实验7干燥实验.docx

实验七：干燥实验一、实验目的1.掌握恒定干燥条件下物料干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法。2.了解湿物料的临界含水量XC,恒速阶段传质系数KH、对流传热系数的测定方法。3.熟悉洞道式循环干燥器的基本流程、工作原理和操作方法。二、实验原理1、干燥特性曲线：若将湿物料量于一定的干燥条件下，例如一定的温度、湿度和速度的空气流中，测定被干燥物料的重量和温度随时间的变化关系，则得图7-1所示曲线，即物料含水量-时间曲线及物料温度-时间曲线。干燥过程分为三个阶段：Ⅰ、物料预热阶段；Ⅱ、恒速干燥阶段和Ⅲ、降速干燥阶段，图中AB段处于预热阶段，空气中部分热量用来加热物料，故物料含水量随时间变化不大。在随后的第Ⅱ阶段BC，由于物料表面存有自由水分，物料表面温度等于空气湿球温度tw，传入的热量只用来蒸发物料表面的水分，物料含水量随时间成比例减少，干燥速率恒定且较大。到了第Ⅲ阶段，物料中含水量减少到某一临界含水量时，由于物料内部水分的扩散慢于物料表面的蒸发，不足以维持物料表面保持润湿，则物料表面将形成干区，干燥速率开始降低，含水量越小，速率越慢，干燥曲线CD逐渐达到平衡含水量X*而终止。在降速阶段，随着水分汽化量的减少，传入的湿热较汽化带出的潜热为多，热空气中部分热量用于加热物料。物料温度开始上升，Ⅱ与Ⅲ交点处的含水量称为物料的临界含水量Xo，在图7-1中物料含水量曲线对时间的斜率就是干燥速率u。干燥速率曲线只能通过实验测得，因为干燥速率不仅取决于空气的性质和操作条件，而且还受物料性质结构以及所含水份性质的影响。三、实验设备四、实验步骤1.启动风机鼠标左键点击风机电源开关的绿色键，接通电源，启动风机。鼠标左键点击斜管压差计可以看到放大的画面，然后可以调节蝶型阀的开度的来调节风量。注意：禁止在启动风机以前加热，这样会烧坏加热器2.开始加热开启风机后，鼠标左键点击继电器的开关，可以看到开始加热，温度升高。可以用温度调节按钮调节加热温度，左边的键增加，右边的减小。达到要求的温度后，继电器会自动保持给定的温度，然后进行下一步。3.开始实验实验开始时，在温度达到要求后，干燥室内挂一张充分润湿的纸板，上面与天平的一个托盘下部相连，另一个托盘放砝码。先使天平平衡，然后减去一定质量的砝码，平衡被破坏，但随着纸片被热风干燥，质量减少，当干燥的水分质量与减去的砝码质量相同时，天平会恢复平衡，然后向另一端倾斜，这时记下所用的时间，就可以计算出干燥速率。不断减去砝码，记录时间就可以计算并描绘出干燥速率曲线。真实的实验操作，应由三个人分工协作，一个人减砝码，一个人计时，一个人记录数据。为了在计算机上操作简便，作了简化，只需一个人点击一个按钮就可以完成三个人的工作，因此本实验的自动记录功能是打开的。在实验主窗口干燥室的天平上点击鼠标左键，即可调出天平画面实验中，第一次按 “记录”键向干燥室内挂好纸片，这时天平会倾斜，待天平再次平衡后按 “记录”键记录下时间同时自动减去1克砝码，天平再次倾斜，重复上述步骤。当单位计时超过360秒时，可结束实验，进入数据处理。五、实验数据及处理五、注意事项如果实验当中有一个数据的记录发生错误，按照实验的规程，所有数据作废，应该重新开始实验。六、思考题1、为什么同一湿度的空气，温度较高有利于干燥操作的进行？ 答：由于在相同湿度下，温度越高，那么气体的饱和蒸汽压越大，从而使推动力更多大，有利于干燥传质操作的进行。