干燥特性曲线

1.洞道干燥实验及干燥特性曲线的测定（1）什么是恒定干燥条件？本实验装置中采用了哪些措施来保持干燥过程在恒定干燥条件下进行？答：恒定干燥条件指干燥介质的温度、湿度、流速及与物料的接触方式，都在整个干燥过程中均保持恒定。

本实验中所采取的措施：干燥室其侧面及底面均外包绝缘材料、用电加热器加热空气再通入干燥室且流速保持恒定、湿物的放置要与气流保持平行。

（2）控制恒速干燥速率阶段的因素是什么？降速的又是什么？答：①恒速干燥阶段的干燥速率的大小取决于物料表面水分的汽化速率，亦取决定于物料外部的干燥条件，所以恒定干燥阶段又称为表面汽化控制阶段。

②降速阶段的干燥速率取决于物料本身结构、形状和尺寸，而与干燥介质的状态参数关系不大，故降速阶段又称物料内部迁移控制阶段。

（3）为什么要先启动风机，再启动加热器？实验过程中干湿球温度计是否变化？为什么？如何判断实验已经结束？答：①让加热器通过风冷慢慢加热，避免损坏加热器，反之如果先启动加热器，通过风机的吹风会出现急冷，高温极冷，损坏加热器；②理论上干、湿球温度是不变的，但实验过程中干球温度不变，但湿球温度缓慢上升，估计是因为干燥的速率不断降低，使得气体湿度降低，从而温度变化。

③湿毛毡恒重时，即为实验结束。

（4）若加大热空气流量，干燥速率曲线有何变化？恒速干燥速率，临界湿含量又如何变化？为什么？答：干燥曲线起始点上升，下降幅度增大，达到临界点时间缩短，临界点含水量降低。

因为加快了热空气排湿能力。

（5）毛毡含水是什么性质的水分？毛毡含水有自由水和平衡水，其中干燥为了除去自由水。

（6）实验过程中干、湿球温度计是否变化？为什么？答：实验结果表明干、湿球温度计都有变化，但变化不大。

理论上用大量的湿空气干燥少量物料可认为符合定态空气条件。

定态空气条件：空气状态不变（气流的温度t、相对湿度φ）等。

干球温度不变，湿球温度不变。

绝热增湿过程，则干球温度变小，湿球温度不变。

（7）什么是恒定干燥条件？本实验装置中采用了哪些措施来保持干燥过程在恒定干燥条件下进行？答：①指干燥介质的温度、湿度、流速及与物料的接触方式，均在整个干燥过程中保持恒定；②本实验中本实验用大量空气干燥少量物料，则可以认为湿空气在干燥过程温度。

洞道干燥特性曲线测定实验一、实验目的1. 了解洞道干燥装置和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干燥速率曲线、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。

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：CG dX dWU Ad Ad ττ==- kg/(m2s)(11－1)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 ；τ －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 2. 干燥速率的测定方法（1）将电子天平开启，待用。

将快速水分测定仪开启，待用。

（2）将~1kg 的湿物料（如取~1kg 的黄豆放入60~70℃的热水中泡30min ，取出，并用干毛巾吸干表面水分，待用。

（3）开启风机，调节风量至40～60m3/h ，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4min 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i G 和终了质量iCG 。

则物料中瞬间含水率iCiCi i G G G X -=。

计算出每一时刻的瞬间含水率i X ，然后将i X 对干燥时间i τ作图，如图11－1，即为干燥曲线。

图11－1恒定干燥条件下的干燥曲线上述干燥曲线还可以变换得到干燥速率曲线。

实验四干燥速率曲线与干燥速率曲线测定一、实验目的1. 测定在恒定干燥条件下，物料的干燥曲线与干燥速率曲线。

2. 用湿球法测定空气的湿度。

3. 测定恒速干燥阶段的传质系数KH和传热系数a。

4. 了解影响干燥速率曲线的主要因素。

二、实验原理1. 恒定干燥条件——干燥过程中湿空气的温度、湿度、流速及物料接触方式均保持不变。

2. 干燥速率U=﹣，kg/(m2·s)U=﹣Gc——绝干物料质量，kg； A——物料干燥表面积，m2 。

以干燥时间τ对物料干基含水率X作图，可得干燥曲线，如图a所示。

以物料干基含水率X对干燥速率U作图，可得干燥速率曲线，如图b所示。

1.传质系数和传热系数a的确定在恒定干燥条件下，当干燥处于恒速阶段时，干燥速率可用湿度差或温度差作为推动力表示为： U=KH（HW﹣H） U=a(t﹣tW)2.湿球温度湿球温度是湿空气与湿纱布之间传热和传质达到稳态时湿纱布的温度，其关联式可由上述传热方程和传质方程推出：tW=t﹣（Hw﹣H)当空气速度为3.8~10.2 m/s 范围时，a/KH≈0.96~1.005三、实验装置1、实验装置为对流箱式干燥器。

装置结构及流程图可参见实验仿真系统干燥实验界面图。

2、本装置采用电子天平和数码显示仪表。

四、实验方法1. 首先熟悉实验原理和实验装置结构及流程。

2. 本实验物料为砖片，规格如下：Gc=100g 尺寸为100mm*40mm*8mm3. 正确操作顺序：（1）启动风机，用风量调节阀调节流量；（2）调节温控器至合适温度后，接通加热器；（3）当达到恒定温度（继电器的红绿指示灯交替亮灭）后，将物料装入干燥室内，关上干燥室门，同时尽快按动计时器按钮，此时，可按动按钮，调入原始数据记录表格；（4）按动按钮可计入当前一组原始数据，在物料含水率范围内分为15~25个数据点；（5）按动按钮，进入数据处理环境界面，可以查看数据处理结果表格，并可按动按钮，选择或按钮，查看曲线图及其回归方程式；（6）如认为数据点分布不合适，可按动返回实验环境，按动按钮后重新做实验。

干燥特性曲线的测定干燥特性曲线是指在一定的干燥条件下，对于不同时间或干燥程度，样品质量的变化曲线。

干燥特性曲线对于了解干燥过程的特性、设计干燥设备、控制干燥过程具有重要意义。

本文将介绍干燥特性曲线的测定方法，包括制备样品、干燥设备和实验方法。

一、制备样品制备样品是干燥特性曲线测定的重要环节，不同的样品制备方法会影响到测定结果的准确性。

一般来说，要保证样品的一致性和代表性，将原料经过筛选、打碎、混合等方式制备成均匀的颗粒状，大小适中（通常在100～500μm之间），尽量减小样品层间不均匀性。

二、干燥设备在干燥实验中，需要选择合适的干燥设备。

常用的干燥设备包括普通干燥箱、微波干燥炉、真空干燥箱等。

在选择设备时，需要考虑样品性质、要求干燥的水分含量、干燥温度、干燥时间等因素。

三、实验方法（一）普通干燥箱1、根据样品性质，确定合适的干燥温度和时间。

将干燥箱调节到目标温度。

2、将匀称好的样品放入干燥箱中，测定并记录初始质量。

3、在规定的时间间隔内，取出样品测量质量，并记录干燥时间。

4、对测量结果进行处理，绘制出干燥特性曲线。

（二）微波干燥炉1、根据样品性质和要求的水分含量，确定干燥时间和微波功率。

2、在微波干燥炉中将制备好的样品置于盘中，在设定的微波功率下进行干燥。

1、将干燥样品放入真空干燥箱中，通过设定的真空度进行干燥。

总结干燥特性曲线的测定是干燥实验的重要组成部分，通过对不同干燥条件下样品质量的变化规律，可以了解干燥过程的特性和优化干燥工艺。

在实验中，要根据样品性质和要求的水分含量选择适合的干燥设备和实验方法，并严格按照操作规程进行实验，确保测定结果的准确性和可靠性。

结合干燥曲线说明食品的干燥过程（三条曲线分布，不同阶段怎么变化初期怎么变化及变化的原因是什么，恒速干燥水分极度下降）干制过程的特性1）干燥曲线：食品干制的特性可用干燥曲线反映，干燥曲线可由干燥过程中水分含量、干燥速率和食品温度变化组合在一起综合表达。

（1）水分含量曲线：表示湿物料中水分含量与干燥时间的关系。

首先湿物料被预热，食品表面受热或水分开始蒸发，但由于温度梯度的存在阻碍了水分的转移，水分含量下降较缓慢，A-B。

随着热量的传递，温度梯度减小或消失，食品中水分迅速下降，B-C,除去了绝大部分自由水，达到C点时，食品中主要为多层吸附水，水分下降缓慢C-D，并逐渐达到平衡D-E。

（2）干燥速率曲线：表示的是水分子从食品表面跑向干燥空气的速度与干燥时间的关系。

食品被加热，水分开始蒸发，干燥速率由小一直到最大A’’-B’’，此时水分从食品表面扩散到空气中的速率等于或小于水分从食品内部向表面转移的速率，造成干燥速率恒定不变B’’-C’’，达到第一水分临界点后，物料表面不再为水分湿润，干燥速率开始减慢，进入降速期C’’-D’’。

当干燥速率下降到“D”点后，物料表面水分已经全部变干，原来在表面进行的水分汽化则全部移入物料内部，汽化的水蒸气要穿过已干的固体层而传递到空气中，使阻力增加，因而干燥速率降低更快D’’-E’’，直到达到平衡水分，水分的迁移基本停止，干燥速率为零。

需要说明：干燥速率的转折点标志着干燥机理的转折，临界点是干燥有表面汽化控制到内部扩散控制的转变点，是物料由除去非结合水到除去结合水的转折点。

（3）食品温度曲线：表示食品的温度与干燥时间的关系干燥初期食品接触热空气，食品温度由室温逐渐上升A `-B `,达到B`点后，热空气提供的热量全部为食品表面水分蒸发所消耗，食品本身没有受到加热，温度不变B `-C `，达到C `点后，水分蒸发减小，热空气提供的热量大于水分汽化需要的潜热，物料表面温度开始不断升高C `-D `，干燥达到平衡水分时，食品温度等于热空气温度，为空气的干球温度E `. 2.）干燥阶段：典型的干燥阶段有恒率干燥期和降率干燥期两个阶段。

纸张干燥特性曲线影响因素实验研究陈晓彬;王宇航;何耀辉;董云渊;郑启富;李继庚;刘焕彬【摘要】采用控制变量法,研究了纤维原料种类、成纸定量、纸浆打浆度、压榨压力和干燥温度5个因素对纸张干燥特性曲线的影响.结果表明,纤维原料种类和纸浆打浆度对纸张干燥特性曲线影响较小,但纸浆打浆度会影响纸张干燥前初始含水率,打浆度越大,纸张干燥前初始含水率越高;纸张定量与厚度正相关,对纸张干燥特性曲线影响显著,定量越大,纸张越难干燥;压榨降低了纸张干燥初始含水率,加速了干燥过程,可能的原因是挤压后,纸张中部分难干燥的毛细管水转变成了容易干燥的游离水;由于纸张干燥是传热与传质同时发生的过程,干燥温度越高,传热动力大,促使蒸发传质发生,干燥越容易.【期刊名称】《中国造纸学报》【年(卷),期】2019(034)003【总页数】4页(P50-53)【关键词】纸张干燥;特性曲线;影响因素【作者】陈晓彬;王宇航;何耀辉;董云渊;郑启富;李继庚;刘焕彬【作者单位】衢州学院化学与材料工程学院,浙江衢州,324000;华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广东广州,510640;衢州学院化学与材料工程学院,浙江衢州,324000;衢州学院化学与材料工程学院,浙江衢州,324000;衢州学院化学与材料工程学院,浙江衢州,324000;衢州学院化学与材料工程学院,浙江衢州,324000;华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广东广州,510640;华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广东广州,510640【正文语种】中文【中图分类】TS755造纸过程本质是一个脱水过程，主要由纸机的3部分完成：成形部、压榨部和干燥部。

纸张成形借助重力和真空作用脱水，将纸张干度提升至15%～25%；压榨依靠机械作用脱水，进一步将纸张干度提升至33%～55%；干燥通过蒸发作用脱水，使成品纸的干度达到要求，约90%～95%[1]。

干燥过程脱水量约为上网浆料含水总量的1%，是脱水量最少的工段，但脱水成本最大[2]。

北京化工大学学生实验报告院（部）：化学工程学院姓名：学号：专业：化工班级：同组人员：课程名称：化工原理实验实验名称：干燥实验实验日期： 2014-5-15 批阅日期：成绩：教师签名：流化床干燥实验摘要：本实验通过测定不同空气流量下的床侧压降及干湿物料的质量，从而确定流化床床层压降与气速的关系曲线及流化床的干燥特性曲线。

通过实验，了解流化床的使用方法及其工作原理。

关键词：干燥，干燥速率曲线，流化床床层压降一、目的及任务1.了解流化床干燥器的基本流程及操作方法。

2.掌握流化床流化曲线的测定方法，测定流化床床层压降与气速的关系曲线。

3.测定物料含水量及床层温度随时间变化的关系曲线。

4.掌握物料干燥速率曲线的测定方法，测定干燥速率曲线，并确定临界含水量及恒速阶段的传质细述及降速阶段的比例系数。

二、基本原理干燥操作是采用某种方式将热量传给湿物料，使湿物料中水分蒸发分离的操作。

干燥操作同时伴有传热和传质，而且涉及到湿分以气态或液态的形式自物料内部向表面传质的机理。

由于物料含水性质和物料形状上的差异，水分传递速率的大小差别很大。

干燥实验的目的是用来测定干燥曲线和干燥速率曲线。

为简化实验的影响因素，干燥实验是在恒定的干燥条件下进行的，即实验为间歇操作，采用大量空气干燥少量的物料，且空气进出干燥器时的状态如温度、湿度、气速以及空气与物料之间的流动方式均恒定不变。

1、流化曲线在实验中，可以通过测量不同空气流量下的床层压降，得到的流化床床层压降与气速的关系曲线。

图1：流化曲线当气速较小时，操作过程处于固定床阶段（AB段），床层基本静止不动，气体只能从床层空隙中流过，压降与流速成正比，斜率约为1（在双对数坐标系中）。

当气速逐渐增加（进入BC段），床层压降将减小，颗粒逐渐被气体带走，此时，）。

便进入了气流输送阶段。

D点处流速即被称为带出速度（u在流化状态下降低气速，压降与气速关系线将沿图中的DC线返回至C点。

若气速继续降低，曲线将无法按CBA继续变化，而是沿CA’变化。

干燥特性曲线测定实验一、实验目的：1、了解洞道式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的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、传质系数和传热系数的实验分析方法4、实验研究干燥条件对干燥过程特性的影响二、实验原理：干燥速率定义为单位时间、单位干燥表面积所干燥除去的湿分重量，以U 代表之，故：U = －(Gc / A)*dX/dt式中： U－干燥速率 [kg/m^2*s]；A－干燥面积 [m^2]；Gc－物料绝干重量 [kg]；X－物料干基湿含量 [kg水/kg 干物料]。

物料中所含湿分性质不同，反应在物料的干燥上，其过程的变化也必各异。

为了减少影响因数，我们将湿物料在恒定干燥条件下做干燥实验。

试验中，通过对湿物料在不同时间内失重的称量，即可得到干燥时间与物料湿含量的关系，将数据加以整理可得物料干燥的干燥速率 U~X 曲线。

对于任何一种干燥速率曲线，均有恒速干燥与?降速干燥阶段。

临界湿含量，即为恒速与降速阶段的分界点。

而临界湿含量对于干燥机理和干燥器的设计都是十分重要的。

在本实验中，即测出物料失重与时间的关系，得出曲线，进而求出 Xc 及 X* 。

1、湿度 H单位质量干气体中所含有的水蒸气质量的多少称为气体的湿度(Humidity), 也称气体的湿含量，以符号 H 表示。

湿空气中的蒸汽质量? mvH = －－－－－－－－－－ = －－－ (Kg/Kg)?湿空气中的干空气质量 mg2、湿球温度tw用水保持湿润的纱布包裹温度计的感温部分(水银球)，此种温度计称为湿球温度计．若将湿球温度计置于一定温度和湿度的湿空气中，达到平衡或稳定时的温度称为该空气的湿球温度 tw。

3、绝热饱和温度在外界不补充能量且无热省失时，当湿度为 H、温度为 t的不饱和空气与大量的循环水密切接触时，水分即不断地向空气中气化，气化所需的潜热只能来自空气，因此空气的温度随过程的进行逐渐下降，湿度则升高，但是空气的焓却保持不变。