干燥实验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,上海求育www.mmaan.com整理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。
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。
(3)降速干燥阶段(CDE段)
物料含水量减少到某一临界含水量,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,物料温度逐渐上升。物料含水量越小,干燥速率越慢,直至达到平衡含水量而终止。
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。
注意事项
1.加料时,要停风机,加料速度不能太快;
2.取样时,取样管推拉要快,管槽口要用布覆盖,以免物料喷出;
3.湿球温度计补水筒液面不得超过警示值;
4.电子天平和快速水分测定仪要按使用说明操作。
流化床操作中,存在腾涌和沟流两种不正常现象.
腾涌时,床层压降不平稳,压力表不断摆动;沟流是床层压降稳定,只是数值比正常情况下低。沟流是由于流体分布板设计或安装上存在问题,应从设计上避免出现沟流,腾涌是由于流化床内径较小而床高于床比径比较大时,气体在上升过程中易聚集继而增大,当气体占据整个床体截面时发生腾涌,故在设计流化床时高径比不宜过大。
流化床干燥实验装置