表面水分的汽化速率，亦即决定于物料外部的空气干燥条件，故该阶段又称为表面汽化控制阶段。降速干燥阶段随着干燥过程的进行，物料内部水分移动到表面的速度赶不上表面水分的气化速率，物料表面局部出现“干区”,尽管这时物料其余表面的平衡蒸汽压仍与纯水的饱和蒸汽压相同，但以物料全部外表面计算的干燥速率因“干区”的出现而降低，此时物料中的的含水率称为临界含水率，用Xc表示，对应图11－2中的C点，称为临界点.过C点以后,干燥速率逐渐降低至D点，C至D阶段称为降速第一阶段。干燥到点D时,物料全部表面都成为干区，汽化面逐渐向物料内部移动，汽化所需的热量必须通过已被干燥的固体层才能传递到汽化面；从物料中汽化的水分也必须通过这一干燥层才能传递到空气主流中。干燥速率因热、质传递的途径加长而下降。此外，在点D以后,物料中的非结合水分已被除尽。接下去所汽化的是各种形式的结合水，因而,平衡蒸汽压将逐渐下降，传质推动力减小,干燥速率也随之较快降低，直至到达点E时，速率降为零。这一阶段称为降速第二阶段. 降速阶段干燥速率曲线的形状随物料内部的结构而异，不一定都呈现前面所述的曲线CDE 形状。对于某些多孔性物料,可能降速两个阶段的界限不是很明显,曲线好像只有CD段；对于某些无孔性吸水物料，汽化只在表面进行，干燥速率取决于固体内部水分的扩散速率,故降速阶段只有类似DE段的曲线。与恒速阶段相比，降速阶段从物料中除去的水分量相对少许多,但所需的干燥时间却长得多。总之，降速阶段的干燥速率取决与物料本身结构、形状和尺寸，而与干燥介质状况关系不大,故降速阶段又称物料内部迁移控制阶段。

流化床干燥实验——流化床和洞道干燥----实验报告

流化床干燥实验——流化床和洞道干燥----实验报告 LT

流化床和洞道干燥综合实验一、实验目的 1. 了解流化床、洞道干燥装置的基本结构、工艺流程和操作方法。 2. 学习测定物料在恒定干燥条件下干燥特性的实验方法。 3. 掌握根据实验干燥曲线求取干燥速率曲线以及恒速阶段干燥速率、临界含水量、平衡含水量的实验分析方法。 4. 实验研究干燥条件对于干燥过程特性的影响。二、基本原理在设计干燥器的尺寸或确定干燥器的生产能力时，被干燥物料在给定干燥条件下的干燥速率、临界湿含量和平衡湿含量等干燥特性数据是最基本的技术依据参数，通常地，其干燥特性数据需要通过实验测定而取得。按干燥过程中空气状态参数是否变化，可将

干燥过程分为恒定干燥条件操作和非恒定干燥条件操作两大类。若用大量空气干燥少量物料，则可以认为湿空气在干燥过程中温度、湿度均不变，再加上气流速度以及气流与物料的接触方式不变，则称这种操作为恒定干燥条件下的干燥操作。 2.1. 干燥速率的定义干燥速率定义为单位干燥面积（提供湿分汽化的面积）、单位时间内所除去的湿分质量，即： -c G dX dw U Ad Ad ττ == kg/(m 2/s) 式中，U －干燥速率，又称干燥通量，kg/（m 2s ）； A －干燥表面积，m 2； W －汽化的湿分量，kg ； τ －干燥时间，s ； Gc －绝干物料的质量，kg ； X －物料湿含量，kg 湿分/kg 干物料，负号表示X 随干燥时间的增加而减少。 2.2. 干燥速率的测定方法（1）将电子天平开启，待用。

图2 恒定干燥条件下的干燥速率曲线 2.3. 干燥过程分析预热段见图1、2中的AB段或A′B 段。物料在预热段中，含水率略有下降，温度则升至，干燥速率可能呈上升趋势变化，湿球温度t W 也可能呈下降趋势变化。预热段经历的时间很短，通常在干燥计算中忽略不计，有些干燥过程甚至没有预热段。恒速干燥阶段见图1、2中的BC段。该段物料水分不断汽化，含水率不断下降。但由于这一阶段去除的是物料表面附着的非结合水分，水