实验五、流化床干燥
一、实验目的
1了解流化床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。
二、基本原理
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而取得。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,再加上气流速度以及气流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:GdXdWkgm2s11-1UCAdAd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方法一:(1)将电子天平开启,待用。(2)将快速水分测定仪开启,待用。(3)将051kg的湿物料(如取051kg的分子筛放入纯净水中泡2小时,等分子筛充分吸水后取出,并用干毛巾吸干表面水分,待用。(4)开启风机,调节风量至40~60m3h,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10mi
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Gi和终了质量GiC。则物料中瞬间含水率Xi为
Xi
GiGiCGiC
(11-2)
f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)将051kg的湿物料(如取051kg的分子筛放入纯净水中泡2小时,等分子筛充分吸水后取出,并用干毛巾吸干表面水分,待用。(2)开启风机,调节风量至40~60m3h,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(r