干燥速率曲线
干燥速率曲线的测定实验报告
干燥速率曲线的测定实验报告干燥速率曲线的测定实验报告引言：干燥速率曲线是描述物质在干燥过程中水分流失速率的一种重要曲线。
通过测定物质在不同干燥条件下的水分含量变化，可以绘制出干燥速率曲线，从而了解物质的干燥特性和最佳干燥条件。
本实验旨在通过测定不同物质在不同干燥条件下的水分含量变化，绘制干燥速率曲线，以期进一步了解物质的干燥特性。
材料与方法：1. 实验材料：选取了三种不同的物质，分别是苹果、纸张和湿土。
苹果作为生物材料，纸张作为无机材料，湿土作为复杂材料，这样的选择可以覆盖不同类型物质的干燥特性。
2. 实验仪器：电子天平、恒温恒湿箱、温度计、计时器等。
3. 实验步骤：a. 将苹果切成薄片，纸张剪成小片，湿土放入容器中。
b. 在恒温恒湿箱中设置不同的温度和湿度条件，如30℃、40℃、50℃等，湿度分别为40%、60%、80%等。
c. 将不同物质放入恒温恒湿箱中，开始记录水分含量的变化。
d. 每隔一段时间，取出样品，用电子天平称量并记录质量。
e. 根据质量变化计算水分含量，并绘制干燥速率曲线。
结果与讨论：1. 干燥速率曲线的绘制：根据实验数据，我们可以绘制出不同物质在不同干燥条件下的干燥速率曲线。
以苹果为例，图中横坐标表示时间，纵坐标表示水分含量，曲线的斜率表示干燥速率。
通过观察曲线的形状和斜率的变化，我们可以判断出物质的干燥特性和最佳干燥条件。
2. 物质的干燥特性：不同物质在干燥过程中表现出不同的干燥特性。
苹果的干燥速率曲线呈现出明显的三个阶段：初期快速蒸发期、中期缓慢蒸发期和末期几乎不变的平衡期。
纸张的干燥速率曲线则呈现出逐渐减小的趋势，而湿土的干燥速率曲线则更为复杂，可能受到土壤中微生物的影响。
3. 最佳干燥条件：通过观察干燥速率曲线，我们可以确定最佳的干燥条件。
以苹果为例，初期快速蒸发期是水分流失较快的阶段，可以选择较高的温度和较低的湿度以加快干燥速率。
而中期缓慢蒸发期则需要适当降低温度和湿度，以避免物质的质量损失和质量变化较大。
煤干燥速率曲线
9.4.2 速率干燥曲线
（1）干燥曲线与干燥速率曲线
①干燥曲线：由间歇操作实验所得数据，以时间τ对干基含水量X作图, 得到如图9.4.1所示的物料湿含量X随时间的变化曲线，称为干燥曲线。
②干燥速率曲线：将干燥速率对物料湿含量作图得到的曲线，称为干燥速率曲线, 如图
9.4.2所示。
图中横坐标为干基含水量X, 纵坐标为干燥速率R，即单位时间内在单位表面积上汽化的水分质量, 其表达式为：
③曲线分析：在图9.4.1和9.4.2中:
◆AB（或A'B）段：A点代表时间为零时的情况, AB为湿物料不稳定的加热过程。
一般该过程的时间很短, 在分析干燥过程中常可忽略，将其作为恒速干燥的一部分
◆BC段：在BC段内干燥速率保持恒定，称为恒速干燥阶段。
在该阶段：
湿物料表面温度为空气的湿球温度；
物料表面气膜的空气湿度为下的饱和湿度Hw；
干燥速度主要决定于干燥介质的性质和空气与湿物料的接触方式。
◆C点：由恒速阶段转为降速阶段的点称为临界点，所对应湿物料的含水量称为临界含水量，用Xc表示。
临界含水量与湿物料的性质及干燥条件有关。
表9.2和表9.3给出了不同物料临界含水量的范围。
◆CDE段：随着物料含水量的减少，干燥速率下降，CDE段称为降速干燥阶段。
干燥速率主要取决于水分在物料内部的迁移速率；不同类型物料结构不同，降速阶段速率曲线的形状也不同。
◆E点：E点的干燥速率为零，即为操作条件下的平衡含水量。
需要指出的是，干燥曲线或干燥速率曲线是在恒定的空气条件下获得的，对指定的物料，空气的温度、湿度不同，速率曲线的位置也不同。
干燥曲线和干燥速率曲线
干燥曲线和干燥速率曲线干燥曲线和干燥速率曲线随着科技的进步和工业的发展，人们对于干燥过程的需求逐渐增加。
而干燥曲线和干燥速率曲线则是研究干燥过程中不可或缺的一部分。
本文将会对这两个概念做详细的解释，并介绍它们的实际应用。
一、什么是干燥曲线？干燥曲线显示了物质在干燥过程中的水分含量变化。
通俗一点的说，就是水分含量随着时间而变化的曲线。
通常，干燥曲线分为三个阶段：加速干燥期、减速干燥期和恒速干燥期。
加速干燥期：在这个阶段，物质内部的水份通过表面蒸发逐渐排出，水分含量下降的速度逐渐加快。
减速干燥期：水分含量下降得更加缓慢，这是由于物质内部水分贡献逐渐降低。
恒速干燥期：水份的蒸发速率和内部扩散速率平衡，此时干燥曲线成为一条平直的水平线。
二、什么是干燥速率曲线？干燥速率曲线显示了在干燥过程中单位时间内去除的水分量。
干燥速率是物质在干燥过程中失去水分的速度。
它通常在水分含量的平衡点的基础上，研究其减少的速率。
干燥速率的曲线和干燥曲线类似，也包括加速干燥期、减速干燥期和恒速干燥期，但是它们之间也存在一些差异，干燥速率曲线比干燥曲线更加具体和精细。
三、干燥曲线和干燥速率曲线的实际应用干燥曲线和干燥速率曲线在工业生产中有着广泛的应用。
例如，干燥曲线可用于测定物料干燥时间和干燥设备的加热功率等参数的计算。
当然，也可以根据物料的干燥曲线，调整干燥时间和干燥温度来提高干燥的效率。
干燥速率曲线则可以用于确定干燥设备的流量和气体温度等参数。
此外，还可以根据干燥速率曲线来调整干燥设备中的湿度和温度等参数，以达到更好的干燥效果。
综上所述，干燥曲线和干燥速率曲线在物质的干燥过程中扮演着重要的角色。
而这些曲线对于工业生产中的物料干燥以及干燥设备的设计与运行都具有不可或缺的作用。
干燥速率曲线的测定实验
实验四 干燥速率曲线的测定实验一、实验目的1．熟悉常压洞道式（厢式）干燥器的构造和操作；2．测定在恒定干燥条件（即热空气温度、湿度、流速不变、物料与气流的接触方式不变）下的湿物料干燥曲线和干燥速率曲线；3．测定该物料的临界湿含量X 0；4．掌握有关测量和控制仪器的使用方法。
二、基本原理当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。
根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可分为两个阶段。
第一个阶段为恒速干燥阶段。
在过程开始时，由于整个物料的湿含量较大，其内部的水分能迅速地达到物料表面。
因此，干燥速率为物料表面上水分的气化速率所控制，故此阶段亦称为表面气化控制阶段。
在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面处的水蒸汽分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。
第二个阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。
此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。
故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。
随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减少，故干燥速率不断下降。
恒速段的干燥速率和临界含水量的影响因素主要有：固体物料的种类和性质；固体物料层的厚度或颗粒大小；空气的温度、湿度和流速；空气与固体物料间的相对运动方式。
恒速段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。
本实验在恒定干燥条件下对帆布物料进行干燥，测定干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。
⒈ 干燥速率的测定 ττ∆∆≈=S W Sd dW U ''（7-1）式中：U —干燥速率，kg /（m 2·h ）；S —干燥面积，m 2，（实验室现场提供）；τ∆—时间间隔，h ；'W ∆—τ∆时间间隔内干燥气化的水分量，kg 。
干燥曲线及干燥速率曲线测定实验误差分析
干燥曲线及干燥速率曲线测定实验误差分析引言干燥曲线及干燥速率曲线测定实验是一种常用的方法，用于研究物质在干燥过程中的变化规律和干燥速率的变化情况。
通过该实验，可以获得物质的干燥曲线以及干燥速率曲线，对于研究物质的干燥性质、优化干燥工艺有着重要的意义。
干燥曲线是描述物质在不同时间下含水率随干燥时间的变化情况的曲线。
它可以反映物质的含水率与干燥时间之间的关系，帮助我们了解物质的干燥速度和干燥程度。
干燥速率曲线则是描述物质在不同时间下干燥速率随干燥时间的变化情况的曲线。
通过干燥速率曲线，我们可以了解物质的干燥速率随时间的变化规律，有助于确定最佳的干燥时间和干燥条件。
该实验在工业生产和科学研究中有着广泛的应用。
在工业生产中，通过干燥曲线及干燥速率曲线的分析，可以制定合理的干燥工艺，提高产品的质量和产量。
在科学研究中，通过该实验可以深入研究物质的干燥性质，为新材料的开发和应用提供科学依据。
本文将对干燥曲线及干燥速率曲线测定实验的误差进行分析，旨在提供更准确和可靠的实验结果。
请继续阅读后续章节，了解这一实验的误差来源、影响因素以及减小误差的方法。
本文将介绍干燥曲线及干燥速率曲线测定实验的具体步骤，包括样品准备、实验设备和测量方法等内容。
样品准备准备需要进行干燥曲线及干燥速率曲线测定的样品。
确保样品质量符合实验要求，特别是样品的湿度要在合理的范围内。
实验设备准备实验室设备，包括干燥室、天平和温度测量仪器等。
确保实验设备的准确度和精度，以确保实验结果的可靠性。
测量方法将样品放置在干燥室中，设定合适的温度和湿度条件。
定期测量样品的质量和温度，记录下相应的数据。
根据测量数据，可以绘制干燥曲线和干燥速率曲线。
注意，测量过程中要遵循操作规程，防止实验误差的产生。
数据分析对测量得到的干燥曲线和干燥速率曲线进行分析。
比较不同样品之间干燥过程的差异，寻找规律和趋势。
计算实验误差，评估实验的准确性和可重复性。
以上就是干燥曲线及干燥速率曲线测定实验的具体步骤概述，希望对您有所帮助。
干燥速率与时间计算
d GC dX
UC A
d GC dX UA
2
GC A
X2 dX U X c
τ1 d GC XC dX
0
UC A X1
1）图解积分法：U与X不呈 线性关系:
图解积分法求干燥时间
2）解析计算法：U与
(X1
XC)
U K（X X ）
2
GC A
X2 Xc
dX K(X X)
GC AK
ln
Xc X2
X X
干燥时间 =1+ 2
干燥技术 ---干燥速率和时间计算
干燥
1. 干燥曲线与干燥速率曲线
通过实验测定干燥曲线 X —（时间）曲线
AB段：预热阶段，空气的部分热量用于 加热物料，时间很短；
BC段：恒速干燥阶段，物料的干燥速率恒定， 取决于物料表面水分汽化速率，和物料 本身性质关系不大；
CE段：降速干燥阶段，干燥速率随物料含 水量减少而降低，取决于水分在物 料中的迁移速率
C点： 临界点，对应的含水量为 临界含水量
干燥
1. 干燥曲线与干燥速率曲线
干燥速率U：单位时间，单位干燥面 积上气化的水分质量。
U dW GC dX
Ad
Ad
负号含义：表示物料含水量随干燥时
间的增加而减少。
干燥
2. 干燥时间计算
（1）恒速阶段的干燥时间
（2）降速阶段干燥时间
U GCdX
Ad
化工原理实验——干燥曲线及干燥速率曲线测定实验
实验十干燥曲线及干燥速率曲线测定实验一、实验装置干燥器类型：洞道；洞道截面积：1# A=× = 0.0221m2、2# A=× = 0.030m2加热功率：500w—1500w；空气流量：1-5m3/min；干燥温度：40--120℃孔板流量计：孔流系数C0=，孔板孔径d0=( m)重量传感器显示仪：量程（0-200g），精度级；干球温度计、湿球温度计显示仪：量程（0-150℃），精度级；孔板流量计处温度计显示仪：量程（-50-150℃），精度级；孔板流量计压差变送器和显示仪：量程（0-10KPa），精度级；图10-1 洞道干燥实验流程示意图1.中压风机；2.孔板流量计；3. 空气进口温度计；4.重量传感器；5.被干燥物料；6.加热器；7.干球温度计；8.湿球温度计；9.洞道干燥器；10.废气排出阀；11.废气循环阀；12.新鲜空气进气阀；13.干球温度显示控制仪表；14.湿球温度显示仪表； 15.进口温度显示仪表；16.流量压差显示仪表；17.重量显示仪表；18.压力变送器。
二、物料物料：毛毡；干燥面积：S=**2=(m2)（以实验室现场提供为准）。
绝干物料量(g)：1# G C=，2# G C=（以实验室现场提供为准）。
三、操作方法⒈ 将干燥物料（毛粘）放入水中浸湿，向湿球温度计的附加蓄水池内补充适量的水， 使池内水面上升至适当位置。
⒉ 调节送风机吸入口的蝶阀12到全开的位置后，按下电源的绿色按钮，再按风机按钮，启动风机。
⒊ 用废气排出阀10和废气循环阀11调节到指定的流量后，开启加热电源。
在智能仪表中设定干球温度，仪表自动调节到指定的温度。
干球温度设定方法：第一套：长按——增大，设定好数值后，按键确定。
第二套：/减小，设定好后，自动确认。
⒋ 干燥器的流量和干球温度恒定达5分钟之后，既可开始实验。
此时，读取数字显示仪的读数作为试样支撑架的重量。
⒌ 将被干燥物料（毛粘）从水中取出，控去浮挂在其表面上的水分（最好挤去所含的水分，以免干燥时间过长），将支架从干燥器内取出，将被干燥物料夹好。
干燥曲线与干燥速率曲线的的测定
干燥曲线与干燥速率曲线的的测定
干燥曲线是在一定温度条件下，将样品由初始湿度下逐渐干燥的过程中，记录下样品干燥前后的质量变化曲线。
在测定干燥曲线时，首先将待测样品大小一致地摆放于精密天平上，记录下总质量；接着将样品置放于干燥箱中，开始干燥。
干燥过程中每隔一段时间记录下样品质量，干燥完毕后记录下样品的最终质量。
将所有数据绘制成曲线，即可得到该样品的干燥曲线。
从干燥曲线中，可以得到该样品中含水量的变化规律。
通过观察干燥曲线，可以确定样品的干燥路径、含水量、干燥速率等参数。
而干燥速率曲线是指在干燥过程中，样品每单位时间的质量变化率所组成的曲线。
具体地，将样品在干燥箱中进行干燥，并在一定时间间隔内记录下质量变化数据，然后将其转换为质量变化率，以时间为横轴，干燥速率为纵轴绘制出的曲线。
通过测定干燥速率曲线，可以得到该样品在不同干燥阶段中的干燥速率。
在某些情况下，快速干燥会导致物料表面或者颗粒内部的结构性变化，使得表面易裂或粉化，从而影响干燥效果；而缓慢的干燥速率则会降低工业生产效率。
综上所述，测定干燥曲线和干燥速率曲线，对于合理制定干燥工艺、提高干燥效率、控制干燥质量具有重要的意义。
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=27.6℃时，水的汽化热 =2437.8kJ/kg
UC=1.314看过/（m2·h），t=t干=60.0℃
α= = =27.46287W/(m2·℃)
八、误差分析
①尺寸相对误差
D(a）=D(b)=0.5mm；Er(a)= = =3.185 10-3；Er(b)= = =6.250 10-3
1.314
52.40
0.905
0.925
43
86
132.4
0.9
1.075
51.50
0.873
0.889
44
88
131.4
1.0
1.194
50.50
0.836
0.855
45
90
130.3
1.1
1.314
49.40
0.796
0.816
46
92
129.2
1.1
1.314
48.30
0.756
0.776
47
0.316
61
122
116.3
0.5
0.597
35.40
0.287
0.296
62
124
115.8
0.5
0.597
34.90
0.269
0.278
63
126
115.5
0.3
0.358
34.60
0.258
0.264
64
128
115.1
0.4
0.478
34.20
0.244
0.251
65
130
114.7
0.4
一、实验目的
⒈掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法。
⒉学习物料含水量的测定方法。
⒊加深对物料临界含水量Xc的概念及其影响因素的理解。
⒋学习恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数的测定方法。
⒌学习用误差分析方法对实验结果进行误差估算。
二、实验内容
⒈每组在某固定的空气流量和某固定的空气温度下测量一种物料干燥曲线、干燥速率曲线和临界含水量。
1—离心风机；2--孔板流量计；3--孔板流量计显示仪；4，11—重量传感器显示仪；5—干燥物料；6—电加热器；7—干球温度计；8，14—湿球温度计显示仪；9—洞道干燥室；10—废气排出阀；11—废气循环阀； 12—新鲜空气进气阀； 13---电加热控制； 15—温度显示仪； 16—孔板流量计压差变送器和显示仪。
28
162.6
1.1
1.314
81.70
1.971
1.991
15
30
161.5
1.1
1.314
80.60
1.931
1.951
16
32
160.5
1.0
1.194
79.60
1.895
1.913
17
34
159.3
1.2
1.433
78.40
1.851
1.873
18
36
158.2
1.1
1.314
77.30
1.811
1.194
87.10
2.167
2.185
10
20
166.9
1.1
1.314
86.00
2.127
2.147
11
22
165.8
1.1
1.314
84.90
2.087
2.107
12
24
164.7
1.1
1.314
83.80
2.047
2.067
13
26
163.7
1.0
1.194
82.80
2.011
2.029
14
94
128.4
0.8
0.955
47.50
0.727
0.742
48
96
127.4
1.0
1.194
46.50
0.691
0.709
49
98
126.3
1.1
1.314
45.40
0.651
0.671
50
100
125.3
1.0
1.194
44.40
0.615
0.633
51
102
124.4
0.9
1.075
43.50
33
66
142.5
1.0
1.194
61.60
1.240
1.258
34
68
141.4
1.1
1.314
60.50
1.200
1.220
35
70
140.4
1.0
1.194
59.50
1.164
1.182
36
72
139.3
1.1
1.314
58.40
1.124
1.144
37
74
138.4
0.9
1.075
57.50
⒉ 测定恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数。
三、实验原理
1.干燥速率的测定
U= ≈ (7-1)
式中：U—干燥速率，kg /（m2·h）；
S—干燥面积，m2；
—时间间隔，h；
— 时间间隔内干燥气化的水分量，kg。
2.物料干基含水量
X = （7-2）
式中：X—物料干基含水量，kg水/ kg绝干物料；
干燥速率U= ≈ = =1.314kg/(m2·h)；
湿物料重量G’=W-支架重=175.9 - 80.9 = 95.0g；
干基含水量X = = =2.495kg水/ kg绝干物料；
平均含水量X=（X1+X2）/2=（2.495+2.455）/2=2.475kg水/ kg绝干物料。
3、根据以上数据画出图形如下：
0.8
0.955
38.80
0.411
0.425
57
114
118.8
0.9
1.075
37.90
0.378
0.395
58
116
118.1
0.7
0.836
37.20
0.353
0.365
59
118
117.4
0.7
0.836
36.50
0.327
0.340
60
120
116.8
0.6
0.717
35.90
0.305
t干燥器内空气的干球温度，℃；
rtw—tw℃下水的气化热，J/ kg。
4.干燥器内空气实际体积流量的计算
由节流式流量计的流量公式和理想气体的状态方程式可推导出：
Vt=Vtቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ （7-5）
式中：Vt—干燥器内空气实际流量，m3/ s；
t0—流量计处空气的温度，℃；
Vt0—常压下t0℃时空气的流量，m3/ s；
五、操作流程
1、将干燥物料放入水中浸湿。
2、调节送风机吸入口的蝶阀12到全开的位置后启动风机。
3、用废气排出阀10和废气循环阀11调节到指定的流量后，开启加热电源。在智能仪表中设定干球温度，仪表自动调节到指定的温度。
4、在空气温度、流量稳定的条件下，用重量传感器测定支架的重量并记录下来。
5、把充分浸湿的干燥物料5固定在重量传感器4上并与气流平行放置。
序号
时刻/min
总质量/g
失重/g
U/（kg/(m2·h）
/g
X(kg水/ kg绝干物料)
X (kg水/ kg绝干物料)
1
2
177.0
96.10
2.495
2
4
175.9
1.1
1.314
95.00
2.455
2.475
3
6
174.7
1.2
1.433
93.80
2.411
2.433
4
8
173.5
1.2
1.433
1.1
1.314
66.80
1.429
1.449
29
58
146.7
1.0
1.194
65.80
1.393
1.411
30
60
145.6
1.1
1.314
64.70
1.353
1.373
31
62
144.6
1.0
1.194
63.70
1.316
1.335
32
64
143.5
1.1
1.314
62.60
1.276
1.296
t—干燥器内空气的温度，℃。
VT0=C0×A0× （7-6）
A0= d02（7-7）
式中：C0—流量计流量系数，C0=0.67
A0—节流孔开孔面积，m2；
d0—节流孔开孔直径， d0=0.050 m；
ΔP—节流孔上下游两侧压力差，Pa；
ρ—孔板流量计处t0时空气的密度，kg/m3。
四、实验装置
图1干燥速率曲线测定实验装置图
110.0
0.3
0.358
29.10
0.058
0.064
80
160
109.8
0.2
0.239
28.90
0.051
0.055
81
162
109.5
0.3
0.358
28.60