流化床干燥实验报告

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1、院（部）：化学与化学工程姓名：汪远朋鸟学号：林林林林专业：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：2017.10.30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^及

2、降速阶段的比例系数A＞。二、基本原理1、流化曲线气速iz(ms)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,nf）。在生产操作中，气速

3、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，测定被千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（t）的关系曲线及物料温度（（））与时间（t）的关系曲线。物料含水S:与时间关系曲线的斜率即为•丁•燥速率（〃）。将干燥速率对物料含水黾作图。时间r物料含水重Zkg水•kf绝干物料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

4、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M温度等于空气的湿球温度，传入的热量只川来蒸发物料表面表面的水分，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S（X。），由于物料闪部水分的扩散慢于物料表而的蒸发，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（D而终J2。干燥速率为单位时间在单位面积上汽化的水分量，川微分式表示

5、为：dWAdr式中u干燥速率，kg水/（m2.s）;AH燥表面积，m2;dT—一相应的干燥时间，s;dW汽化的水分量，kg。图屮的横坐标X为对应于某干燥速率下的物料平均含水量。—=X,.+x/+l_2式中X—一某一干燥速率下湿物料的平均含水量；X,,Xi.,——AT时间间隔内开始和终了时的含水量，kg水/kg绝干物料。式中G、,——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:fi,kg。干燥速率曲线只能通过实验测定，因为干燥速率不仅収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

6、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L1;13、旋风分离器；14、孔板流莆计(d0=20mm)四、操作要点1、流化床实验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床层压降。2、干燥实验(1)实验开始前①将电子天平开启，并处于待

7、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M:的被干燥物料(以绿豆为例)，取0.5kg左右放入热水(6(f7(rC)屮泡2(f30min,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Ifif不得超过预警值。(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(孔板流量计压差为一定值，3kpa左右)，控制加热器表而温度(8(Tl00°C)或空气温度(50^70°C)稳定，打开进料口，将待干燥物料徐徐倒入，关闭进料口。(3)测定干燥速率曲线①取样，用取样管取样，每隔2~3min—次

8、，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、流量和床层压降等。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