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实验十干燥曲线及干燥速率曲线测定实验一、实验装置干燥器类型：洞道；洞道截面积：1# A=0.13×0.17 = 0.0221m2、2# A=0.15×0.20 = 0.030m2加热功率：500w—1500w；空气流量：1-5m3/min；干燥温度：40--120℃孔板流量计：孔流系数C0=0.65，孔板孔径d0=0.040( m)重量传感器显示仪：量程（0-200g），精度0.1级；干球温度计、湿球温度计显示仪：量程（0-150℃），精度0.5级；孔板流量计处温度计显示仪：量程（-50-150℃），精度0.5级；孔板流量计压差变送器和显示仪：量程（0-10KPa），精度0.5级；图10-1 洞道干燥实验流程示意图1.中压风机；2.孔板流量计；3. 空气进口温度计；4.重量传感器；5.被干燥物料；6.加热器；7.干球温度计；8.湿球温度计；9.洞道干燥器；10.废气排出阀；11.废气循环阀；12.新鲜空气进气阀；13.干球温度显示控制仪表；14.湿球温度显示仪表；15.进口温度显示仪表；16.流量压差显示仪表；17.重量显示仪表；18.压力变送器。
二、物料物料：毛毡；干燥面积：S=0.141*0.082*2=0.023124(m2)（以实验室现场提供为准）。
绝干物料量(g)：1# G C =22.8，2# G C =25.36（以实验室现场提供为准）。
三、操作方法⒈ 将干燥物料（毛粘）放入水中浸湿，向湿球温度计的附加蓄水池内补充适量的水， 使池内水面上升至适当位置。
⒉ 调节送风机吸入口的蝶阀12到全开的位置后，按下电源的绿色按钮，再按风机按钮，启动风机。
⒊ 用废气排出阀10和废气循环阀11调节到指定的流量后，开启加热电源。
在智能仪表中设定干球温度，仪表自动调节到指定的温度。
干球温度设定方法：第一套：长按——增大，设定好数值后，按 键确定。
第二套：/ /减小，设定好后，自动确认。
序35号：化工原理实验报告实验名称：干燥速率曲线的测定实验学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：化工09－3班姓名：曾学礼学号37同组者姓名：周锃刘翰卿指导教师：张亚静日期：2011年10月18日一、实验目的1.熟悉常压洞道式（厢式）干燥器的构造和操作；2.测定在恒定干燥条件（即热空气温度、湿度、流速不变，物料与气流的接触方式不变）下的湿物料干燥曲线和干燥速率曲线；3.测定该物料的临界湿含量X0；4.掌握有关测量和控制仪器的使用方法。
二、实验原理当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。
根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可以分为两个阶段，恒速干燥阶段和降速干燥阶段。
恒速段的干燥速率和临界含水量的影响因素主要有：固体物料的种类和性质；固体物料层的厚度或颗粒大小；空气的温度，湿度和流速；空气与固体物料的相对运动方式。
恒速段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。
本实验在恒定干燥条件下对毛毡物料进行干燥；测定干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。
1.干燥速率测定：U=dW`/Sdτ≈△W`/S△τU------干燥速率，kg/（m2.h）S------干燥面积，m2△τ ------时间间隔，h△W`------△τ时间间隔内干燥气化的水分量，kg2.物料干基含水量：X=（G`-Gc`）/ Gc`X------物料干基含水量，kg水/kg绝干物料G`------固体湿物料的量，kgGc`------绝干物料量，kg3.恒速干燥阶段，物料表面与空气之间对流传热系数的测定Uc= dW`/Sdτ=dQ`/r tw Sdτ=α（t-t w）/r twα= Uc r tw /（t-t w）α------恒速干燥阶段物料表面与空气之间的对流传热系数，W/( m2.℃)Uc -------恒速干燥阶段的干燥速率，kg/（m2.s）t w -------干燥器内空气的湿球温度，℃t-------干燥器内空气的干球温度，℃r tw ------ t w℃下水的气化热，j/kg4.干燥器内空气实际体积流量的计算V t=V t0×（273+t）/（273+ t0）V t------干燥器内空气实际流量，m3/ s；t0------流量计处空气的温度，℃；V t0------常压下t0℃时空气的流量，m3/ s；t-------干燥器内空气的温度，℃。
干燥曲线与干燥速率曲线的的测定
干燥曲线是在一定温度条件下，将样品由初始湿度下逐渐干燥的过程中，记录下样品干燥前后的质量变化曲线。
在测定干燥曲线时，首先将待测样品大小一致地摆放于精密天平上，记录下总质量；接着将样品置放于干燥箱中，开始干燥。
干燥过程中每隔一段时间记录下样品质量，干燥完毕后记录下样品的最终质量。
将所有数据绘制成曲线，即可得到该样品的干燥曲线。
从干燥曲线中，可以得到该样品中含水量的变化规律。
通过观察干燥曲线，可以确定样品的干燥路径、含水量、干燥速率等参数。
而干燥速率曲线是指在干燥过程中，样品每单位时间的质量变化率所组成的曲线。
具体地，将样品在干燥箱中进行干燥，并在一定时间间隔内记录下质量变化数据，然后将其转换为质量变化率，以时间为横轴，干燥速率为纵轴绘制出的曲线。
通过测定干燥速率曲线，可以得到该样品在不同干燥阶段中的干燥速率。
在某些情况下，快速干燥会导致物料表面或者颗粒内部的结构性变化，使得表面易裂或粉化，从而影响干燥效果；而缓慢的干燥速率则会降低工业生产效率。
综上所述，测定干燥曲线和干燥速率曲线，对于合理制定干燥工艺、提高干燥效率、控制干燥质量具有重要的意义。
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.测定在恒定干燥条件（即热空气温度、湿度、流速不变，物料与气流的接触方式不变）下的湿物料干燥曲线和干燥速率曲线；3.测定该物料的临界湿含量X0；4.掌握有关测量和控制仪器的使用方法。
2、实验原理当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。
根据干燥过程中不同时期的特点，干燥过程可分为两个阶段。
第一个阶段为恒速干燥阶段。
在过程开始时，由于整个物料的湿含量较大，其内部的水分能迅速地到达物料表面。
因此，干燥速率为物料表面上水分的气化速率所控制，故此阶段亦称为表面气化控制阶段。
在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面处的水蒸汽分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。
第二个阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，进入降速干燥阶段。
此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。
故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。
随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减少，故干燥速率不断下降。
恒速段的干燥速率和临界含水量的影响因素主要有：固体物料的种类和性质；固体物料层的厚度或颗粒大小；空气的温度、湿度和流速；空气与固体物料间的相对运动方式。
恒速段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。
本实验在恒定的干燥条件下对帆布物料进行干燥，测定干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。
1.干燥速率测定：U=dW`/Sdτ??W`/S?τU------干燥速率，kg/（m2.h）S------干燥面积，m2τ ------时间间隔，hW`------?τ时间间隔内干燥气化的水分量，kg2.物料干基含水量：X=（G`-Gc`）/ Gc`X------物料干基含水量，kg水/kg绝干物料G`------固体湿物料的量，kgGc`------绝干物料量，kg3.恒速干燥阶段，物料表面与空气之间对流传热系数的测定Uc= dW`/Sdτ=dQ`/rtwSdτ=α（t-tw）/rtwα= Uc rtw /（t-tw）α------恒速干燥阶段物料表面与空气之间的对流传热系数，W/( m2.?Uc -------恒速干燥阶段的干燥速率，kg/（m2.s）tw -------干燥器内空气的湿球温度，?t-------干燥器内空气的干球温度，?rtw ------ tw?下水的气化热，j/kg4.干燥器内空气实际体积流量的计算Vt=Vt0×（273+t）/（273+ t0）Vt------干燥器内空气实际流量，m3/ s；t0------流量计处空气的温度，?；Vt0------常压下t0?时空气的流量，m3/ s；t-------干燥器内空气的温度，?。
实验报告：干燥曲线与干燥速率曲线的测定实验目的：本实验旨在通过测定材料的干燥曲线和干燥速率曲线，了解材料在不同湿度条件下的干燥过程，并分析干燥速率的变化规律。
实验原理：材料在干燥过程中，其湿度会随着时间的推移而降低。
干燥曲线是描述材料湿度与干燥时间的关系曲线，通常以湿度与时间的对数值作为纵坐标和横坐标。
干燥速率曲线则是描述材料的干燥速率随时间变化的曲线，干燥速率可通过计算湿度的变化率得到。
实验步骤：准备样品：选取一定量的待测材料样品，记录其初始湿度。
设置实验条件：确定干燥温度、相对湿度和通风速度等实验条件，并进行记录。
开始测定：将样品放置在干燥器中，根据设定的实验条件进行干燥。
定时测量样品的湿度，并记录下来。
绘制干燥曲线：根据测得的湿度数据，绘制湿度与时间的对数值曲线。
计算干燥速率：根据湿度数据，计算每个时间点的干燥速率，并绘制干燥速率随时间变化的曲线。
实验结果：根据实际实验数据，绘制出干燥曲线和干燥速率曲线。
干燥曲线展现了样品湿度随时间的变化趋势，通常呈现出逐渐降低的趋势。
干燥速率曲线则表明了干燥速率随时间的变化，通常开始时速率较高，随着时间的推移逐渐减小。
实验讨论与结论：根据实验结果分析，可以得出关于材料干燥的一些结论。
例如，湿度较高时，干燥速率较快，而当湿度接近饱和时，干燥速率逐渐减慢。
此外，不同材料的干燥曲线和干燥速率曲线可能存在差异，这取决于材料的特性和物理化学性质。
实验中可能存在的误差来源包括实验条件的控制不准确、湿度测量的误差等，这些因素可能会对实验结果产生一定的影响。
为了提高实验的准确性，可以采取多次重复实验并进行数据的平均处理。
实验七 干燥曲线及干燥速率曲线测定实验一、实验目的⒈了解干燥设备的基本构造与工作原理， 掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法。
⒉ 学习物料含水量的测定方法。
⒊ 加深对物料临界含水量Xc的概念及其影响因素的理解。
⒋ 学习恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数的测定方法。
二、实验内容⒈ 在空气流量和温度不变的条件下，测量物料干燥曲线、干燥速率曲线和临界含水量。
⒉ 测定恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数。
三、实验原理对于一定的湿物料,在一定的干燥条件下（温度、湿度、风速、接触方式）与干燥介质 相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。
干燥过程可分为两个阶段。
第一个阶段为恒速干燥阶段。
在过程开始时，由于整个物料的湿含量较大，其内部的水 分能迅速地达到物料表面。
因此，干燥速率为物料表面上水分的气化速率所控制，故此阶段 亦称为表面气化控制阶段。
在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料 表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面处的水蒸汽分压也维持恒定，故干 燥速率恒定不变。
第二个阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。
此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速 率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。
故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。
随 着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减少，故干燥速率不断下降。
影响恒速阶段干燥速率和临界含水量的主要因素有：固体物料的种类和性质；固体物料 层的厚度或颗粒大小；空气的温度、湿度和流速；空气与固体物料间的相对运动方式。
恒速阶段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。
本实验在 恒定干燥条件下对毛粘物料进行干燥，测定干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干 燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。
四、实验装置干燥器类型：洞道；洞道截面积：1 # A=0.13×0.17 = 0.0221m 2 、2 # A=0.15×0.20 = 0.030m 2加热功率：500w—1500w； 空气流量：1-5m 3 /min； 干燥温度：40-120℃。
实验七干燥实验一、实验目的1、掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法。
2、学习物料含水量的测定方法。
3、加深对物料临界含水量Xc的概念及其影响因素的理解。
4、计算恒速阶段的干燥速率以及降速阶段干燥速率线斜率。
5、学习用误差分析方法对实验结果进行误差估算。
二、实验装置实验装置为洞道式循环干燥器（见图1），其基本参数如下：洞道尺寸：长1.10米、宽0.125米、高0.180米；加热功率：500w—1500w；空气流量：1-5m3/min；干燥温度：40--120℃;天平：量程（0-200g），最小秤量值0.1g；干、湿球温度计。
图1 干燥实验装置原理图1-风机，2-孔板流量计，3-倾斜式压差计，4-风速调节阀， 5-电加热器，6-干燥室7-试样架，8-热重天平， 9-电流表，10干球温度计，11-湿球温度计，12-触点温度计13-晶体管继电器，14—加热开关，15，16—片式阀门三、实验内容1、每组在某固定的空气流量和某固定的空气温度下测量一种物料干燥曲线、干燥速率曲线和临界含水量。
2、测定恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数。
四、实验原理物料在恒定干燥条件下的干燥过程分为三个阶段：Ⅰ物料预热阶段；Ⅱ恒速干燥阶段；Ⅲ降速阶段图2。
图中AB 段处于预热阶段，空气中部分热量用来加热物料。
在随后的第Ⅱ阶段BC ，由于物料表面存在自由水分，物料表面温度等于空气的湿球温度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。
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、结构以及所含水分的性质的影响。
干燥速率为单位时间内在单位面积上汽化的水分质量，用微分式表示，则为3 (kg/m ) (1)dw u s Ad τ=式中：u —— 干燥速率 [kg/m 2s] A —— 干燥表面 [m 2] τd —— 相应的干燥时间 [s] dw —— 汽化的水分量 [kg]因为dxG dw c -= 所以式（1）可改写为图2 干燥速率曲线(2)c c G dx G x dwu Ad Ad A τττ∆==-=∆ 式中： c G —— 湿物料中绝干物料的质量 [kg]x —— 湿物料含水量 [kg 水／kg 绝干料] 负号表示物料含水量随干燥时间的增加而减少。
干燥操作及干燥速率曲线的测定一、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。
由于实际生产中的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。
按干燥过程中空气状态参数是否变化，可将干燥过程分为恒定干燥条件操作和非恒定干燥条件操作两大类。
若用大量空气干燥少量物料，则可以认为湿空气在干燥过程中温度、湿度均不变，再加上气流速度、与物料的接触方式不变，则称这种操作为恒定干燥条件下的干燥操作。
1. 干燥速率的定义干燥速率的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 dW U Ad Ad ττ==- (10－1)式中，U －干燥速率，又称干燥通量，kg/（m 2s ）；A －干燥表面积，m 2；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，负号表示X 随干燥时间的增加而减少。
2. 干燥速率的测定方法将湿物料试样置于恒定空气流中进行干燥实验，随着干燥时间的延长，水分不断汽化，湿物料质量减少。
若记录物料不同时间下质量G ，直到物料质量不变为止，也就是物料在该条件下达到干燥极限为止，此时留在物料中的水分就是平衡水分X *。
再将物料烘干后称重得到绝干物料重Gc ，则物料中瞬间含水率X 为 G Gc X Gc-= （10－2） 计算出每一时刻的瞬间含水率X ，然后将X 对干燥时间τ作图，如图10－1，即为干燥曲线。
干燥速率曲线的测定实验一、实验目的1.熟悉厢式干燥器的构造和操作;2.测定在恒定干燥条件(即热空气温度、湿度、流速不变，物料与气流的接触方式不变)下的湿物料干燥曲线和干燥速率曲线;3.测定该物料的临界湿含量X0;4.掌握有关测量和控制仪器的使用方法。
二、实验原理干燥过程可分为两个阶段，分别为恒速干燥阶段和降速干燥阶段。
1.干燥速率的测定(1)式中:U-干燥速率，kg/(m2.h);S-干燥面积，m2(实验室现场提供);-时间间隔，h;-时间间隔内干燥气化的水分量，kg。
2.物料干基含水量(2)式中:X-物料干基含水量，kg水/kg绝干物料;-固体湿物料的量，kg;-绝干物料量，kg。
3.恒速干燥阶段，物料表面与空气之间对流传热系数的测定(3)(4)式中:-恒速干燥阶段物料表面积与空气之间的对流传热系数，W/(m2.℃);-恒速干燥阶段的干燥速率，kg/(m2.s);tw-干燥器内空气的湿球温度，℃;-干燥器内空气的干球温度，℃;-tw℃下水的气化热，J/kg。
三、实验装置流程1.装置流程空气用风机送入电加热器，经加热的空气流入干燥室，加热干燥室中的湿毛毡后，经排出管道排入大气中。
随着干燥过程的进行，物料失去的水分量由称重传感器和智能数显仪表记录下来。
实验装置如图1所示。
图1干燥装置流程图1-风机;2-管道;3-孔板流量计;4-加热器;5-厢式干燥器;6-气流均布器;7-重量传感器;8-湿毛毡;9-玻璃视镜门;10-仪控柜;11-蝶阀2.主要设备及仪器鼓风机:MY250W，250W电加热器:4.5KW干燥室:180mm×180mm×1250mm干燥物料:湿毛毡称重传感器:YZ108A型，0-300g四、实验步骤及注意事项1.实验步骤1)打开仪表控制柜上的仪表电源开关，打开风机电源开关，再按下加热管启动按钮，通过仪表自动控制干燥室温度在70℃。
2)将毛毡加水润湿均匀，注意水量不能过多或过少。
实验七 干燥速率曲线测定实验学时： 4 实验类型：验证实验要求：必修 一、实验目的通过本实验的学习，使学生了解干燥器的结构，掌握恒定干燥条件的控制方法及干燥速率曲线的测定。
二、实验内容1、测定物料在恒定干燥条件下的干燥曲线并将其转换成干燥速率曲线，同时确定物料的临界含水量和平衡水分。
2、分别选择两个风速和两个气流温度完成第一项任务，了解风速和气流温度对干燥过程的影响。
三、实验原理、方法和手段将湿物料置于温度、湿度、流量不变的空气流中，称取相应的时间间隔内湿物料的质量，从而计算物料的湿含量X （干基）和干燥累计时间，即可标绘恒定干燥过程的干燥曲线。
干燥速率可由下式计算c G XU A θ=（7-1）从而可标绘干燥速率曲线。
四、实验组织运行要求集中授课形式五、实验条件实验装置图示说明：1、台秤 2、湿物料吊筐 3、湿球温度计 4、干球温度计 5、电加热器 6、倾斜压差计 7、喷嘴流量计 8、废气阀9、空气阀 10、蝶阀 11、风机喷嘴流量计： 孔口直径 68.46mm ， 孔流系数 0.6655 粘度校正系数 1.014，管道粗糙度校正系数 1.009六、实验步骤1、检查实验装置，调整好台秤，称量吊筐质量；将气阀调整到适度位置。
记录压差计零位读数。
2、启动风机，调节蝶阀10、控制一定的空气流量。
开启电加热器，将气流温度升至预定温度，并由恒温控制装置控制温度。
3、将湿物料试样装入干燥室吊筐内，从一初始质量开始计量，启动秒表，在相应时间间隔内记录数据，直至物料质量接近恒重为止（取13—14组数据）。
4、关闭电加热器，停风机。
取出物料，测量试样规格。
七、思考题1、实验中测量湿球温度有何意义？往湿球纱布上加水为何不能过多？2、在干燥室吊筐内放置湿物料后，是否需要立即称量和启动秒表计时，为什么？3、为使实验干燥过程在恒定干燥条件下进行，操作中需要控制好哪几个的地方？4、试分析本实验可能造成误差的主要原因。
5、说明装置上的三个阀门各有什么用处，它们的启闭程度对实验有何影响？八、实验报告实验报告应体现预习、实验记录和实验报告1．实验预习在实验前每位同学都需要对本次实验进行认真的预习，并写好预习报告，在预习报告中要写出实验目的、要求，需要用到的仪器设备、物品资料以及简要的实验步骤，形成一个操作提纲。
计算实例：空气物理性质的确定：流量计处空气温度to=48.8(℃，查表得空气密度ρ=1.11(Kg/m3 湿球温度tw=40(℃，tw ℃下水的气化热(kJ/ kg γtw=2600。
以第一组数据为例1、计算干基含水量X=（总重量GT-框架重量GD-绝干物料量GC ）/绝干物料量GC=(108.6-60.6-15.7/15.7=2.057（kg/kg）2、计算平均含水量 XA V=两次记录之间的平均含水量=(2.057+1.975/2=2.0159（kg 水/kg绝干物料）3、计算干燥速率U=-（绝干物料量GC/干燥面积S ）*（△X/△T ）=-（15.7*0.001/0.023124*(1.975-2.057/(3*60 =0.0003123 [kg/（s ·m2）]4、绘制干燥曲线（X —T 曲线）和干燥速率曲线（U —XA V 曲线）5、计算恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数α[W/m2℃] α=Uc *r tw *1000t -t wUc —恒速干燥阶段的干燥速率，kg/（m2•s ）=0.0002162γtw —tw ℃下水的气化热，kJ/ kg。
查表P351,tc-t=374-40=334℃. 查表得,γtw=2600 α=2.162*0.0001*2600*1000/(60-40=28.11V t =V t 0⨯273+t 273+t 0=0. 0245*273+60273+48. 86、计算干燥器内空气实际体积流量Vt(m3/ s 。
其中： =0.254V t 0=C 0⨯A 0⨯2⨯∆P=0. 65*0. 001256*2*5001. 11Vt0—t0℃时空气的流量，m3/ s；ρ=0.0245t0—流量计处空气的温度，t0=48.8℃；t —干燥器内空气的温度，t =60℃；C0—流量计流量系数，C0=0.6；A 0=π4A0—流量计孔节孔面积，m2。
d 0=23. 144*0. 042=0. 001256d0—孔板孔径，d0=0.04 m。
序35号：化工原理实验报告实验名称：干燥速率曲线的测定实验学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：化工09－3班姓名：曾学礼学号37同组者姓名：周锃刘翰卿指导教师：张亚静日期：2011年10月18日一、实验目的1.熟悉常压洞道式（厢式）干燥器的构造和操作；2.测定在恒定干燥条件（即热空气温度、湿度、流速不变，物料与气流的接触方式不变）下的湿物料干燥曲线和干燥速率曲线；3.测定该物料的临界湿含量X0；4.掌握有关测量和控制仪器的使用方法。
二、实验原理当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。
根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可以分为两个阶段，恒速干燥阶段和降速干燥阶段。
恒速段的干燥速率和临界含水量的影响因素主要有：固体物料的种类和性质；固体物料层的厚度或颗粒大小；空气的温度，湿度和流速；空气与固体物料的相对运动方式。
恒速段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。
本实验在恒定干燥条件下对毛毡物料进行干燥；测定干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。
1.干燥速率测定：U=dW`/Sdτ≈△W`/S△τU------干燥速率，kg/（m2.h）S------干燥面积，m2△τ ------时间间隔，h△W`------△τ时间间隔内干燥气化的水分量，kg2.物料干基含水量：X=（G`-Gc`）/ Gc`X------物料干基含水量，kg水/kg绝干物料G`------固体湿物料的量，kgGc`------绝干物料量，kg3.恒速干燥阶段，物料表面与空气之间对流传热系数的测定Uc= dW`/Sdτ=dQ`/r tw Sdτ=α（t-t w）/r twα= Uc r tw /（t-t w）α------恒速干燥阶段物料表面与空气之间的对流传热系数，W/( m2.℃)Uc -------恒速干燥阶段的干燥速率，kg/（m2.s）t w -------干燥器内空气的湿球温度，℃t-------干燥器内空气的干球温度，℃r tw ------ t w℃下水的气化热，j/kg4.干燥器内空气实际体积流量的计算V t=V t0×（273+t）/（273+ t0）V t------干燥器内空气实际流量，m3/ s；t0------流量计处空气的温度，℃；V t0------常压下t0℃时空气的流量，m3/ s；t-------干燥器内空气的温度，℃。
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X C 。
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：τττ∆∆≈=-=S WSd dW Sd dX G U式中 U ：干燥速率，kg/(m 2.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，m 2W ：湿物料被干燥的水分，kg τ：干燥时间，sΔW ：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。
电加热器变频器图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。
干燥速率曲线的测定一.实验目的1.隼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最XC,恒速阶段传质系数KH、对流传热系数Q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・实验原理采用具有恒定温度t、湿度H的热空气作为干燥介质与含水湿物料进行接触，物料中的水分向介质中转移，完成干燥。
物料含水的性质决定干燥经力预热以及恒速干燥和降速干燥阶段。
完整的干燥过程中，物料含水率、物料温度以及干燥速率的变化如下图所示:干燥曲线图3-6干燥曲线与干燥揀率曲线图中，〃表示干燥速率，其定义为：(3・27)Ade式中：U—干燥速率.kg/（m2 -s）-V 一物料干甚含水率.膜（水）/kg（绝干物料）A —干燥面枳，山‘0 —时间，sG,—绝十物料质届，kg干燥曲线中a~b段为预热段，出现在干燥开始，持续时间较短，该阶段物料温度迅速升到空气的湿球温度tw：在随后的b~c段中，物料温度维持在tw,在温差t-tw作用卜• 空气将热鼠传递给物料而使物料所含非结合水汽化，水气在物料表面饱和湿度Hw与空气湿度之差Hw -H作用卜•扩散到空气中被带走。
此阶段干燥速率恒定：在物料中的非结合水被祛除之后，干燥进入图中sd所示的降速段，以祛除物料•中的结合水为主，干燥速率受到水分从物料内部扩散到物料表面的扩散速率控制，且随干燥进行不断下降，物料温度亦不断上升。
恒速段与降速段的交界点c所对应的含水星称为临界含水量，以Xc表示。
若干燥持续进行，最终达到物料与空气的平衡，物料含水率为半衡含水率。
物料的种类、含水性质、料层厚度和颗粒大小，热空气温度、湿度、流速，空气与固体物料间的相对运动方式等都是影响干燥速率的因素，采用理论计算确定干燥速率十分困难, 因此干燥速率大多采用实验测定的方法。
三.实验内容1. 测定恒定干燥条件下干燥曲线和干燥速率曲线，湿物料的临界含水量。
2. 测定恒速干燥阶段空气与物料间的对流传热系数。
干燥速率曲线的测定实验一、实验内容(1)在一定干燥条件下测定硅胶颗粒的干燥速率曲线；(2)测定气体通过干燥器的压降。
二、实验目的(1)了解测定物料干燥速率曲线的工程意义(2)学习和掌握测定干燥速率曲线的基本原理和实验方法。
(3)了解影响干燥速率的有关工程因素，熟悉流化床干燥器的结构特点及操作方法。
三、实验基本原理干燥时指采用某种方式将热量传给湿物料，使其中的湿分（水或者有机溶剂）汽化分离的单元操作，在化工，轻工及农、林、渔业产品的加工等领域有广泛的应用。
干燥过程不仅涉及到气、固两相间的传热和传质，而且涉及到湿分以气态或液态的形式自物料向内部表面传质的机理。
由于物料的含水性质和物料的形状及内部结构不同，干燥过程速率受到物料性质，含水量，含水性质，热介质性质和设备类型等各种因素的影响。
目前，尚无成熟的理论方法来计算干燥速率，工业上仍需依赖于实验解决干燥问题。
物料的含水量，一般多用相对于湿物料总量的水分含量，即以湿物料为基准的含水率，用ω（kg水分/kg湿物料）来表示，但干燥时物料总量不断发生变化，所以，采用以干物料为基准的含水率X（kg水分/kg干物料）来表示较为方便。
ω和X之间有如下关系：X=ω1−ωω=X 1+X在干燥过程的设计和操作时，干燥速率是一个非常重要的参数。
例如对于干燥设备的设计或选型，通常规定干燥时间和干燥工艺要求，需要确定干燥器的类型和干燥面积，或者，在干燥操作时，设备的类型及干燥器的面积已定，规定工艺要求，确定所需干燥时间。
这都是需要知道物料的干燥特性，即干燥速率曲线。
干燥速率一般用单位时间内单位面积上汽化的水量表示N A=dωAdτ式中N A——干燥速率，kg/(m2·s)；ω——干燥除去的水量，kg；A——平均面积，m2；τ——干燥时间，s。
干燥速率也可以以干物料为基准，用单位质量干物料在单位时间内所汽化的水量表示N A‘=dωG c dτ式中G c——干物料质量，kg。
实验十干燥曲线及干燥速率曲线测定实验一、实验装置干燥器类型：洞道；洞道截面积：1# A=0.13×0.17 = 0.0221m2、2# A=0.15×0.20 = 0.030m2加热功率：500w—1500w；空气流量：1-5m3/min；干燥温度：40--120℃孔板流量计：孔流系数C0=0.65，孔板孔径d0=0.040( m)重量传感器显示仪：量程（0-200g），精度0.1级；干球温度计、湿球温度计显示仪：量程（0-150℃），精度0.5级；孔板流量计处温度计显示仪：量程（-50-150℃），精度0.5级；孔板流量计压差变送器和显示仪：量程（0-10KPa），精度0.5级；图10-1 洞道干燥实验流程示意图1.中压风机；2.孔板流量计；3. 空气进口温度计；4.重量传感器；5.被干燥物料；6.加热器；7.干球温度计；8.湿球温度计；9.洞道干燥器；10.废气排出阀；11.废气循环阀；12.新鲜空气进气阀；13.干球温度显示控制仪表；14.湿球温度显示仪表；15.进口温度显示仪表；16.流量压差显示仪表；17.重量显示仪表；18.压力变送器。
二、物料物料：毛毡；干燥面积：S=0.141*0.082*2=0.023124(m2)（以实验室现场提供为准）。
绝干物料量(g)：1# G C =22.8，2# G C =25.36（以实验室现场提供为准）。
三、操作方法⒈ 将干燥物料（毛粘）放入水中浸湿，向湿球温度计的附加蓄水池内补充适量的水， 使池内水面上升至适当位置。
⒉ 调节送风机吸入口的蝶阀12到全开的位置后，按下电源的绿色按钮，再按风机按钮，启动风机。
⒊ 用废气排出阀10和废气循环阀11调节到指定的流量后，开启加热电源。
在智能仪表中设定干球温度，仪表自动调节到指定的温度。
干球温度设定方法：第一套：长按——增大，设定好数值后，按 键确定。
第二套：/ /减小，设定好后，自动确认。
序35号：化工原理实验报告实验名称：干燥速率曲线的测定实验学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：化工09－3班姓名：曾学礼学号37同组者姓名：周锃刘翰卿指导教师：张亚静日期：2011年10月18日一、实验目的1.熟悉常压洞道式（厢式）干燥器的构造和操作；2.测定在恒定干燥条件（即热空气温度、湿度、流速不变，物料与气流的接触方式不变）下的湿物料干燥曲线和干燥速率曲线；3.测定该物料的临界湿含量X0；4.掌握有关测量和控制仪器的使用方法。
二、实验原理当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。
根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可以分为两个阶段，恒速干燥阶段和降速干燥阶段。
恒速段的干燥速率和临界含水量的影响因素主要有：固体物料的种类和性质；固体物料层的厚度或颗粒大小；空气的温度，湿度和流速；空气与固体物料的相对运动方式。
恒速段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。
本实验在恒定干燥条件下对毛毡物料进行干燥；测定干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。
1.干燥速率测定：U=dW`/Sdτ≈△W`/S△τU------干燥速率，kg/（m2.h）S------干燥面积，m2△τ ------时间间隔，h△W`------△τ时间间隔内干燥气化的水分量，kg2.物料干基含水量：X=（G`-Gc`）/ Gc`X------物料干基含水量，kg水/kg绝干物料G`------固体湿物料的量，kgGc`------绝干物料量，kg3.恒速干燥阶段，物料表面与空气之间对流传热系数的测定Uc= dW`/Sdτ=dQ`/r tw Sdτ=α（t-t w）/r twα= Uc r tw /（t-t w）α------恒速干燥阶段物料表面与空气之间的对流传热系数，W/( m2.℃)Uc -------恒速干燥阶段的干燥速率，kg/（m2.s）t w -------干燥器内空气的湿球温度，℃t-------干燥器内空气的干球温度，℃r tw ------ t w℃下水的气化热，j/kg4.干燥器内空气实际体积流量的计算V t=V t0×（273+t）/（273+ t0）V t------干燥器内空气实际流量，m3/ s；t0------流量计处空气的温度，℃；V t0------常压下t0℃时空气的流量，m3/ s；t-------干燥器内空气的温度，℃。
实验七 干燥曲线及干燥速率曲线测定实验一、实验目的⒈了解干燥设备的基本构造与工作原理， 掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法。
⒉ 学习物料含水量的测定方法。
⒊ 加深对物料临界含水量Xc的概念及其影响因素的理解。
⒋ 学习恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数的测定方法。
二、实验内容⒈ 在空气流量和温度不变的条件下，测量物料干燥曲线、干燥速率曲线和临界含水量。
⒉ 测定恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数。
三、实验原理对于一定的湿物料,在一定的干燥条件下（温度、湿度、风速、接触方式）与干燥介质 相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。
干燥过程可分为两个阶段。
第一个阶段为恒速干燥阶段。
在过程开始时，由于整个物料的湿含量较大，其内部的水 分能迅速地达到物料表面。
因此，干燥速率为物料表面上水分的气化速率所控制，故此阶段 亦称为表面气化控制阶段。
在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料 表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面处的水蒸汽分压也维持恒定，故干 燥速率恒定不变。
第二个阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。
此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速 率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。
故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。
随 着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减少，故干燥速率不断下降。
影响恒速阶段干燥速率和临界含水量的主要因素有：固体物料的种类和性质；固体物料 层的厚度或颗粒大小；空气的温度、湿度和流速；空气与固体物料间的相对运动方式。
恒速阶段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。
本实验在 恒定干燥条件下对毛粘物料进行干燥，测定干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干 燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。
四、实验装置干燥器类型：洞道；洞道截面积：1 # A=0.13×0.17 = 0.0221m 2 、2 # A=0.15×0.20 = 0.030m 2加热功率：500w—1500w； 空气流量：1-5m 3 /min； 干燥温度：40-120℃。
孔板流量计：孔板孔径 d0=0.040( m)， 孔流系数 C0=0.65。
重量传感器显示仪：量程（0-200g），精度 0.1级；干球温度计、湿球温度计显示仪：量程（0-150℃），精度 0.5 级；孔板流量计处温度计显示仪：量程（-50-150℃），精度 0.5 级；孔板流量计压差变送器和显示仪：量程（0-10KPa），精度 0.5 级；图 7-1 洞道干燥实验流程示意图1.中压风机；2.孔板流量计；3. 空气进口温度计；4.重量传感器；5.被干燥物料；6. 加热器；7.干球温度计；8.湿球温度计；9.洞道干燥器；10.废气排出阀；11.废气循环阀；12.新鲜空气进气阀；13.干球温度显示控制仪表；14.湿球温度显示仪表； 15.进口温度显 示仪表；16.流量压差显示仪表；17.重量显示仪表；18.压力变送器。
五、物料物料：毛毡，干燥面积：S=0.141*0.082*2=0.023124(m 2 )（以实验室现场提供为准）。
绝干物料量(g)：1 # G C=22.8，2 # G C=25.36（以实验室现场提供为准）。
六、操作方法及步骤（一）实验前的准备⒈ 将干燥物料（毛粘）放入水中充分浸湿（提前一天进行） ，向湿球温度计的蓄水池内 补充适量的水，使池内水面上升至适当位置（保证湿球温度计湿润且无向外溢水） 。
⒉ 调节送风机吸入口的蝶阀 12 到全开的位置后， 按下电源的绿色按钮， 再按风机按钮， 启动风机。
⒊ 用废气排出阀 10 和废气循环阀 11 调节到指定的流量后，开启加热电源。
在智能仪 表中设定干球温度，仪表自动调节到指定的温度。
干球温度设定方法： 第一套：长按 键至设定状态，＜——定位、△ ——增大，设定好数值后，按 、 键确定。
第二套：，＜——定位、△ / ▽——增大/减小，设定好后，自动确认。
⒋ 干燥器的流量和干球温度恒定达 5 分钟之后，既可开始实验。
此时，读取数字显示 仪的读数作为试样支撑架的重量。
（二）实验操作1. 将被干燥物料（毛粘）从水中取出，控去浮挂在其表面上的水分（最好挤去所含的 水分，以免干燥时间过长），将支架从干燥器内取出，将被干燥物料夹好。
2. 将支架连同试样放入洞道内，并安插在其支撑杆上并与气流平行放置。
注意：传感器支架要轻拿轻放，不能用力过大，避免传感器受损。
3．立即按下秒表开始计时，并记录显示仪表的显示值。
然后每隔 3 分钟记录一次数据 总重量和时间，直至干燥物料的重量不再明显减轻（重量变化小于 0.1 克）为止。
4. 关闭加热电源，待干球温度降至常温后关闭风机电源和总电源。
5. 实验完毕，一切复原。
七、注意事项⒈ 重量传感器的量程为（0--200克），精度较高。
在放置干燥物料时务必要轻拿轻放， 以免损坏仪表。
⒉ 干燥器内必须有空气流过才能开启加热，防止干烧损坏加热器，出现事故。
⒊ 干燥物料要充分浸湿，但不能有水滴自由滴下，否则将影响实验数据的正确性。
⒋ 实验中不要改变智能仪表的设置。
SET SETA/M八、数据处理及计算实例干燥实验数据整理表设备编号：1 #空气孔板流量计读数R（KPa) 0.5 干球温度 t(℃) 60流量计处空气温度 t o(℃) 48.8 湿球温度 t w(℃) 40流量计孔流系数 C0 0.65 洞道截面积 A(m 2 ) 0.0221 孔板孔径 d0( m) 0.04 物料干燥面积 S(m 2 ) 0.023124 框架重量 G D（g) 72.2 绝干物料重量 GC(g) 22.8序号 累计时间T(分)总重量G T （g）干基含水量 X（kg/kg）平均含水量 X AV（kg/kg）干燥速率U × 10 4[kg/ （s· m 2 ） ]1 0 128.6 1.4737 1.4452 3.1232 3 127.3 1.4167 1.3904 2.8833 6 126.1 1.3640 1.3399 2.6434 9 125.0 1.3158 1.2939 2.4035 12 124.0 1.2719 1.2500 2.4036 15 123.0 1.2281 1.2083 2.1627 18 122.1 1.1886 1.1689 2.1628 21 121.2 1.1491 1.1294 2.1629 24 120.3 1.1096 1.0899 2.16210 27 119.4 1.0702 1.0504 2.16211 30 118.5 1.0307 1.0110 2.16212 33 117.6 0.9912 0.9715 2.16213 36 116.7 0.9518 0.9320 2.16214 39 115.8 0.9123 0.8925 2.16215 42 114.9 0.8728 0.8531 2.16216 45 114.0 0.8333 0.8136 2.16217 48 113.1 0.7939 0.7741 2.16218 51 112.2 0.7544 0.7346 2.16219 54 111.3 0.7149 0.6952 2.16220 57 110.4 0.6754 0.6557 2.16221 60 109.5 0.6360 0.6162 2.16222 63 108.6 0.5965 0.5789 1.92223 66 107.8 0.5614 0.5439 1.92224 69 107.0 0.5263 0.5110 1.68225 72 106.3 0.4956 0.4803 1.68226 75 105.6 0.4649 0.4474 1.92227 78 104.8 0.4298 0.4123 1.92228 81 104.0 0.3947 0.3794 1.68229 84 103.3 0.3640 0.3487 1.68230 87 102.6 0.3333 0.3202 1.44231 90 102.0 0.3070 0.2961 1.20132 93 101.5 0.2851 0.2763 0.961 33 96 101.1 0.2675 0.2566 1.201 34 99 100.6 0.2456 0.2346 1.201 35 102 100.1 0.2237 0.2149 0.961 36 105 99.7 0.2061 0.1952 1.201 37 108 99.2 0.1842 0.1732 1.201 38 111 98.7 0.1623 0.1535 0.961 39 114 98.3 0.1447 0.1360 0.961 40 117 97.9 0.1272 0.1184 0.961 41 120 97.5 0.1096 0.1031 0.721 42 123 97.2 0.0965 0.0899 0.721 43 126 96.9 0.0833 0.0789 0.481 44 129 96.7 0.0746 0.0702 0.481 45 132 96.5 0.0658 0.0614 0.481 46 135 96.3 0.0570 0.0526 0.481 47 138 96.1 0.0482 0.0439 0.481 48 141 95.9 0.0395 0.03730.24049 144 95.80.035150147t o (℃)空气密度ρ(Kg/m 3)=1.11t w ℃下水的气化热 (kJ/ kg) γtw =2600对流传热系数α(w/m 2℃)=40.60干燥器内空气实际体积流量 V t (m 3/ s)=0.0254干燥器内空气流速 u(m/s)=1.1477计算实例：以第一组数据为例1、计算干基含水量X （kg 水/kg 绝干物料）4737. 1 8 . 22 8 . 22 2 . 72 6 . 128 = - - = - - = =CCD T G G G G X 绝干物料重 绝干物料重 框架重 总重 2、计算平均含水量 X A V （kg 水/kg 绝干物料）4452 . 1 24167. 1 4737 . 1 2 2 1 = + = + =X X X AV 3、计算干燥速率 U [kg/（s ·m 2）]0003123. 0 603 4737 . 1 4167 . 1 023124 . 0 001 . 0 8 . 22 = ´ - ´ ´ - = D D ´ - = T X S G U C干燥面积 绝干物料重4、绘制干燥曲线（X —T 曲线）和干燥速率曲线（U —X AV 曲线）干燥曲线X--T0.00.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150T（分钟）X （K g /K g )X--T干燥速率曲线U—Xav0.00.5 1.0 1.5 2.02.53.03.5 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7X a v(Kg/Kg) U *10 -4(K g /s .m 2)U—Xav5、计算恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数α[W/m 2℃]11. 28 4060 1000 2600 0002162 . 0 1000 = - ´ ´ = - ´ ´ =w tw t t r Uc a 其中：Uc —恒速干燥阶段的干燥速率，kg/（m 2•s ）=0.0002162γtw —湿球温度 t w 下水的气化热，t w =40(℃)。
