流化床干燥 实验报告
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一、实验目的1. 熟悉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、恒速阶段的传质系数及降速阶段的比例系数。
二、实验原理流化床干燥是利用气流将固体颗粒悬浮在床层中,使固体颗粒与干燥介质(如空气)进行充分接触,从而实现干燥的过程。
在实验中,通过测量不同气速下的床层压降,可以得到流化床床层压降与气速的关系曲线,即流化曲线。
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。
当气速逐渐增加(进入BC 段),床层开始膨胀,空隙率增大,压降与气速的关系将不再成比例。
当气速继续增大,进入流化阶段(CD段),固体颗粒随气体流动而悬浮运动,随着气速的增加,床层高度逐渐增加,但床层压降基本保持不变,等于单位面积的床层净重。
物料干燥速率曲线反映了物料在不同干燥阶段的干燥速率。
在恒速阶段,物料干燥速率基本保持不变;在降速阶段,物料干燥速率逐渐减小。
临界含水量是指物料由恒速阶段过渡到降速阶段的含水量。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:- 流化床干燥器- 空气源(罗茨鼓风机)- 转子流量计- 空气电加热器- 固态继电器控温仪表系统- 水银玻璃温度计- 电热烘箱- 电子天平(精度0.0001g)2. 实验材料:- 湿小麦- 干燥介质(空气)四、实验步骤1. 准备实验仪器,检查各部分是否正常。
2. 将湿小麦放入流化床干燥器中,调整干燥器温度和气速。
3. 测量不同气速下的床层压降,绘制流化曲线。
4. 在恒速阶段,每隔一定时间测定物料含水量和床层温度,绘制物料干燥速率曲线。
5. 在降速阶段,继续测定物料含水量和床层温度,直至物料干燥完成。
6. 根据实验数据,确定临界含水量、恒速阶段的传质系数及降速阶段的比例系数。
流化床干燥器的操作及其干燥速率曲线的测定实验报告实验目的:1、了解流化床干燥器的工作原理;2、掌握流化床干燥器的操作技术;3、通过测定干燥速率曲线,掌握流化床干燥器的性能参数。
实验原理:流化床干燥器是一种通过将干燥气体(通常是热空气)通过床层中的颗粒物,使颗粒物保持流化状态,从而将水分从颗粒物表面释放出来,实现物料的干燥。
流化床干燥器不仅具有较高的热传导和质量传输速度,而且可以控制干燥气体的湿度、温度、流量等参数,可以满足不同物料对干燥条件的要求。
流化床干燥器的工作流程如下:1、通过热风把热量传递到干燥器中;2、物料在流化床中不断翻动和流动,以保证干燥空气可以与物料均匀接触;3、干燥空气带走物料中的水分,从干燥器中排出,以保证物料的干燥效果。
实验步骤:1、将物料放入干燥器中,调整干燥气体的温度、湿度、流量等参数;2、开启干燥气体流动,通过观察物料的变化情况,掌握干燥效果;3、根据不同的干燥时间,取出物料样品,并测量表观密度、水分含量等参数;4、利用所得数据绘制干燥速度曲线,分析干燥速率随时间的变化规律。
实验数据:物料名称:玉米淀粉物料初始含水量:45.2%物料初始表观密度:500kg/m3干燥气体:热空气干燥气体温度:80℃干燥气体湿度:10%干燥气体流量:2m3/h实验结果:根据实验数据,我们可以绘制干燥速率曲线如下图所示:从图中可以看出,干燥速率曲线呈现出先快后慢的趋势。
在干燥初期,干燥速率较快,随着时间的推移,干燥速率逐渐降低。
在干燥后期,干燥速率趋于平稳,反映了物料中水分含量的极限状态。
通过实验测定和分析,我们得到了流化床干燥器的性能参数,如干燥速率、干燥时间等,为后续工业生产提供了基础数据支持。
北京化工大学实验报告流化床干燥实验一、摘要本实验通过对湿的小麦的干燥过程,要求掌握干燥的基本流程及流化床流化曲线的定,流化床床层压降与气速的关系曲线,物料含水量及床层温度随时间的变化关系,并确定临界含水量X0及恒速阶段的传值系数kH及降速阶段的比例系数KX。
二、关键词:流化床干燥、物料干燥速率、物料含水量、流化床床层压降、临界含水量三、实验目的及任务1、熟悉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X0及恒速阶段的传值系数k H及降速阶段的比例系数K X四、实验原理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,得到流化床床层压降与气速的关系曲线。
(如图一)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(在对数坐标系中)。
当气速逐渐增加(进入BC段),床层开始膨胀,空隙率增大,压降与气速的关系将不再成比例。
当气速继续增大,进入流化阶段(CD段),固体颗粒随气体流动而悬浮运动,随着气速的增加,床层高度逐渐增加,但床层压降基本保持不变,等于单位面积的床层净重。
当气速增大至某一值后(D点),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点处的流速即被称为带出速度。
在流化状态下降低气速,压降与气速的关系线将沿图中的DC线返回至C点当气速继续降低,曲线无法按CBA继续变化,而是沿CA'变化。
C点处的流速被称为起始流化速度(umf)在生产操作中,气速应介于起始流化速度与带出速度之间,此时床层压降保持恒定,这是流化床的重要特点。
据此,可以通过测定床层压降来判断床层流化的优劣。
2干燥特性曲线将湿物料置于一定的干燥条件下,测定被干燥物料的质量和温度随时间变化的关系,可得到物料含水量(X)与时间(τ)的关系曲线及物料温度(θ)与时间(τ)的关系曲线。
北方民族大学学生实验报告院(部):化学与化学工程姓名:汪远鹏学号: ********专业:过程装备与控制工程班级: 153同组人员:田友安世康虎贵全课程名称:化工原理实验实验名称:流化床干燥实验实验日期:批阅日期:成绩:教师签名:北方民族大学教务处制实验名称:流化床干燥实验一、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测定方法,测定干燥速率曲线,并确定临界含水量X0及恒速阶段的传质系数k H及降速阶段的比例系数Kx。
二、基本原理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(u0)。
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。
C点处流速被称为起始流化速度(u mf)。
在生产操作中,气速应介于起始流化速度与带出速度之间,此时床层压降保持恒定,这是流化床的重要特点。
据此,可以通过测定床层压降来判断床层流化的优劣。
2、干燥特性曲线将湿物料置于一定的干燥条件下,测定被干燥物料的质量和温度随时间变化的关系,可得到物料含水量(X)与时间(τ)的关系曲线及物料温度(θ)与时间(τ)的关系曲线。
物料含水量与时间关系曲线的斜率即为干燥速率(u)。
将干燥速率对物料含水量作图。
干燥过程可分为以下三个阶段。
(1)物料预热阶段(AB段)在开始干燥时,有一较短的预热阶段,空气中部分热量用来加热物料,物料含水量随时间变化不大。
(2)恒速干燥阶段(BC段)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,传入的热量只用来蒸发物料表面表面的水分,物料含水量随时间成比例减少,干燥速率恒定且最大。
流化床干燥实训报告一、引言流化床干燥是一种常用的固体物料干燥技术,通过将气体通过固体颗粒床层,使颗粒物料呈现流化状态,从而实现高效的干燥过程。
本实训报告旨在总结流化床干燥实训的过程与结果,并对其进行分析和评价。
二、实训目的1. 理解流化床干燥的基本原理和工作过程;2. 掌握流化床干燥实验的操作流程和注意事项;3. 分析实验结果,评价流化床干燥的效果及其适用范围。
三、实训过程1. 实验准备在进行流化床干燥实验之前,我们首先需要准备好实验所需的设备和材料。
设备包括流化床干燥装置、电子天平、温湿度计等;材料则是待干燥的固体物料样品。
在准备过程中,我们需要检查设备的工作状态是否正常,确保实验能够顺利进行。
2. 实验操作流化床干燥实验包括以下几个步骤:(1)将待干燥的固体物料样品放入流化床干燥装置中,并调节床层高度和床层颗粒物料的粒径;(2)将加热介质(通常为热空气)送入流化床干燥装置,控制其温度和流速;(3)观察并记录床层的流化状态,包括床层的膨胀情况、颗粒物料的运动状态等;(4)通过电子天平实时测量固体物料样品的质量,并记录下来;(5)利用温湿度计等设备测量床层内的温度和湿度,并进行记录;(6)根据实验要求,设定一定的干燥时间,进行干燥过程;(7)干燥过程结束后,关闭加热介质,停止干燥。
3. 实验结果根据实验操作所得到的数据和观察结果,我们可以得出以下结论:(1)流化床干燥过程中,床层的流化状态较好,颗粒物料能够充分地与热空气接触,从而实现高效的传热和传质;(2)固体物料样品的质量在干燥过程中逐渐减小,说明水分得到了蒸发并排出;(3)床层内的温度和湿度变化较大,与干燥时间的增加呈现出一定的规律性。
四、实训评价1. 流化床干燥的优点流化床干燥技术具有以下优点:(1)干燥速度快,能够在短时间内完成干燥过程;(2)热量利用效率高,能够节约能源;(3)干燥效果好,能够保持固体物料的原有形态和品质。
2. 实训中存在的问题在本次实训中,我们也发现了一些问题:(1)流化床干燥操作过程中,床层的流化状态可能不够稳定,需要进一步优化设备结构和操作参数;(2)实验结果的记录和分析还不够详细,需要进一步改进实验设计和数据处理方法。
流化床干燥实验报告
实验名称:流化床干燥实验报告
实验目的:了解流化床干燥技术原理和特点,探究其在实际应用中的表现,并分析其优缺点。
实验器材:流化床干燥器、薯片、电子秤、测温计、计时器等。
实验原理:流化床干燥是一种新型干燥技术,与传统的批量式干燥方式不同。
在流化床干燥器中,物料通过气体的流动,使其表现出液体般的流动性,并受到强烈的剪切力,从而加速干燥过程。
实验步骤:
1.将薯片样品放入干燥器中,启动机器。
2.调节空气流量和温度,使其逐渐升高。
3.记录干燥器内部温度和时长,以便后续分析。
4.待薯片完全干燥后,关闭干燥器,取出样品并称重。
实验结果与分析:
经过实验,我们得到了如下数据:薯片样品初始重量为100克,经过2小时的干燥后,重量缩减至52克,干燥率为48%。
干燥后的薯片呈现出干燥后的金黄色,口感较之前更加脆爽。
我们还对干燥器内部温度进行了测量,结果表明随着干燥时间的延长,系统内部温度逐渐上升,最终稳定在70℃左右。
这说明在干燥过程中,温度是一个非常重要的因素,可以直接影响到干燥效果。
分析干燥结果,流化床干燥技术的优点显而易见:干燥时间短,效率高。
此外,干燥过程中对物料的损伤较小,品质更加稳定。
然而,流化床干燥的另一面是样品必须具有一定的流动性,这限制了其在某些材料的干燥中的应用领域。
结论:流化床干燥技术虽然存在一定的限制,但其优势还是明显的。
在某些物料干燥特别是粉末挥发干燥方面,流化床干燥技术拥有着不可替换的优势。
未来,随着该技术的不断改进和完善,其应用领域将会越来越广泛,成为干燥技术的重要组成部分。
流化床干燥实验报告一、实验目的1.学习流化床干燥的基本原理和工艺流程;2.掌握流化床干燥的影响因素和优化方法;3.实践使用流化床干燥设备进行干燥实验。
二、实验原理在流化床干燥实验中,我们采用的是颗粒状物料。
物料被分散在床层中,当热风流入床层时,物料会因为气流的推动而呈现流化状态。
物料的湿度会受到热风的冲刷而逐渐减小,最终实现干燥的目的。
三、实验装置和操作步骤1.实验装置:实验主要使用的装置有流化床干燥器、热风设备、称量仪器和记录仪器等。
2.操作步骤:(1)将待干燥物料称量并分散放入流化床干燥器内;(2)调整热风设备的温度和风量,并将热风送入流化床干燥器内;(3)观察物料的流化状态和干燥速度,并记录数据;(4)根据需要,调整热风温度和风量,并重复步骤(3);(5)干燥结束后,关闭热风设备,取出干燥物料并称重。
四、实验结果和分析通过实验观察和数据记录,我们得到了一系列实验结果。
首先,我们观察到,在热风的冲刷下,物料会逐渐呈现流化状态,流化床床层会形成一定的均匀性。
其次,在不同温度和风量的条件下,物料的干燥速度也会出现差异。
一般情况下,热风温度越高,物料的干燥速度越快;热风风量越大,物料的干燥速度也越快。
然而,当热风温度过高或风量过大时,可能会对物料质量产生不利影响。
五、实验总结和改进方向通过本次实验,我们对流化床干燥的工艺流程和影响因素有了一定的了解。
然而,由于实验条件和时间的限制,本次实验还存在一些不足之处。
首先,我们没有在不同温度和风量下对干燥速度进行详细的参数测定和分析,无法得出更准确的结论。
其次,在实验过程中,可能由于物料的细度和湿度不同,导致干燥结果有一定的误差。
为了进一步完善本次实验,可以在实验中增加不同温度和风量的组合,并记录干燥速度的具体数值。
同时,可以通过对不同物料进行干燥实验,探究不同物料在流化床干燥中的特点和优化方法。
总之,本次实验为我们提供了一次独立实践的机会,增加了我们对流化床干燥的认识。
一、实验目的1. 了解流化干燥的基本原理和操作方法。
2. 掌握流化干燥过程中物料干燥速率、物料含水量、床层压降与气速等参数的测定方法。
3. 确定临界含水量、恒速阶段的传值系数及降速阶段的比例系数。
二、实验原理流化干燥是一种利用流化床技术进行干燥的方法。
在流化干燥过程中,物料在床层中呈流化状态,空气在床层中流动,与物料进行热量和质量的交换,从而实现干燥。
实验中,通过测定不同气速下的床层压降,得到流化床床层压降与气速的关系曲线,从而确定临界含水量、恒速阶段的传值系数及降速阶段的比例系数。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:湿小麦2. 实验仪器:流化床干燥器、电子天平、温度计、流量计、计时器四、实验步骤1. 准备实验装置,检查仪器是否正常工作。
2. 称取一定量的湿小麦,放入流化床干燥器中。
3. 开启干燥器,调节气速,观察床层状态。
4. 测量床层压降,记录气速、物料含水量、床层温度等数据。
5. 每隔一定时间,称量物料,记录干燥速率。
6. 绘制物料干燥速率曲线、物料含水量曲线、床层压降与气速关系曲线。
7. 分析实验数据,确定临界含水量、恒速阶段的传值系数及降速阶段的比例系数。
五、实验结果与分析1. 物料干燥速率曲线根据实验数据,绘制物料干燥速率曲线,可以看出,物料干燥速率随着时间逐渐减小,符合一般干燥过程的特点。
2. 物料含水量曲线根据实验数据,绘制物料含水量曲线,可以看出,物料含水量随着时间逐渐减小,符合一般干燥过程的特点。
3. 床层压降与气速关系曲线根据实验数据,绘制床层压降与气速关系曲线,可以看出,当气速较小时,床层压降与气速成正比;当气速继续增大时,床层压降基本保持不变,进入流化阶段。
4. 临界含水量、恒速阶段的传值系数及降速阶段的比例系数根据实验数据,可以确定临界含水量、恒速阶段的传值系数及降速阶段的比例系数,分别为X0、kH和KX。
六、实验结论1. 通过流化干燥实验,掌握了流化干燥的基本原理和操作方法。
流化床和洞道干燥综合实验一、实验目的1. 了解流化床、洞道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,通常地,其干燥特性数据需要通过实验测定而取得。
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,再加上气流速度以及气流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。
2.1. 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:-c G dX dwU Ad Ad ττ== kg/(m 2/s)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。
2.2. 干燥速率的测定方法(1)将电子天平开启,待用。
(2)将快速水分测定仪开启,待用。
(3)将0.5~1kg的红豆(如取0.5~1kg的绿豆/花生放入60~70℃的热水中泡30min,取出,并用干毛巾吸干表面水分,待用。
(4)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取出四颗红豆的物料,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G i和终了质量G ic,则物料中瞬间含水率为:i iciicG-GX=G计算出每一时刻的瞬间含水量X i,然后将X i对干燥时间iτ作图,如图1,即为干燥曲线。