干燥特性曲线测定实验
食品工程原理实验报告
流化床干燥实验报告姓名：张萌学号：5602111001 班级：食品卓越111班一、实验目的1．了解常压干燥设备的基本流程和工作原理。
2. 掌握测定干燥速度曲线的方法。
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。
二、基本原理1.干燥速率：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。
2.干燥速率的测定方法：利用床层的压降来测定干燥过程的失水量。
需要用到的公式有：物料中瞬间含水率X i=（△p-△p e）/△p e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X i,然后将X i对干燥时间iτ作图，即为干燥曲线。
3.干燥过程分析：（1）物料预热阶段（2）恒速干燥阶段（3）降速干燥阶段。
非常潮湿的物料因其表面有液态水存在，当它置于恒定干燥条件下，则其温度近似等于热风的湿球温度tw ,到达此温度前的阶段称为（1）阶段。
在随后的第二阶段中，由于表面存有液态水，物料温度约等于空气的湿球温度tw，传入的热量只用来蒸发物料表面水分，在第（2）阶段中含水率X随时间成比例减少，因此其干燥速率不变，亦即为恒速干燥阶段。
在第（3）阶段中，物料表面已无液态水存在，亦即若水分由物料内部的扩散慢于物料表面的蒸发，则物料表面将变干，其温度开始上升，传入的热量因此而减少，且传入的热量部分消耗于加热物料，因此干燥速率很快降低，最后达到平衡含水率而终止。
（2）和（3）交点处的含水率称为临界含水率用X0表示。
对于第（2）（3）阶段很长的物料，第（1）阶段可忽略，温度低时，或根据物料特性亦可无第二阶段。
三、实验装置与流程1．主要设备及仪器（1）鼓风机：BYF7122,370W；（2）电加热器：额定功率2.0KW；（3）干燥室：Φ100mm×750mm；（4）干燥物料：耐水硅胶；（5）床层压差：Sp0014型压差传感器，或U形压差计。
2．实验装置四、实验步骤与注意事项1．实验步骤（1）通过加水器向物料注入适当量的水（2）开启风机。
化工原理实验思考题答案
化工原理实验思考题答案化工原理实验思考题答案(一）流体流动阻力测定1. 是否要关闭流程尾部的流量调节不能关闭流体阻力的测定主要是根据压头来确定的；尾部的流量调解阀；起的作用是调解出流量；由于测试管道管径恒定；根据出流量可以确定管道内流体流速；而流速不同所测得的阻力值是不同的；这个在水力计算速查表中也有反映出的。
你在实际测试的时候是要打开流量调解阀的；肯定在尾部会有一个流量计；当出溜一段时间后；管内流体流态稳定后；即可测试。
在测试前；校核设备和仪表时；流量调解阀是关闭的；当测试时肯定是打开的2. 怎样排除管路系统中的空气？如何检验系统内的空气已经被排除干净？答：启动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走。
关闭出口阀后，打开U形管顶部的阀门，利用空气压强使U形管两支管水往下降，当两支管液柱水平，证明系统中空气已被排除干净。
3. 本实验用水为工作介质做出的λ－Re曲线，对其它流体能否使用？为什么？答：能用，因为雷诺准数是一个无因次数群，它允许d、u、、变化。
4.在不同设备上( 包括不同管径) ，不同水温下测定的λ～Re 数据能否关联同一条曲答：一次改变一个变量，是可以关联出曲线的，一次改变多个变量时不可以的。
5. 如果测压口，孔边缘有毛刺或安装不垂直，对静压的测量有何影响？没有影响.静压是流体内部分子运动造成的.表现的形式是流体的位能.是上液面和下液面的垂直高度差.只要静压一定.高度差就一定.如果用弹簧压力表测量压力是一样的.所以没有影响.（二）离心泵特性曲线的测定1. 为什么离心泵启动时要关闭出口阀门？答：防止电机过载。
因为电动机的输出功率等于泵的轴功率N。
根据离心泵特性曲线，当Q=0时N最小，电动机输出功率也最小，不易被烧坏。
2. 为什么启动离心泵前要向泵内注水？如果注水排气后泵仍启动不起来，你认为可能是什么原因？答：为了防止打不上水、即气缚现象发生。
如果注水排完空气后还启动不起来。
①可能是泵入口处的止逆阀坏了，水从管子又漏回水箱。
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。
思考题
干燥操作及干燥速率曲线的测定1..什么是恒定干燥条件？本实验装置中采用了哪些措施来保持干燥过程在恒定干燥条件下进行？答：指干燥介质的温度、湿度、流速及与物料的接触方式，都在整个干燥过程中均保持恒定。
实验是以大量的空气和少量的湿物料接触，测定湿物料在干燥过程中水分和其他参数的变化。
2.控制恒速干燥阶段速率的因素是什么？控制降速干燥阶段干燥速率的因素又是什么？答：恒速干燥阶段的干燥速率的大小取决于物料表面水分的汽化速率，亦取决定于物料外部的干燥条件，所以恒定干燥阶段又称为表面汽化控制阶段。
降速阶段的干燥速率取决于物料本身结构、形状和尺寸，而与干燥介质的状态参数关系不大，故降速阶段又称物料内部迁移控制阶段。
3.空气和水蒸气混合系统，为什么认为湿球温度tw与空气的绝热饱和温度ts相等？答：湿球温度是由湿球温度计置于湿空气中测得的温度，实质上是湿空气与湿纱布中水之间传质和传热达到稳定时，湿纱布中水的温度。
在绝热条件下，当空气绝热增湿达到饱和时，湿空气的温度不再变化，与循环水温度相等，该温度即为湿空气的绝热饱和温度。
所以湿球温度等于绝热饱和温度。
4.为什么要先启动风机，再启动加热器？实验过程中干、湿球温度计是否变化？为什么？如何判断实验已经结束？答：让加热器通过风冷慢慢加热，避免损坏加热器，反之如果先启动加热器，通过风机的吹风会出现急冷，高温极冷，损坏加热器。
理论上干、湿球温度是不变的，但实验过程中干球温度不变，但湿球温度缓慢上升，估计是因为干燥的速率不断降低，使得气体湿度降低，从而温度变化。
湿毛毡恒重时，即为实验结束。
5. 若加大热空气流量，干燥速率曲线有何变化？恒速干燥速率、临界湿含量又如何变化？为什么？答：若加大热空气流量，干燥曲线的起始点将上升，下降幅度变大，并且到达临界点的时间缩短，临界湿含量降低。
这是因为风速增加后，加快啦热空气的排湿能力。
流体流动阻力实验1. 实验中为什么有的地方用U型压差计?有的地方用倒U型压差计?分别写出计算压强差的公式?答：用U型压差计使得压强的大小更直观明显（因为如果一边有压强，两边的高度差很大），用倒U的是密度比压差计中的液体密度大，P=ρgh（液体）P=F/S （所有适用）2.压差计的测压导管的粗细，长短对流量有无影响，为什么答：有影响。
干燥实验
六、实验数据处理
横坐标
均含水量。
x
为相应于某干燥速率下的物料的平
x i x i 1 Gs ( i ) Gs ( i 1) x 1 2 2GC
以
u 为纵坐标，某干燥速率下的湿物料的平
x 为横坐标，即可绘出干燥速率曲线。
均含水量
九、实验数据处理
dw u Ad
(kg/m2· s)
式中：
u
—— 干燥速率，kg/（m2· s）；
A ——干燥表面 (m2) ；
d —— 相应的干燥时间 (s)；
dw ——汽化的水分量，kg。
dw GCdx
GC dx GC x dw u Ad Ad A
式中： GC —— 湿物料中绝干物料的质量，kg；
六、注意事项
必须先开风机，后开加热器，否则加热管可能 会被烧坏。
七、实验报告
1. 绘制干燥曲线（失水量~时间关系曲线）； 2. 根据干燥曲线作干燥速率曲线；
3. 读取物料的临界湿含量；
4. 绘制床层温度随时间变化的关系曲线；
5. 对实验结果进行分析讨论。
八、思考题
1. 什么是恒定干燥条件？本实验装置中采用了哪些措施来保持干燥 过程在恒定干燥条件下进行？ 2. 控制恒速干燥阶段速率的因素是什么？控制降速干燥阶段干燥速 率的因素又是什么？ 3. 为什么要先启动风机，再启动加热器？实验过程中床层温度是如 何变化？为什么？如何判断实验已经结束？ 4. 若加大热空气流量，干燥速率曲线有何变化？恒速干燥速率、临 界湿含量又如何变化？为什么？
三、实验原理
图1 干燥曲线
图2 干燥速率曲线
干燥速率曲线只能通过实验测得，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、 结构及所含水分性质的影响。
化工原理实验思考题答案分享
实验一 流体流动阻力测定1.在对装置做排气工作时，是否一定要关闭流程尾部的出口阀？为什么？答：是的。
理由是：由离心泵特性曲线可知，流量为零时，轴功率最小，电机负荷最小，起到保护电机的作用。
2.如何检测管路中的空气已经被排除干净？答：启动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走。
关闭出口阀后，打开U 形管顶部的阀门，利用空气压强使U 形管两支管水往下降，当两支管液柱水平，证明系统中空气已被排除干净。
3.以水做介质所测得的λ-Re 关系能否适用于其它流体？如何应用？答：（1）适用其他种类的牛顿型流体。
理由：从)/(Re,d ελΦ=可以看出，阻力系数与流体具体流动形态无关，只与管径、粗糙度等有关。
（2）那是一组接近平行的曲线，鉴于Re 本身并不十分准确，建议选取中间段曲线，不宜用两边端数据。
Re 与流速、黏度和管径一次相关，黏度可查表。
4.在不同设备上（包括不同管径），不同水温下测定的λ-Re 数据能否关联在同一条曲线上？ 答：只要/d ε相同，λ-Re 的数据点就能关联在一条直线上。
5.如果测压口、孔边缘有毛刺或安装不垂直，对静压的测量有何影响？答：没有影响.静压是流体内部分子运动造成的.表现的形式是流体的位能.是上液面和下液面的垂直高度差.只要静压一定.高度差就一定.如果用弹簧压力表测量压力是一样的.所以没有影响。
实验二 离心泵特性曲线测定1.试从所测实验数据分析，离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？答：由离心泵特性曲线可知，流量为零时，轴功率最小，电机负荷最小，起到保护电机的作用。
2.启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，你认为可能的原因是什么？答：（1）离心泵不灌水很难排掉泵内的空气，导致泵空转却不排水；（2）泵不启动可能是电路问题或泵本身已经损坏，即使电机的三相电接反，仍可启动。
3.为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？是否还有其他方法调节流量？答：（1）调节出口阀门开度，实际上是改变管路特性曲线，改变泵的工作点，从而起到调节流量的作用；（2）这种方法的优点时方便、快捷，流量可以连续变化；缺点是当阀门关小时，会增大流动阻力，多消耗能量，不经济；（3）还可以改变泵的转速、减小叶轮直径或用双泵并联操作。
化工原理实验报告
实验一 伯努利实验一、实验目的1、熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及相互转化关系,加深对柏努利方程式的理解;2、观察各项能量或压头随流速的变化规律;二、实验原理1、不可压缩流体在管内作稳定流动时,由于管路条件如位置高低、管径大小等的变化,会引起流动过程中三种机械能——位能、动能、静压能的相应改变及相互转换;对理想流体,在系统内任一截面处,虽然三种能量不一定相等,但能量之和是守恒的机械能守恒定律;2、对于实际流体,由于存在内磨擦,流体在流动中总有一部分机械能随磨擦和碰撞转化为热能而损失;故而对于实际流体,任意两截面上机械能总和并不相等,两者的差值即为机械损失;3、以上几种机械能均可用U 型压差计中的液位差来表示,分别称为位压头、动压头、静压头;当测压直管中的小孔即测压孔与水流方向垂直时,测压管内液柱高度位压头则为静压头与动压头之和;任意两截面间位压头、静压头、动压头总和的差值,则为损失压头;4、柏努利方程式式中：1Z 、2Z ——各截面间距基准面的距离 m1u 、2u ——各截面中心点处的平均速度可通过流量与其截面积求得m/s1P 、2p ——各截面中心点处的静压力可由U 型压差计的液位差可知Pa对于没有能量损失且无外加功的理想流体,上式可简化为ρρ2222121122p u gz p u gz ++=++ 测出通过管路的流量,即可计算出截面平均流速ν及动压g 22ν,从而可得到各截面测管水头和总水头;三、实验流程图泵额定流量为10L/min,扬程为8m,输入功率为80W. 实验管：内径15mm;四、实验操作步骤与注意事项1、熟悉实验设备,分清各测压管与各测压点,毕托管测点的对应关系;2、打开开关供水,使水箱充水,待水箱溢流后,检查泄水阀关闭时所有测压管水面是否齐平,若不平则进行排气调平开关几次;3、打开阀5,观察测压管水头和总水头的变化趋势及位置水头、压强水头之间的相互关系,观察当流量增加或减少时测压管水头的变化情况;4、将流量控制阀开到一定大小,观察并记录各测压点平行与垂直流体流动方向的液位差△h1…△h4;要注意其变化情况;继续开大流量调节阀,测压孔正对水流方向,观察并记录各测压管中液位差△h1…△h4;5、实验完毕停泵,将原始数据整理;实验二离心泵性能曲线测定一、实验目的1.了解离心泵的构造和操作方法2.学习和掌握离心泵特性曲线的测定方法二、实验原理离心泵的主要性能参数有流量Q也叫送液能力、扬程H也叫压头、轴功率 N和效率η;离心泵的特性曲线是Q-H、Q-N及Q-η之间的关系曲线;泵的扬程用下式计算：He=H压力表+H真空表+H+u出2-u入2/2g式中：H压力表——泵出口处压力H真空表——泵入口处真空度H——压力表和真空表测压口之间的垂直距离泵的总效率为：其中,Ne为泵的有效功率：Ne=ρ●g●Q●He 式中：ρ——液体密度g——重力加速度常数Q——泵的流量Na为输入离心泵的功率：Na=K●N电●η电●η转式中：K——用标准功率表校正功率表的校正系数,一般取1 N电——电机的输入功率η电——电机的效率η转——传动装置的传动效率三、实验设备及流程：设备参数：泵的转速：2900转/分额定扬程：20m水温：25℃泵进口管内径：41mm泵出口管内径：35.78mm 两测压口之间的垂直距离：0.35m四、实验操作1.灌泵因为离心泵的安装高度在液面以上,所以在启动离心泵之前必须进行灌泵;2.开泵注意：在启动离心泵时,主调节阀应关闭,如果主调节阀全开,会导致泵启动时功率过大,从而可能引发烧泵事故;3.建立流动4.读取数据等涡轮流量计的示数稳定后,即可读数;注意：务必要等到流量稳定时再读数,否则会引起数据不准;五、作业以一组数据计算实验三过滤实验一、实验目的1.了解板框过滤机的构造和操作方法;2.掌握恒压过滤常数的测定方法测定恒压过滤常数；虚拟滤液体积；虚拟过滤时间;二、基本原理对于不可压缩滤渣,在恒压过滤情况下,滤液量与过滤时间的关系可用下式表示:V+Ve2=KS2t+te上式也可写成:q+qe 2=Kt+te微分后得到:dt / dq= 2q / K+2qe/ K该微分式为一直线方程,其斜率为2/K,截距为2qe/K;实验中△t/△q代替dt/dq,通过实验测定一系列的△t与△q值,用作图的方法,求出直线的斜率、截距,进而求出恒压过滤常数K,虚拟滤液体积qe;只考虑介质阻力时：qe2=Kte将qe 代入上式可求出虚拟过滤时间te;三、实验设备板框过滤机的过滤面积为0.12m2;由空压机提供压力,并恒压可调;以碳酸钙和水混合成悬浮液,可完成过滤常数的测定实验;孔板孔口径：8mm,文丘里管喉径：8mm,φ20×2不锈钢管;四、实验步骤1、先将板框过滤机的紧固手柄全部松开,将板、框清洗干净;2、将干净滤布安放在滤板两侧,注意必须将滤布四角的圆孔与滤板四角的圆孔中心对正,以保证滤液和清洗液流道的畅通;3、安装时应从左至右进行,装好一块,用手压紧一块;请特别注意板框的顺序和方向,所有板框有圆点的一侧均应面向安装者,板框过滤机共有4块板带奇数点,3块框带偶数点,以确保流道的畅通;4、装完以后即可紧固手柄至人力转不动为止;5、松开混合釜上加料口的紧固螺栓,打开加料口,加水至视镜的水平中心线,打开控制屏上的电源,启动搅拌机,再加入碳酸钙3kg,任其自行搅拌;6、约5min后,检查所有阀门看是否已关紧确保全部关紧后,同时注意在搅拌过程中混合釜的压力,控制混合釜压力表的指示值在～范围,并一直维持在恒压条件下操作,如果压力过大也可通过混合釜右侧的放空阀调节;（1）、打开过滤机的出料阀,并准备好秒表,做好过滤实验的读数和记录准备,再打开控制屏上板框过滤机的进料阀,开始过滤操作;2、注意看看板框是否泄漏大量液体冲出,少量漏液无妨确认正常后,观察滤液情况,一般开始出来的比较浑浊,待滤液变清后,立即开始读取计量槽的数据,并同时开始计时和记录相关实验数据;3、装置的计量槽分左右计量筒计量,左侧计滤液量,右侧计洗水量左右两筒有过滤液孔连通,需要时两筒可串联使用,以便连续实验需要;读取5组以上的实验数据后,即可关闭进料阀和出料阀结束过滤实验;（4）、如果需要做滤饼洗涤实验,则在结束过滤实验之后,关闭混合釜的进气阀;然后关闭进水阀,打开进气阀,恒压在～范围,按过滤实验相同的方法操作,完成实验后,关闭进水阀和出水阀结束滤饼洗涤实验;（5）、如果改变操作压力,还可进行过滤速率方程压缩指数的测定实验;实验四传热实验一、实验目的测定对流传热系数的准数关联式;二、实验原理对流传热的核心问题是求算传热系数α,当流体无相变时对流传热准数关联式的一般形式为：对于强制湍流而言,Gr准数可以忽略,故用图解法对多变量方程进行关联时,要对不同变量Re和Pr分别回归;本实验简化上式,即取n=流体被加热;这样,上式即变为单变量方程,再两边取对数,即得到直线方程：在双对数坐标中作图,找出直线斜率,即为方程的指数m;在直线上任取一点的函数值代入方程中,则可得到系数A,即：对于方程的关联,首先要有Nu、Re、Pr的数据组;其准数定义式分别为：牛顿冷却定律：传热量Q可由下式求得：三、实验设备流程设备参数：孔板流量计：流量计算关联式：V=●O式中：R——孔板压差,mmH2V——水流量,m3 /h换热套管：套管外管为玻璃管,内管为黄铜管;套管有效长度：1.25m,内管内径：0.022m四、实验操作1.启动水泵2.打开进水阀3.打开蒸汽发生器4.打开放汽阀5.读取水的流量6.读取温度7.实验结束后,先停蒸汽发生器,再关进水阀;实验五精馏实验一、试验目的1.掌握精馏塔的结构2.测定精馏塔的理论板数及塔效率二、实验原理1.理论板2.作图法求理论板数3.精馏塔的全塔效率Et为理论塔板数与实际塔板数N之比,即：E t =Nt/ N精馏塔的单板效率Em可以根据气相或液相通过测定塔板的浓度变化进行计算; 若以液相浓度变化计算,则为：Eml =Xn-1-Xn/ Xn-1- Xn若以气相浓度变化计算,则为：Emv =Yn-Yn+1/ Yn-Yn+1式中：Xn-1-----第n-1块板下降的液体组成,摩尔分率；Xn-------第n块板下降的液体组成,摩尔分率；Xn ------第n块板上与升蒸汽Yn相平衡的液相组成,摩尔分率；Yn+1-----第n+1块板上升蒸汽组成,摩尔分率；Yn-------第n块板上升蒸汽组成,摩尔分率；Yn ------第n块板上与下降液体Xn相平衡的气相组成,摩尔分率;三、实验设备及流程简介本实验进料的溶液为乙醇—水体系,其中乙醇占20%摩尔百分比;精馏塔：采用筛板结构,塔身用直径Φ57X3.5mm的不锈钢管制成,设有两个进料口,共15块塔板,塔板用厚度1mm的不锈钢板,板间距为10cm；板上开孔率为4%,孔径是2mm,孔数为21；孔按正三角形排列；降液管为Φ14X2mm的不锈钢管；堰高是10mm;四、实验步骤1.全回流进料打开泵开关,再打开进料的管线;2.塔釜加热升温全回流进料完成后,开始加热;3.建立全回流注意恒压,回流开始以后就不能再打开衡压排气阀,否则会影响结果;4.读取全回流数据5.逐步进料,开始部分回流逐渐打开塔中部的进料阀和塔底的排液阀以及产品采出阀,注意维持塔的物料平衡、塔釜液位和回流比;6.记录部分回流数据五、作业写出精馏段操作线方程、提馏段操作线方程、加料线方程;实验六、吸收实验一、实验原理本实验是用水吸收空气-氨混合气体中的氨;混合气体中氨的浓度很低;吸收所得的溶液浓度也不高;气液两相的平衡关系可以认为服从亨利定律即平衡线在x-y 坐标系为直线;故可用对数平均浓度差法计算填料层传质平均推动力,相应的传质速率方程式为： 所以 )/(m p A a Y Y V G K ∆•= 其中 式中G A —单位时间内氨的吸收量kmol/h; K Ya —总体积传质系数kmol/m 3·h ; V p —填料层体积m 3;△Y m —气相对数平均浓度差; Y 1—气体进塔时的摩尔比;Y e1—与出塔液体相平衡的气相摩尔比; Y 2—气体出塔时的摩尔比;Y e2—与进塔液体相平衡的气相摩尔比; 3、计算方法、公式：1氨液相浓度小于5%时气液两相的平衡关系：温度 ℃：***********亨利系数Eatm ：2总体积传质系数K Ya 及气相总传质单元高度H og 整理步骤 a 、标准状态下的空气流量V 0：21210010T T PP P T V V ••••= m 3/h 式中：V 1——空气转子流量计示值 m 3/hT 0、P 0——标准状态下的空气的温度和压强 T 1、P 1——标定状态下的空气的温度和压强 T 2、P 2——使用状态下的空气的温度和压强b 、标准状态下的氨气流量V 0’210221010010''T T P P P T V V ••••••=ρρ m 3/h 式中：V 1’——氨气转子流量计示值 m 3 / h ρ01——标准状态下氨气的密度 kg / m 3 ρ02——标定状态下氨气的密度 kg / m 3如果氨气中纯氨为98%,则纯氨在标准状态下的流量V 0’’为：V 0’’=●V 0’c 、惰性气体的摩尔流量G ：G=V 0 /d 、单位时间氨的吸收量G A ：G A =G ●Y 1-Y 2e 、进气浓度Y 1：f 、尾气浓度Y 2：式中：Ns——加入分析盒中的硫酸当量浓度 NVs——加入分析盒中的硫酸溶液体积 mlV——湿式气体流量计所测得的空气体积 mlT——标准状态下的空气温度 KT——空气流经湿式气体流量计时的温度 Kg、对数平均浓度差ΔYm：Ye2=0Ye1=mx1P=大气压+塔顶表压+填料层压差/2m=E / Px1=GA/ Ls式中：E——亨利常数Ls——单位时间喷淋水量 kmol / hP——系统总压强h、气相总传质单元高度：式中：G’——混合体气通过塔截面的摩尔流速二、实验设备及流程设备参数：基本数据：塔径Φ0.10m,填料层高0.75m填料参数：12×12×mm瓷拉西环,a1—403m-1,ε—,a1/ε3—903m-1尾气分析所用硫酸体积：1ml,浓度：上图是吸收实验装置界面,氨气钢瓶来的氨气经缓冲罐,转子流量计与从风机来经缓冲罐、转子流量计的空气汇合,进入吸收塔的底部,吸收剂水从吸收塔的上部进入,二者在吸收塔内逆向流动进行传质;从塔顶出来的尾气进到分析装置进行分析,分析装置由稳压瓶、吸收盒及湿式气体流量计组成;稳压瓶是防止压力过高的装置,吸收盒内放置一定体积的稀硫酸作为吸收液,用甲基红作为指示剂,当吸收液到达终点时,指示剂由红色变为黄色;三、实验步骤建议的实验条件：水流量：80 l/h 空气流量：20 m3/h 氨气流量：0.5 m3/h 注意气量和水量不要太大,氨气浓度不要过高,否则引起数据严重偏离;1、通入氨气打开钢瓶阀门,氨气流量计前有压差计和温度计,用氨气调节阀调节氨气流量实验建议流量: 0.5 m3/h;2、进行尾气分析通入氨气后,让尾气流过吸收盒,同时湿式气体流量计开始计量体积;当吸收盒内的指示剂由红色变成黄色时,立即关闭考克,记下湿式气体流量计转过的体积和气体的温度;3、读取数据实验七干燥实验一、实验目的1.了解气流干燥设备基本流程和工作原理2.测定物料在一定干燥条件下的干燥速率曲线及传质系数二、实验原理1.干燥特性曲线干燥过程分为三个阶段：物料预热阶段、恒速干燥阶段和降速干燥阶段; 式中：x平—某干燥速率下湿物料的平均含水量 kgGsi ,Gsi+1—分别为△τ时间间隔内开始和终了时湿物料重量 kg;Gc—湿物料中绝对干物料的重量 kg;2.传质系数恒速阶段：恒速阶段的干燥速率u仅由外部干燥条件决定,物料表面温度近于空气湿球温度tw;在恒定的干燥条件下,物料表面与空气之间的传热和传质速率分别用于下面式子表示：降速阶段：降速干燥阶段中干燥速率曲线的形状随物料内部结构以及所含水分性质不同而异,因而干燥曲线只能通过实验得到,降速阶段干燥时间的计算可以根据速率曲线数据图解求得,当降速阶段的干燥速率近似看作与物料的自由含水量x-x成正比时干燥速率曲线可简化为直线;即为：u=kxx-xkx=u / x-x式中：kx—以含水量差△x为推动力的比例系数 kg/m2·s·△x；u—物料含水量为x时的干燥速率 kg/m2·s；x—在τ时的物料含水量 kg/kg绝干物料；x—物料的平衡含水量 kg/kg绝干物料；三、实验装置及流程简介主要设备规格：孔板流量计：管径D=106mm,孔径d=68.46mm孔流系数 C=干燥室尺寸：m×m四、实验步骤1.启动风机注意：禁止在启动风机以前加热,这样会烧坏加热器;2.开始加热3.进行干燥实验。
干燥速率及其影响因素
提高空气流速等，均可提高此阶段的干燥速率。
（三）降速干燥阶段及其影响因素
当物料的含水量降至临界含水量c X 后，便进入降速干燥阶段。
从图1和图2可知，该阶段含水量X 的减少越来越慢，且随含水量X 的减少干燥速率U 也在逐渐降低，这是由于随着干燥过程的进行，物料含水量不断减少，使其内部水分向表面的移动速率低于表面水分的汽化速率，物料表面逐渐出现“干区”，汽化面逐渐向物料内部移动，故水分的逐出越来越困难，干燥速率也就越来越低。
与恒速阶段相比，降速阶段从物料中除去的水分少得多，但所需的干燥时间却长得多。
由此可知，在此阶段，干燥速率的大小主要取决于水分在物料内部的迁移速率，与湿空气的状态关系不大，故该阶段又称为物料内部迁移控制阶段。
此时影响干燥速率的因素主要是物料的内部结构和外部的几何形状。
需指出的是，前述干燥过程的两个阶段是以物料的临界含水量c X 来区分的。
若临界含水量c X 越大，干燥过程将较早地由恒速阶段转入降速阶段，使其总的干燥时间延长，无论从经济的角度还是从产品的品质来看，都是不利的。
而临界含水量c X 的大小既与物料本身的结构、性质及尺寸大小有关，还与干燥介质的状态如温度、湿度、流速等有关。
其值通常由实验测定。
流化床干燥实验【范本模板】
化工原理实验报告学院：专业: 班级：（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 iCi 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 ei 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 id 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。
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 eei p p p X ∆∆-∆=p ∆τi X i X i τi X iid 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。
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浙江科技学院 实验报告
课程名称： 化 工 原 理 实验名称： 干燥特性曲线测定实验 学 院： ?生物与化学工程学院 专 业 班： 化工111 姓 名： 王建福 学 号： 6? 同组人员： 杨眯眯? 张涛 实验时间: 2013 年 11 月 28 日 指导教师： ?诸 爱 士 一、 实验课程名称：化工原理 二、实验项目名称：干燥特性曲线测定实验 三、实验目的和要求： 1. 了解洞道式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。
四、实验内容和原理
实验内容：测定时间与物料质量的变化关系，计算含水量、干燥速度，绘制干燥曲线与干燥速率曲线。 实验原理：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。由于实际生产中的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。 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、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。 1. 干燥速率的定义 干燥速率的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
CGdXdWUAdAd (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； －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. 干燥速率的测定方法 将湿物料试样置于恒定空气流中进行干燥实验，随着干燥时间的延长，水分不断汽化，湿物料质量减少。若记录物料不同时间下质量G，直到物料质量不变为止，也就是物料在该条件下达到干燥极限为止，此时留在物料中的水分就是平衡水分X*。再将物料烘干后称重得到绝干物料重Gc，则物料中瞬间含水率X为
GGcXGc （2） 计算出每一时刻的瞬间含水率X，然后将X对干燥时间作图，如图1，即为干燥曲线。 图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X下的斜率dXd，再由式（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2所示。 图2恒定干燥条件下的干燥速率曲线 3. 干燥过程分析 预热段 见图1、2中的AB段或AB’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。本实验中也没有预热段。 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有恒速阶段。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、传质推动力也仍为湿度差，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层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。
五、主要仪器设备
1．装置流程 本装置流程如图3所示。空气由鼓风机送入电加热器，经加热后流入干燥室，加热干燥室料盘中的湿物料后，经排出管道通入大气中。随着干燥过程的进行，物料失去的水分量由称重传感器转化为电信号，并由智能数显仪表记录下来（或通过固定间隔时间，读取该时刻的湿物料重量）。 图3干燥装置流程图 1－风机； 2－管道； 3－进风口； 4－加热器； 5－厢式干燥器； 6－气流均布器； 7－称重传感器； 8－湿毛毡； 9－玻璃视镜门； 10，11，12－蝶阀 2．主要设备及仪器 （1）鼓风机：BYF7122,370W； （2）电加热器：额定功率4.5KW； （3）干燥室：180mm×180mm×1250mm； （4）干燥物料：湿毛毡或湿砂； （5）称重传感器：CZ500型，0～300g。
六、操作方法与实验步骤
1．实验步骤 （1）放置托盘，开启总电源，开启风机电源。 （2）打开仪表电源开关，加热器通电加热，旋转加热按钮至适当加热电压（根据实验室温和实验讲解时间长短）。在U型湿漏斗中加入一定水量，并关注干球温度，干燥室温度（干球温度）要求达到恒定温度（例如70℃）。 （3）将毛毡加入一定量的水并使其润湿均匀，注意水量不能过多或过少。 （4）当干燥室温度恒定在70℃时, 将湿毛毡十分小心地放置于称重传感器上。放置毛毡时应特别注意不能用力下压，因称重传感器的测量上限仅为300克，用力过大容易损坏称重传感器。 （5）记录时间和脱水量，每分钟记录一次重量数据；每两分钟记录一次干球温度和湿球温度。 （6）待毛毡恒重时，即为实验终了时，关闭仪表电源，注意保护称重传感器，非常小心地取下毛毡。 （7）关闭风机，切断总电源，清理实验设备。 2. 注意事项 （1）必须先开风机，后开加热器，否则加热管可能会被烧坏。 （2）特别注意传感器的负荷量仅为300克，放取毛毡时必须十分小心，绝对不能下压，以免损坏称重传感器。 （3）实验过程中，不要拍打、碰扣装置面板，以免引起料盘晃动，影响结果。 七、实验数据记录与处理 实验原始数据记录表，相关数据计算。 实验 九 干燥特性曲线测定
实验原始数据记录表
专业 化工 班级 化工111 第 5 组，实验日期 2013/11/28 同组实验者 杨眯眯 张涛 毛毡（干燥）面积： 0.0109 m2。（按长方形计） 毛毡吸水后质量： 21.6 g ,干燥平衡后的质量： 10.7 g , 绝干质量： 10.6 g。 （干燥平衡后的毛毡质量再减0.1g作为绝干质量，当显示质量保持3分钟仍不变，即可认为达到平衡。） 注意：毛毡吸水后，待其渗透均匀，尽量压干，再开始干燥，放置和取下时要轻取轻放！采用
减重法计时间，可以用式 1111()iiiiiGGUA或GUi求干燥速率。
风量 m3/h 98.7 98.7 98.7 98.7 98.7 98.7 98.7 98.7 98.7 98.7 98.7 98.7 98.7
干球温度℃ 79.8 79.8 79.8 79.8 79.8 79.8 79.8 79.8 79.8 79.8 79.8 79.8 79.8
湿球温度℃ 52.4 52.4 52.4 52.4 52.4 52.4 52.4 52.4 52.4 52.4 52.4 52.4 52.4
质量 g 21.6 21.3 21 20.7 20.4 20.1 19.8 19.5 19.2 18.9 18.6 18.3 18
干燥时间 s 32.14 37.13 37.21 36.06 31.8 20.32 33.79 32.04 26.75 41.04 31.59 25.83 35.92
Xi Kg水
/kg干 1.037736 1.009434 0.981132 0.95283 0.924528 0.896226 0.867925 0.839623 0.811321 0.783019 0.754717 0.726415 0.698113
Ui g/(m2.s) 0.856345 0.741259 0.739665 0.763254 0.865501 1.354475 0.814529 0.859018 1.028895 0.670637 0.871255 1.065541 0.766229
风量 m3/h 98.7 98.7 98.7 98.7 98.7 98.7 98.7 98.7 98.7 98.7 98.7 98.7 98.7
干球温度℃ 79.8 79.8 79.8 79.8 79.8 79.8 79.8 79.8 79.8 79.8 79.8 79.8 79.8
湿球温度℃ 52.4 52.4 52.4 52.4 52.4 52.4 52.4 52.4 52.4 52.4 52.4 52.4 52.4
质量 g 17.7 17.4 17.1 16.8 16.5 16.2 15.9 15.6 15.3 15 14.7 14.4 14.1
干燥时间 s 31.98 29.8 36.42 29.82 38.3 35.41 44.46 42.55 39.52 29.48 41.92 41.59 48.19
Xi Kg水
/kg干 0.669811 0.641509 0.613208 0.584906 0.556604 0.528302 0.5 0.471698 0.443396 0.415094 0.386792 0.358491 0.330189