洞道干燥實驗

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上洞道干燥實驗一、 實驗?zāi)康?、熟悉并掌握洞道干燥儀器的原理及操作步驟。2、掌握干燥曲線和干燥速率曲線的測定方法。3、學(xué)習(xí)物料含水量的測定方法。4、加深對物料臨界含水量Xc的概念及其影響因素的理解。5、計算恒速階段的干燥速率以及降速階段干燥速率線斜率。6、學(xué)習(xí)用誤差分析方法對實驗結(jié)果進行誤差估算。二、 實驗原理圖1 干燥速率曲線物料在恒定干燥條件下的干燥過程分為三個階段：物料預(yù)熱階段；恒速干燥階段；降速階段圖2。圖中AB段處于預(yù)熱階段，空氣中部分熱量用來加熱物料。在隨后的第階段BC，由于物料表面存在自由水分，物料表面溫度等于空氣的濕球溫度tw，傳入的熱量只用來蒸發(fā)物料表

2、面的水分，物料含水量隨時間成比例減少，干燥速率恒定且較大。到了第階段，物料中含水量減少到某一臨界含水量時，由于物料內(nèi)部水分的擴散慢于物料表面的蒸發(fā)，不足以維持物料表面保持潤濕， 則物料表面將形成干區(qū)，干燥速率開始降低，含水量越小，速率越慢，干燥曲線CD逐漸達(dá)到平衡含水量X*而終止。干燥速率曲線只能通過實驗測得，因為干燥速率不僅取決于空氣的性質(zhì)和操作條件，而且還受物料性質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及所含水分的性質(zhì)的影響。干燥速率為單位時間內(nèi)在單位面積上汽化的水分質(zhì)量，用微分式表示，則為 式中： 干燥速率 kg/m2s A 干燥表面 m2 相應(yīng)的干燥時間 s 汽化的水分量 kg 因為 所以式（1）可改寫為 式中：

3、濕物料中絕干物料的質(zhì)量 kg 濕物料含水量 kg水kg絕干料負(fù)號表示物料含水量隨干燥時間的增加而減少。式中： 、 分別為時間間隔內(nèi)開始和終了時濕物料的質(zhì)量 kg圖2中的橫坐標(biāo)為相應(yīng)于某干燥速率下的物料的平均含水量。 以為縱坐標(biāo)，某干燥速率下的濕物料的平均含水量為橫坐標(biāo)，即可繪出干燥速率曲線（見圖2）。三、 儀器與試劑與實驗流程圖實驗裝置為洞道式循環(huán)干燥器（見圖2），其基本參數(shù)如下：洞道尺寸：長1.10米、寬0.125米、高0.180米；加熱功率：500w1500w； 空氣流量：1-5m3/min；干燥溫度：40-120;天平：量程（0-200g），最小秤量值0.1g；干、濕球溫度計。實驗裝置圖

4、四、實驗步驟1、實驗前量取試樣尺寸（長、寬、高），并稱量絕干物料的質(zhì)量。2、將已知絕干質(zhì)量的物料試樣放入水中浸泡，稍候片刻取出，讓水分均勻擴散至整個試樣，然后稱取濕試樣質(zhì)量。3、 開啟風(fēng)機，調(diào)節(jié)風(fēng)速調(diào)節(jié)閥至預(yù)定風(fēng)速值。適當(dāng)打開閥15、16，調(diào)好觸點溫度計至預(yù)定溫度（這些一旦調(diào)整好后可以固定下來），開加熱器。4、將晶體管繼電器開關(guān)打開，并打開一組或二組輔助加熱器。待溫度接近預(yù)定溫度時應(yīng)注意觀察，視情況增減輔助加熱，避免“超溫失控”或“欠溫失控”，直至確信控制正常后，才讓其自動運行。5、檢查稱重天平是否靈活，并調(diào)平衡。記下支架重量。待空氣狀態(tài)穩(wěn)定后，打開干燥室門，將濕試樣放到支架上。立刻加砝碼使天

5、平接近平衡，但砝碼一邊稍輕，待水分干燥至天平指針平衡時開動秒表。6、間隔一定時間后（根據(jù)干燥速率快慢，選擇0.5min2min）,稱量物料質(zhì)量，記下干燥時間、干濕球溫度計10和11讀數(shù)、傾斜式壓差計讀數(shù)以及稱量天平讀數(shù)。如此往復(fù)進行，直至試樣接近平衡水分為止（5min稱量天平讀數(shù)不變）。7、實驗結(jié)束，先關(guān)電加熱器，使系統(tǒng)冷卻后再關(guān)風(fēng)機，卸下試樣，并收拾整理現(xiàn)場。五、 實驗數(shù)據(jù)及處理1、 實驗數(shù)據(jù)記錄表1 干燥速率曲線實驗數(shù)據(jù)記錄測量點濕球溫度計11讀數(shù),干球溫度計10A讀數(shù),干球溫度計10B讀數(shù),干球溫度計10C讀數(shù),孔板流量計讀數(shù)干燥物稱量，g時間，s172.881.275.858.927.

6、513.40272.881.275.858.927.512.9209372.881.275.858.927.512.4329472.881.275.858.927.511.9441572.881.275.858.927.511.4551672.881.275.858.927.510.9656772.881.275.858.927.510.4759872.881.275.858.927.59.9867972.881.275.858.927.59.49731072.881.275.858.927.58.910771172.881.275.858.927.58.411941272.881.275.8

7、58.927.57.913081372.881.275.858.927.57.414181472.881.275.858.927.56.915411572.881.275.858.927.56.417031672.881.275.858.927.55.918911772.881.275.858.927.55.420681872.881.275.858.927.54.922841972.881.275.858.927.54.425462072.881.275.858.927.54.128492172.881.275.858.927.53.930702272.881.275.858.927.53.

8、8533272372.881.275.858.927.53.8536662、干燥操作實驗流程示意圖絕干物料浸泡稱重絕干物料相關(guān)數(shù)據(jù)測定調(diào)整實驗參數(shù) 開始加熱實驗結(jié)束處理數(shù)據(jù)實驗數(shù)據(jù)記錄調(diào)天平 準(zhǔn)備開始測量繼電器恒溫加熱 預(yù)熱3、數(shù)據(jù)處理表2 數(shù)據(jù)處理物重時間時間差干燥速率x平均含水量13.4012.92092090.2.12.43291200.2.11.94411120.2.11.45511100.2.10.96561050.2.10.47591030.2.9.98671080.2.9.49731060.1.8.910771040.1.8.411941170.1.7.913081140.1.7

9、.414181100.1.6.915411230.1.6.417031620.0.5.918911880.0.5.420681770.0.4.922842160.0.4.425462620.0.4.128493030.0.3.930702210.0.3.8533272570.0.3.85366633900.根據(jù)實驗結(jié)果繪制出干燥曲線、干燥速率曲線，并得出恒定干燥速率、臨界含水量、平衡含水量。干燥曲線圖3：干燥速率曲線圖4：由干燥速率曲線可得恒定干燥速率：0.73g/m2s由干燥速率曲線可得臨界含水量：0.8 kg水kg絕干料平衡含水量：（3.85-3.35）/3.35=0.149 kg水kg絕

10、干料4、試分析空氣流量或溫度對恒定干燥速率、臨界含水量的影響。空氣流量增大，恒定干燥速率增大，臨界含水量不變六、結(jié)果與討論由干燥速率曲線可見，實驗結(jié)果大體上還是和理論相一致，預(yù)熱階段時間很短，數(shù)據(jù)記錄得不是很及時表現(xiàn)得不是很明顯，只體現(xiàn)在第一個點；恒速階段，干燥速率基本不變，但是具體的點波動較大，應(yīng)該是晶體管繼電器在控制溫度時，是在一定范圍波動，從而使得干燥速率的波動；降速階段，還是比較準(zhǔn)確的。七、思考題1在7080的空氣流中干燥，經(jīng)過相當(dāng)長的時間，能否得到絕干物料？為什么？通常要獲得絕干物料采用什么方法？答：不能得到絕干物料，因為熱空氣的相對濕度沒有到零，并且到降速階段干燥速率受物料內(nèi)部水分

11、擴散速率控制，所以相當(dāng)長時間不能得到絕干物料。要得到絕干物可采用提高溫度，降低干燥空氣的相對濕度，以及降壓處理。 2測定干燥速率曲線有何意義？它對設(shè)計干燥器及指導(dǎo)生產(chǎn)有些什么幫助？答：可確定干燥的幾個階段，預(yù)熱階段，恒速階段，降速階段，以及干燥所需要的大概時間。研究干燥速率曲線，可以據(jù)此使干燥速度控制在恒定干燥階段，防止被干燥物開裂等不希望出現(xiàn)的情況發(fā)生。3使用廢氣循環(huán)對干燥作業(yè)有什么好處？干燥熱敏性物料或易變形、開裂的物料為什么多使用廢氣循環(huán)？怎樣調(diào)節(jié)新鮮空氣和廢氣的比例？答：好處是在保證一定傳質(zhì)推動力的前提下節(jié)約熱能，要盡量使反應(yīng)速率控制在恒速階段，使用廢氣循環(huán)可使傳質(zhì)動力不至于過大而使物料分解，變形，開裂等。調(diào)節(jié)新鮮空氣和廢氣的比例來控制傳質(zhì)推動力為一適當(dāng)?shù)姆秶?為什么在操作過程中要先開鼓風(fēng)機送風(fēng)后再開電熱器？答：因為若先