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？