实验八干燥实验.pptVIP

基本原理干燥操作是采用某种方式将热量传给湿物料，使湿物料中湿分（水或有机溶剂）蒸发分离的操作（固体物料中湿份除去）。干燥操作同时伴有传热和传质干燥实验的目的是用来测定干燥曲线和干燥速率曲线。干燥实验是在恒定的干燥条件下进行什么是恒定的干燥条件——空气的湿度、温度、速度以及与物料接触的状况都不变。因此实验为间歇操作。本实验以热空气为加热介质，甘蔗渣滤饼为被干燥物。测定单位时间内湿物料的质量变化，实验进行到物料质量基本恒定为止。物料的含水量的表示方法：干燥过程：AB——预热段；BC——恒速段（温度为干燥介质的湿球温度）C点——临界点，此点物料含水量为临界含水量XCCD——降速段（内部迁移表面汽化，所以会出现干点）。干燥过程水分蒸发的过程干燥过程各阶段机理湿物料因其有液态水的存在，将其置于恒定干燥条件下，则其表面温度逐步上升直到近似等于热空气的湿球温度tw，到达此温度之前的阶段称为预热阶段。由于表面存有液态水，且内部的水分迅速的到达物料表面，物料的温度约均等于空气的湿球温度tw。这时，热空气传给湿物料的热量全部用于水分的气化，蒸发的水量随时间成比例增加，干燥速率恒定不变。此阶段也称为表面气化控制阶段。速阶段和降速阶段的交点为临界点C，此时的对应含水量为临界含水量XC。在降速阶段中，物料表面已无液态水的存在，物料内部水分的传递速率低于物料表面水分的气化速率，物料表面变干，温度开始上升，传入的热量因此而减少，且传入的热量部分消耗于加热物料，因此干燥速率很快降低，最后达到平衡含水量为止。在此阶段中，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制，又称之为内部迁移控制阶段。物料的干基含水量X恒速阶段传质系数KH的求取恒速阶段物料表面与空气之间的对流传热系数?干燥速率Ulogo1．实验流程洞道式干燥器流程图1．加热室2压差计3铜电阻4干燥室前温度计5湿球温度计6干燥室7．电子天平8．物料架9．干燥室后温度计10．仪表箱11．控温仪12蝶阀13．风机14．放气阀15风机出口温度计16．孔板流量计测量参数质量：电子天平时间：秒表温度：水银玻璃温度计（不变）湿度：湿球温度计（不变）流速：孔板流量计（不变）按通电源，开启电子天平。预热30分钟，调零备用。将烘箱烘干的试样置于电子天平上称量，记下该绝干物的质量GC。钢尺量取物料的长度、宽度和厚度。物料加水均匀润湿，使用水量约为2.5倍绝干物质量GC。开启风机，调节蝶阀至预定风速值，调节程序控温仪约为85℃，而后打开加热棒开关(三组全开)。待温度接近于设定温度，视情况加减工作电热棒数目。01040203调节进风量的多少，并适当开启排气阀，用以维持实验过程湿球温度计指示值基本不变。观察水分蒸发情况，及时向湿球温度计补充水。各温度计温度指示值稳定一段时间后，将湿物料放入干燥室内，记录起始湿物料质量，同时启动秒表开始记时。每隔2分钟记录一个质量，直到蒸发的水量非均匀的下降，改为2.5分钟记录一个质量，记录约2—3个数据。以后约3分钟记录一个质量，直到试样几乎不在失重为止，表明此时所含水分为平衡水分。实验结束，依次关闭电子天平、加热棒、风机开关。为什么在操作中要先开鼓风机送气，而后通电加热？先开风机是为了避免空气不流通而烧坏电加热器。试分析在实验装置中，将废气全部循环可能出现的后果？如果将废气全部循环，水分将不能由实验装置中排出。这样直到热气流中水分达到一定含量，气流水分的分压不再小于干燥物料水分的分压，会导致干燥介质为水气所饱和，推动力为零，气流就不能将汽化的水汽带走，干燥就无法进行。如果气流温度不同时，干燥速率曲线有何变化？干燥速率的定义：恒速干燥阶段：湿物料在恒速干燥条件下进行时，物料表面的湿度θ等于空气的湿球温度tw，当tw为定值时，物料表面的空气湿含量HW也为定值。由于物料表面和空气间传热和传质过程与测湿球温度时的情况基本相同。所以而干燥是在恒定空气条件下进行的。故随空气条件而变的α和kH均保持恒定不变，而且（t—tw）和（HW-H）思考题也为恒定值。由此可知：湿物料和空气间的传热速率及传质速率均保持不变。即湿物料以恒定速率向空气中、气化水分。而且此阶段，空气传给湿物料的湿热恰好等于水分气化所需的汽化热，即由此可知，在第一阶段——恒速干燥阶段，U随气流温度升高而增大。降速干燥阶段：由于降速干燥阶段速率取决于物料本身结构、形状和尺寸，而与干燥介质状态参数无关，因此变化不大。某些物料在热气流中干燥，希望热气流相对湿度要小；某些要在相对湿度较大的热气流中干燥，为什么？在化工生产中，由于被干燥物料的形状和性质各不相同，对于干燥后