流化床实验报告数据处理Word格式.docx
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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，即为
干燥速率曲线，干燥过程可分为以下三阶段。
（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湿球的温度,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小,
干燥速率恒定且最大.
（3）降速干燥阶段（cDe段）
物料含水量减少到某一临界含水量（x0），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湿润，而形成干区，干
燥速率开始降低，物料温度开始上升。
物料含水量越小，干燥速率越
慢，直至达到平衡含水量（x*）而终止。
干燥速率为单位时间在单位面积上气化的水分量，用微分式表示u?
dwAd?
式中u----干燥速率,kg水/（m^2s）
A----干燥表面积，m^2
dτ---相应的干燥时间，s
Dw----气化的水分量，kg.
图3中的横坐标x为对应于某干燥速率下的物料平均含水量x?
xi?
12
式中x-----某一干燥速率下湿物料的平均含水量；
xi,xi?
1-----△τ时间间隔内开始和终了时的含水量，kg水/kg绝干物料xi?
gsi?
gcigci
式中gsi-----第i时刻取出的湿物料的质量,kg
gci-----第i时刻取出的物料的绝干质量，kg
干燥速率曲线只能通过实验测定，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及含水量的影响。
本实验装置为间歇操
作的沸腾床干燥器，可测定达到一定干燥要求所需的时间，为工业上连续操
作的流化床干燥器提供相应的设计参数。
五、实验流程
图一、沸腾干燥实验装置和流程
1．风机2．湿球温度水桶3．湿球温度计4．干球温度计5．空气加热器
6．空气流量调节阀7．放净口8．取样口9．不锈钢筒体10．玻璃筒体
11．气固分离段12．加料口13．旋风分离器14．孔板流量计
六、实验操作
1.干燥实验
（1）实验开始前
①将电子天平开启，使处于待用状态
②将烘箱开启备用
③准备好被干燥物料（麦子）
（2）床身预热阶段
启动风机及加热器，将空气控制在某一流量下，控制表面加热器温度，或空气
温度稳定，打开进料口，将待干燥物徐徐倒入，关闭进料口.
（3）测定干燥速率曲线
①取样，用取样管推入拉出取样，每隔3min一次，取出样品放入小器皿中，
编上编号并记录取样时间，称量取出样品重量，然后放入烘箱烘烤40min，再次
称量样品重量，如此取样8-10次，并记录。
做完后，关闭加热器和风机电源。
②数据记录，每次取样同时，要记录床层温度，空气干球﹑湿球温度，流量和
床层压降等。
2.流化床实验
加入固体物料至玻璃段底部，调节空气流量，测定不同流量下的床层压降。
3.结果分析
①快速水分测定仪分析法
将每次取出的样品，在电子天平上称量9-10g,利用快速水分测定仪进行分
析
②烘箱分析法
每次取出样品，在电子天平上称量9-10g，放入烘箱内烘干，烘箱温度设定
为120℃，1h后取出，在电子天平上称取其重量，此质量即可视为绝干物
料质量。
4.注意事项
①取样时，取样管推拉要快，管槽口用布覆盖，以免物料喷出。
②湿球温度计补水筒液面不得超过警示值。
七﹑数据记录与处理
1、原始数据记录
时间空气流量物料含水量干燥面积xi平均含水量气化的水分量
351.215610.3824228030.0063150.3824228030.3449115910.075022423651.454930.307400380.0079050.307400380.2848302540.045140252951.135630.2622601280.0070350.2622601280.2321475060.0602252441251.375270.2020348840.010320.2020348840.1794125040.045244761551.295490.1567901230.012150.1567901230.1517602930.0100596611851.693310.1467304630.0094050.1467304630.1326295360.02820XX522151.53450.118528610.011010.118528610.1140703760.0089164692451.454930.1096121420.0088950.1096121420.0991374660.0209493512751.693310.0886627910.010320.088662791
干球温度湿球温孔板压湿样质干样
度物料温度床层压降降量质量皮重
55.238.4440.613.4613.3911.787.57干燥00.00.0.00.0.00.00.0
篇二：
流化干燥实验报告
北京化工大学化工原理实验报告
实验名称：
班级：
姓名：
学号：
序号：
同组人：
设备型号：
实验日期：
流化干燥实验化工11
20XX011第套20XX-5-14
一、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：
干燥曲线、干燥速率曲线、流化曲线、湿空气分析法、含水率、干燥速率
二、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；
三、实验原理
固体流化是利用介质流体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xτ，在相对短的时间内降到平衡值x附近，如图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1所示：
图1、流化曲线（双对数坐标系）
当气速小于初始流化气速umf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ut时，物料被气体带出流化干燥器（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）。
2
V0.62?
0.7854?
0.02?
2?
p孔板?
1000?
1.25
空气流速由孔板流量计测定：
u气?
?
A0.7854?
0.1m/s。
其中，Δp孔板为孔板压降，kpa。
干燥曲线（图2）和干燥速率曲线（图3）受物料性质、空气性质、设备操作等因素影响，测定的方法有湿物料取样法、湿空气分析法，而干燥速率除了可以用实验测定外，也可以按传热、传质速率估算。
图2、干燥曲线图3、干燥速率曲线
本次实验采用湿空气分析法：
测定每个时间点进、出干燥器的空气湿度，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θ直接测量。
i时刻干燥器的进口空气湿度：
h1?
0.622
p水汽，1p总，1-p水汽，1
（p总，1=106000pa），kg/kg；
，pa；
p水汽，s，1?
1exp（73.649-1?
1?
p
7258.2
-7.3037ln（T1）?
4.1653?
10-6T12）T1
i时刻干燥器的出口空气湿度：
h2?
p水汽，2p总，2-p水汽，2
（p总，1=108000pa），kg/kg；
p水汽，s，2?
2exp（73.649-2?
7258.22
-7.3037ln（T2）?
10-6T2），pa；
T2
0.5
?
1000，g/s；
i时刻空气质量流量：
qm,气?
0,62?
0.022?
（2?
1.25）
（h2?
h1）,g/s；
i时刻空气带走水量：
qm，水?
qm，气?
i时刻干燥速率：
nA?
qm，水1.5?
g干
，gms；
.-2-1
i时刻累积带走水量：
g水?
qm，1?
qm，2?
qm，i?
1；
i时刻含水率：
g总水-g水
g干
，（g总水、g干需要实验开始时测定，g）。
四、实验流程和设备
1-风机2-预热器3-流量调节阀4-取样口5-流化干燥床6-加料口7-旋风分离器8-孔板流量计（d0=20mm）
TI01-出口空气温度，℃；
φI02-出口相对湿度；
TI03-进口空气温度，℃φI04-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，℃
流化干燥实验带控制点工艺流程
五、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h2,0=0.00830,h1,0=0.00672；
3、称取湿小麦500g，擦干表面水分作为被干燥物料，另取10g测含水率x0=41.8%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，同事启动变频器、加热器、查看软件“趋势曲线”；
6、干燥1800s后，取出物料，停止电脑计时，称重干燥后小麦为392.2克，从中取约10g含水率xτ=11.3%，原始数据另存为excel文件，挑选15组填表作图；
7、管加热器、变频器，加入800g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，记录表2第6个点；
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，清理实验平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。
六、实验数据表格及计算举例
表1干燥及速率曲线测定实验数据表：
（g总=500g,x0=0.418,1800s后g=292.2g）
篇三：
流化床干燥实验——流化床和洞道干燥----实验报告
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：
u?
dw
Ad?
-
2gcdxAd?
kg/（m2/s）式中，u－干燥速率，又称干燥通量，kg/（ms）；
A－干燥表面积，m；
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2
（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40~60m/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gi和终了质量gic，则物料中瞬间含水率为:
3
xi=gi-gicgic
计算出每一时刻的瞬间含水量xi，然后将xi对干燥时间?
i作图，如图1，即为干燥曲
线。
图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。
由已测得的干燥曲线求出不同dxi下的斜率dxi
d?
i，再由式11－1计算得到干燥速率u，将u对x作图，就是干燥速率曲线，如图2
所示。
图2恒定干燥条件下的干燥速率曲线
2.3.干燥过程分析
预热段见图1、2中的Ab段或A′b段。
物料在预热段中，含水率略有下降，温度则升至湿球温度tw，干燥速率可能呈上升趋势变化，也可能呈下降趋势变化。
预热段经历的时
间很短，通常在干燥计算中忽略不计，有些干燥过程甚至没有预热段。
恒速干燥阶段见图1、2中的bc段。
该段物料水分不断汽化，含水率不断下降。
但由于这一阶段去除的是物料表面附着的非结合水分，水分去除的机理与纯水的相同，故在恒定干燥条件下，物料表面始终保持为湿球温度tw，传质推动力保持不变，因而干燥速率也不
变。
于是，在图2中，bc段为水平线。
只要物料表面保持足够湿润，物料的干燥过程中总处于恒速阶段。
而该段的干燥速率大小取决于物料表面水分的汽化速率，亦即决定于物料外部的空气干燥条件，故该阶段又称为表面汽化控制阶段。
降速干
燥阶段随着干燥过程的进行，物料内部水分移动到表面的速度赶不上表面水分的气化速率，物料表面局部出现“干区”，尽管这时物料其余表面的平衡蒸汽压仍与纯水的饱和蒸汽压相同，但以物料全部外表面计算的干燥速率因“干区”的出现而降低，此时物料中的的含水率称为临界含水率，用xc表示，对应图2中的c点，称为临界点。
过c点以后，干燥速率逐渐降低至D点，c至D阶段称为降速第一阶段。
干燥到点D时，物料全部表面都成为干区，汽化面逐渐向物料内部移动，汽化所需的热量必须通过已被干燥的固体层才能传递到汽化面；
从物料中汽化的水分也必须通过这一干
燥层才能传递到空气主流中。
干燥速率因热、质传递的途径加长而下降。
此外，在点D以后，物料中的非结合水分已被除尽。
接下去所汽化的是各种形式的结合水，因而，平衡蒸汽压将逐渐下降，传质推动力减小，干燥速率也随之较快降低，直至到达点e时，速率降为零。
这一阶段称为降速第二阶段。
降速阶段干燥速率曲线的形状随物料内部的结构而异，不一定都呈现前面所述的曲线cDe形状。
与恒速阶段相比，降速阶段从物料中除去的水分量相对少许多，但所需的干燥时间却长得多。
总之，降速阶段的干燥速率取决与物料本身结构、形状和尺寸，而与干燥介质状况关系不大，故降速阶段又称物料内部迁移控制阶段。
三、实验装置
3.1流化床干燥装置图
图3流化床干燥实验装置流程图
1－加料斗；
2－床层（可视部分）；
3－床层测温点；
4－取样口；
5－出加热器热风测温点；
6－风加热器；
7－转子流量计；
8－风机；
9－排灰口；
10－旋风分离器；
11－风机出口测点
（双金属温度计）；
12－床层出口气体温度测点（双金属温度计）。
3.2洞道干燥装置图
本装置流程如图4所示。
空气由鼓风机送入电加热器，经加热后流入干燥室，加热干燥室料盘中的湿物料后，经排出管道通入大气中。
随着干燥过程的进行，物料失去的水分量由称重传感器转化为电信号，并由智能数显仪表记录下来（或通过固定间隔时间，读取该时刻的湿物料重量）。
图4干燥装置流程图
1－风机；
2－管道；
3－进风口；
4－加热器；
5－厢式干燥器；
6－气流均布器；
7－称重传感器；
8－湿毛毡；
9－玻璃视镜门；
10，11，12－蝶阀；
13－风机入口温度计。
四、实验步骤与注意事项
4.1．流化床干燥实验步骤
（1）开启风机。
（2）打开仪表控制柜电源开关，加热器通电加热，床层进口温度要求恒定在70~80℃左右。
（3）将准备好的红豆加入流化床进行实验。
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