流化干燥操作和干燥速度曲線的測定

流化干燥操作和干燥速度曲線的測定一、 實驗?zāi)康模?） 掌握測定物料干燥速度曲線的工程意義；（2） 熟悉流化干燥設(shè)備的流程、工作原理及特點；（3） 了解影響干燥速度曲線的因素。二、 基本原理干燥過程是通過某種方式將熱量傳給含水物料，使含水物料中的水分蒸發(fā)分離的過程。這一過程同時伴有傳熱和傳質(zhì)，比較復(fù)雜。日前仍主要依賴于實驗來解決干燥操作中的問題。為了確定濕物料的干燥條件，例如已知干燥要求（即被干燥物料的最終濕含量），當(dāng)干燥面積一定時，確定所需的干燥時間；或干燥時間一定時，確定所需的干燥面積，必須掌握濕物料的干燥特性即干燥速度曲線。物料的含水量，可以用相對于物料總量的水分含量，即以濕物料為基準(zhǔn)的水分含量、用符號w來表示。但在干燥過程中，物料總量是隨著水分的減少而不斷減少，所以采用以絕對干物料量為基準(zhǔn)的水分含量C表示更為方便。在w和C之間有如下關(guān)系：C=w/（1-w）W=C/（1+C）.干燥過程若將非常濕的物料置于一定的干燥條件下，例如在有一定濕度、溫度和風(fēng)速的大量熱空氣氣流中，測定被干燥物料的濕含量和溫度隨時間的變化，可發(fā)現(xiàn)干燥過程分為如下三個階段：（1）物料預(yù)熱階段；（2）恒速干燥階段；（3）降速干燥階段。非常潮濕的物料因其表面有液態(tài)水存在，當(dāng)它置于恒定條件的大量熱空氣氣流中時，其溫度逐漸升至熱風(fēng)的濕球溫度，在達(dá)到濕球溫度之前的階段稱為預(yù)熱階段。在隨后的第二階段中，由于物料表面存有液態(tài)水，物料溫度約等于空氣的濕球溫度，傳入的熱量只用于汽化物料表面水分。此階段中，

物料的干基含水率C隨時間線性地減少，因此其干燥速率不變，為恒速干燥階段。當(dāng)物料表面已無液態(tài)水存在時，便進(jìn)入第三階段。此時，傳入的熱量使?jié)裎锪系臏囟葟臐袂驕囟乳_始上升，物料溫度的上升提高了其毛細(xì)孔中水份的汽化分壓，但水份由物料內(nèi)部擴散至表面后的蒸發(fā)慢于物料表面水份的蒸發(fā)，因此干燥速率很快降低，此為降速干燥階段。.影響氣流干燥過程的主要因素(1)氣流條件1)氣流的溫度；2)氣流的濕度；3)氣流的流速。(2)濕物料的條件濕物料的物性；濕物料與熱氣流的接觸狀態(tài)。,干燥速率的表示干燥速率即水份汽化率^人可用單位時間內(nèi)在單位干燥面積上汽化的水量表示：N=^^kg/m2-saAd^也可用絕對干物料在單位時間內(nèi)所汽化的水量表示:式中，A為被干燥物料的汽化面積；NN=他AGdTkg/kg-sT為干燥時間；W為從被干燥物料所汽化的水分量;C為干基濕含量；氣為絕對干物料質(zhì)量。因為 dW=-GdCM-dC所以 吒=-不流化干燥采用na的表達(dá)式。因此，實驗測得的干基濕含A量隨時間變化的曲線的斜率即是na。三、實驗內(nèi)容測定一定干燥條件下的物料干燥速率曲線。四、 實驗裝置本實驗采用流化床干燥器，以熱空氣氣流干燥變色硅膠。流化床干燥器內(nèi)徑為140mm。由鼓風(fēng)機輸送的空氣流經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計計量和電加熱器預(yù)熱后，通過流化床的分布板進(jìn)行氣流分布，與床層中顆粒狀的濕物料進(jìn)行流態(tài)化的接觸并進(jìn)行氣流干燥。干燥后的濕氣流上升至干燥器頂部的除塵器后放入空間。空氣流的速度和溫度，分別由閥門和自耦變壓器調(diào)節(jié)；空氣流的濕度由干濕球溫度計檢測。五、 實驗操作原則(1)預(yù)先調(diào)節(jié)氣流量約12-14m3/h使流化床中顆粒層處于良好的流化狀態(tài)。(2)通電預(yù)熱氣流至100-105°C左右，待空氣溫度穩(wěn)定后，每隔5分鐘記錄一次床層溫度，每隔10分鐘取樣分析一次，直至實驗結(jié)束。每次取樣后，瓶子必須蓋緊再去稱重，稱重后則要取下瓶蓋放入120C以上的烘箱烘干約20分鐘(近似于絕干物料)。樣品瓶由烘箱取出時