5号-刘玥-干燥实验报告.docx

北 京 化 工 大 学化 工 原 理 实 验 报 告实验名称： 流化干燥实验班 级： 化工1105姓 名： 刘玥学 号： 2011011130序 号：5同 组 人： 刘练 申梦瑶实验日期： 2014-5-12一、实验目的1.测定流化床中小麦的流化曲线。2.测定湿小麦的干燥曲线和干燥速率曲线。3.确定实验条件下的传质系数变化关系。二、实验原理固体流化是利用介质流体的流动将固体颗粒悬浮起来，从而使固体具有流体的表观特征，同时使固体在传热、传质、混合、反应以及输送等方面有强化作用的操作。干燥是将热量传递给湿物料，汽化并除去其中湿组分的单元操作。本实验将固体流化与对流干燥结合起来，强化了干燥效果，可使小麦含水率在相对短的时间内降到平衡值附近，如图6-3，干燥过程中是否出现恒速段受物料含水量和空气携带水能力等影响。不同空气流量下的流化床压降如图6-1所示：图6-1 流化曲线（双对数坐标系）当气速小于初始流化气速时，物料处于静止状态（上行过程如AB段），当气速大于颗粒沉降速度时，物料被气体带出流化床干燥器（如CD段）。在实际操作中，气速应介于两者之间，此时床层压降相对恒定，干燥效果较好（如BC中间水平段）。 干燥曲线（如图6-2）和干燥速率曲线（如图6-3）受物料性质、空气性质、设备操作等因素影响，常用的确定方法有：1、湿物料取样法：通过取样测定每个时间点的湿小麦的干基含水率X和物料表面温度（床层温度），确定干燥曲线X和，再根据1千克干小麦的表面积值(A/)等，确定干燥速率曲线。 图6-2 干燥曲线 图6-3 干燥速率曲线i时刻湿小麦的含水量测量值：i时刻的含水量修正值：平滑曲线上，i时刻对应的纵坐标值i时刻到i+1时刻的平均含水量：i时刻到i+1时刻的平均干燥速率：2、湿空气分析法：测量每个时间点进、出干燥器的空气温度，以及空气流量，通过空气中的水分衡算和初始条件即可确定被干物料的干燥速率曲线，物料表面温度直接测量。i时刻干燥器的进口空气湿度：i时刻干燥器的进口空气湿度：i时刻空气质量流量：i时刻空气带走水量：i时刻干燥速率：i时刻/秒累积带走水量：i时刻含水率：3、干燥速率除了实验测定外，也可按传热、传质速率估算（或反向验证）： t——干燥器进口的空气温度（按计），℃； H——干燥器进口的空气湿度（按计），kg/kg；——干燥器内的空气与湿物料表面间的对流给热系数，；——干燥器入口空气的湿球温度，℃；——干燥器入口湿球温度下的饱和湿度，kg/kg；——水在温度下的汽化潜热，kJ/kg；——以H为推动力的传质系数，。确定关系后，根据下式可以计算间歇干燥过程的时间：可根据实验结果拟合关系式，分段积分求出干燥时间，对比真实时间修改模型。干燥器的热量衡算（下标1代表进口，2代表出口）：可根据上式计算干燥器的热量损失及热效率等。三、实验流程和设备图6-4 流化干燥实验带控制点工艺流程1、风机 2、预热器 3、流量调节阀 4、取样口 5、流化床干燥器 6、加料口 7、旋风分离器 8、孔板流量计（）TI01——出口空气温度，℃； I02——出口相对湿度； TIC03——进口空气温度，℃；I04——进口相对湿度； PI05——床层压降，kPa； PI06——孔板压降，kPa；TI07——床层温度，℃； PI08——空气压力，kPa； TIC09——加热器壁温，℃。四、实验操作1、启动风机变频器、加热器，调节阀开最大，预热设备，推拉取样器清空残料； 2、运行软件点开始计时，500秒后查看报表，输入参数； 3、称取湿小麦648.2 克，擦干表面水分作为被干物料，另取10克测含水率；4、点击软件画面“停止计时”，关闭加热器、变频器，拔出取样器，进料口加湿小麦； 5、关进料口，点击软件开始计时，同时启动变频器、加热器，查看软件“趋势曲线”； 6、干燥1800秒后，取出物料，停止电脑计时，称重干燥后小麦为520.3克，从中取约10克测含水率； 7、关加热器、变频器，加入800.9克干小麦（包括刚才取出物料），测流化曲线； 8、只开风机，找到起始流化点风量，记入表2第6点； 9、改变气量，床层固定态做5个点，流化态做4个点； 10、实验结束后，取出干燥器内小麦，清理实验台面和地面上的麦粒，关变频器等。注意事项：1、实验过程中取样器处于“拔出”状态； 2、烘箱内有125℃，取、放物料测含水率要戴手套，烘1h以上认为到绝干。五、实验数据表格及计算举例1、干燥及速率曲线测定实验数据表：干燥器出口总压：106.0kPa，干燥器进口总压：108.0kPa 压降零点：0.02kPa序