南京林业大学:《化工原理》课程教学资源(实验指导)实验七 干燥实验

实验七干燥实验 1.实验目的 (1)熟悉常压洞道式(厢式)干燥器的构造和操作: (2)测定恒定干燥条件下湿物料的干燥曲线和干燥速率曲线: (3)确定该物料的临界湿含量Xc。 2.基本原理 干燥曲线:物料干基含水量X与干燥时间x的关系曲线。 干燥速率曲线:干燥速率U与干基含水量X的关系曲线。 干燥速率的定义:单位时间被干燥物料的单位干燥表面上除去的水分量,即: U=-G_dm、Aw Sdt Sdr SAr 式中:干燥速率,kg(m2.s) G湿物料中的绝干物料的质量,kg X:湿物料的干基含水量,kg水kg绝干料 S:干燥面积,m2 W:湿物料被干燥的水分,kg T:干燥时间,s 4W:4r时间间隔内被干燥的水分 当湿物料和热空气接触时,被预热升温并开始干燥,在恒定干燥条件下(即热空气的温 度、湿度、流速、物料与气流的接触方式不变),若水分在表面的汽化速率小于或等于从物 料内层向表面层迁移的速率,物料表面仍被水分完全润湿,干燥速率保持不变,称为恒速干 燥阶段或表面汽化控制阶段。 当物料的含水量降至临界湿含量以下时,物料表面仅部分润湿,且物料内部水分向表层 的迁移速率低于水分在物料表面的汽化速率,干燥速率不断下降,称为降速干燥阶段或内部 迁移控制阶段。 3.实验装置与流程 实验装置流程如图2-11所示:空气用风机送入电加热器,经加热后进入干燥室,然后 经排出管道排至大气中。随着干燥过程的进行,湿物料的质量由质量传感器和智能数显仪表 记录下来
实验七 干燥实验 1.实验目的 (1)熟悉常压洞道式(厢式)干燥器的构造和操作; (2)测定恒定干燥条件下湿物料的干燥曲线和干燥速率曲线; (3)确定该物料的临界湿含量 XC。 2.基本原理 干燥曲线:物料干基含水量 X 与干燥时间 τ 的关系曲线。 干燥速率曲线:干燥速率 U 与干基含水量 X 的关系曲线。 干燥速率的定义:单位时间被干燥物料的单位干燥表面上除去的水分量,即: = − = S W Sd dW Sd G dX U 式中 U:干燥速率,kg/(m2 .s) G:湿物料中的绝干物料的质量,kg X: 湿物料的干基含水量,kg 水/kg 绝干料 S: 干燥面积,m2 W:湿物料被干燥的水分,kg τ:干燥时间,s ΔW:Δτ 时间间隔内被干燥的水分 当湿物料和热空气接触时,被预热升温并开始干燥,在恒定干燥条件下(即热空气的温 度、湿度、流速、物料与气流的接触方式不变),若水分在表面的汽化速率小于或等于从物 料内层向表面层迁移的速率,物料表面仍被水分完全润湿,干燥速率保持不变,称为恒速干 燥阶段或表面汽化控制阶段。 当物料的含水量降至临界湿含量以下时,物料表面仅部分润湿,且物料内部水分向表层 的迁移速率低于水分在物料表面的汽化速率,干燥速率不断下降,称为降速干燥阶段或内部 迁移控制阶段。 3.实验装置与流程 实验装置流程如图 2-11 所示:空气用风机送入电加热器,经加热后进入干燥室,然后 经排出管道排至大气中。随着干燥过程的进行,湿物料的质量由质量传感器和智能数显仪表 记录下来

放空 物料 质量传感器 干燥器 电加热器 © 变频器-〈风机 人 孔板流量计 图2-11干燥实验流程简图 4.实验步骤与注意事项 实验步骠: 一()开启仪控柜总电源及仪表电源,启动风机(手动操作时采用“直接启动”,自动操作 时采用“变频器启动”)。 (2)设定干燥条件即空气流量、干球温度, (3)开启两组电加热,开始加热。 (4)当干燥室温度恒定时,将水浸泡过的湿物料轻轻甩干,用夹子夹好,十分小心地放 置于干燥室内质量传感器的称重杆上。注意:不能用力向下压质量传感器以防损还,质量 传感器的量太鱼荷仅为200克。 手动操作:等质量传感器的读数稳定后开始计时,每隔一定时间间隔(一般为2分钟) 记录一次时间(由秒表读出)和物料质量(在仪控柜上读出)。 自动操作:进入“干燥速率曲线测定实验”计算机控制界面,等质量传感器的读数移 定后点击“开始实验”按钮,计算机即开始自动记录时间和物料质量等数据(一般每分钟记 录一次)。 (5)待物料基本恒重时,即为实验终了,依次关闭电加热器、风机、仪表电源、总电源, 小心地取下物料。 注意事项: (1)必须先开风机,后开电加热器,否则,加热管可能会被烧坏。 (2)质量传感器的最大负荷仅为200克,放取物料时必须十分小心,以免损坏质量传感 器
风机 干燥器 电 加 热 器 碟阀 质量传感器 孔板流量计 放空 变频器 物料 图 2-11 干燥实验流程简图 4.实验步骤与注意事项 实验步骤: (1)开启仪控柜总电源及仪表电源,启动风机(手动操作时采用“直接启动”,自动操作 时采用“变频器启动”)。 (2)设定干燥条件即空气流量、干球温度。 (3)开启两组电加热,开始加热。 (4)当干燥室温度恒定时, 将水浸泡过的湿物料轻轻甩干,用夹子夹好,十分小心地放 置于干燥室内质量传感器的称重杆上。注意:不能用力向下压质量传感器以防损坏,质量 传感器的最大负荷仅为 200 克。 手动操作:等质量传感器的读数稳定后开始计时,每隔一定时间间隔(一般为 2 分钟) 记录一次时间(由秒表读出)和物料质量(在仪控柜上读出)。 自动操作:进入“干燥速率曲线测定实验”计算机控制界面, 等质量传感器的读数稳 定后点击“开始实验”按钮,计算机即开始自动记录时间和物料质量等数据(一般每分钟记 录一次)。 (5)待物料基本恒重时,即为实验终了,依次关闭电加热器、风机、仪表电源、总电源, 小心地取下物料。 注意事项: (1)必须先开风机,后开电加热器,否则,加热管可能会被烧坏。 (2)质量传感器的最大负荷仅为 200 克,放取物料时必须十分小心,以免损坏质量传感 器

5.实验数据记录 组实验人员: 装置号: 湿球温度 空气流量: 物料干燥面积: 绝干物料质量: 夹子质量 干燥时物料质量干燥时物料质量干燥时物料质量干燥时物料质量 间min g 间min g间min g 间min g 注:湿物料质量=质量传感器的读数(即仪控柜上“物料质量”读数)一夹子质量 6.实验结果 和接年时、干钻含水量、干保速率黄值,给计氧示。院出千一 7.思考题
5.实验数据记录 实验日期: 装置号: 同组实验人员: 干球温度:_ 湿球温度:_ 空气流量:_ 物料干燥面积:_ 绝干物料质量:_ 夹子质量:_ 干燥时 间 min 物料质量 g 干燥时 间 min 物料质量 g 干燥时 间 min 物料质量 g 干燥时 间 min 物料质量 g 注:湿物料质量=质量传感器的读数(即仪控柜上“物料质量”读数)- 夹子质量 6.实验结果 (1)用表列出干燥时间、干基含水量、干燥速率的数值,给出计算示例,绘出干燥曲线 和干燥速率曲线。 (2)确定物料的临界含水量。 7.思考题 (1)实验过程中干、湿球温度计是否变化?为什么? (2)恒定干燥条件是指什么?
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