食品工程原理实验报告

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1、流化床干燥实验报告一、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Xi=（△p-△pe）/△pe式中:△p-时刻时床层的压差；计算出每一时刻的瞬间含水率Xi,然后将Xi对干燥时间作图，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）

2、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

3、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。（3）打开电源开关、加热器通电，床层进口温度要恒定在70℃左右。（4）将准备好的耐水硅胶加入流化床进行实验。（5）每隔1mi

4、n记录床层压差，同时记录床层温度。（6）待干燥床层压差一定时，即为实验终了，关闭仪表电源。（7）关闭加热电源。（8）关闭风机，切断总电源，清理实验设备。2.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。五、实验数据记录及其处理1.实验数据记录序号12345床层压差0.710.70.670.640.61过滤时间60180300420540Xi0.540.520.460.390.33△X-0.02-0.07-0.07-0.07-0.02U(Kg/m2*h)2.593.893.893.892.59序号67891011床层压差0.60.550.510.470.460.46

5、过滤时间6009001200150018002400Xi0.300.200.110.020.000.00△X-0.11-0.09-0.09-0.020.000.00U(Kg/m2*h)2.592.082.080.520.000.002.实验数据处理六、误差分析①在记录温度、压强等数据的时候断上升的趋势，给实验带来了一定误差②调节空气阀门不准确，造成孔板压降值不精确，使实验有误差。七、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？答：恒定干燥条件指干燥介质的温度、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。实验以大量

6、的空气和少量的湿物料接触，测定湿物料在干燥过程中压降和其他参数的变化。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：因素：物料表面水分的汽化速率，物料外部的干燥条件。降速阶段的干燥速率取决物料本身结构、形状和尺寸。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？答：若先启动加热器，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，实验则结束。4.

7、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：干燥曲线的起始点将上升，下降幅度变大，并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。