1、 江 苏 大 学 实 验 报 告 班级： 制药工程 学号： 姓名： 日期： 2011.12.23 干燥实验 1、实验目的 1、学习流化床的操作，掌握流化床的一些基本概念 2、测定流化干燥速率曲线 3、研究热空气流对干燥速率的影响 二、实验原理 在干燥设备的设计当中，往往要了解物料由初始含水量降到最终含水量时，物料应在 干燥期内的停留时间，然后就可以计算出各种干燥器的尺寸。由于干燥过程是质热同时传 递过程，机理复杂，一般先通过间歇干燥实验获得干燥速率的曲线的资料。 通过测定干燥过程总物料的含水量或物料的表面温度与干燥时间的关系可以得到干燥 曲线，即 曲线或 曲线。X 干燥速度 u 等于单位时间从
2、单位被干燥物料的面积上除去的水分重量，即 duAW 只要测量出各个时间段内物料的失水量就可以测量出物料的干燥速度。干燥速度收到了很 多因素的影响，它与物料及干燥介质都有关系。在干燥条件不变的情况下，对于同类的物 料，当干燥面积一定时，干燥速度是物料湿含量的函数，表示此函数关系的曲线成为干燥 速率曲线。干燥速度曲线也可以由干燥曲线求出。 流化操作曲线因为具有较好的传质传热效果，在工业中得到广泛的应用。流化床干燥 器是工业中常见的干燥器。流体自下而上通过固体床层时，当流体的流速增大至一定程度 时，全部颗粒刚好悬浮于向上流动的流体中而能作随机运动，床层处于起始流流化状态或 临界流化状态。随后流体流速
3、增大，颗粒床层空隙率增大，但流体的实际速度等于颗粒的 沉降速度，流化床层原则上有个明显的上界面。当流体的实际速度超过颗粒的沉降速度时， 达到气流输送状态。流化可分为散式流化和聚式流化。 聚式流化的特点为：床层分化为乳化气相和气泡相。乳化相为固体浓度大的气固均匀 混合物，是连续相。气泡相是气泡和可能夹带的少量固体颗粒，是分散相。由于气泡在上 界面出破裂，所以上界面是以某种频率上下波动的不稳定界面，床层压降也随之波动。聚 式流化见于大多数气-固系统。 散式流化床的特点为：流体为连续相，固体颗粒均匀分散在流体中，床层没有气泡产 生，有一稳定的上界面。通常两相密度差小的系统趋向散式流化，如大多数液固系
4、统。 流化床的不正常操作状态有腾涌和沟流。腾涌时由于小气泡合并成大气泡将大气泡并 将床层分成几段。气泡达到上部破裂后颗粒分散落下。沟流是由于床层有短路，流体不与 颗粒均匀接触通过沟道穿过。能够进行良好流化的颗粒的直径为 20500um。 3、实验流程及设备 1、流化干燥试验流程 流化干燥实验的流程如图所示。 2、实验设备 实验设备有：（1）除尘器（袋滤器） ，130*120mm； （2）干燥塔塔体，146*8 优 质高温玻璃； （3）加水器， 0400mL； （4）气体转子流量计，LZB-25,025 ； hm3 （5）流量调节阀； （6）温度计，0150， ； （7）温度计，0150，铜 电
5、 阻50uC ； （8）固体物料取样器；2.3 克/次； （ 9）试验用干燥物料，3040 目变铜 电 阻0uC 色硅胶； （10）压差计，50cm 水； （11）电加热器，3kw 。另有试验用电子天平、微 波炉或烘箱。 4、实验步骤及操作要点 1、打开空气旁路阀 接通气源并缓慢调节风量（调节旁路阀） ，使干燥塔中颗粒物料处 于良好的流化状态（注意压差计读数，勿使测压指示液冲出） ，观察整个过程物料的状态和 测压计读数的变化 2、向加水器中加入适量的水，调节加水器的下部铜旋塞，勿使注入干燥塔的水流速度 过大。加水时应使取样器保持拉出位置，同时塔内处于流化状态。 3、开通风源，打开阀 5，调节空
6、气流量 ，接通电源，在智能温度调节仪hm1203 AI-708 上设定控制温度 95100，加热时注意安全。 4、在气体的流量和温度维持稳定的条件下。每隔一定时间（10min）记录床层温度， 并取样分析固体物料的含水量，烘箱温度 105烘一小时或微波炉干燥 12min，天平 1/1000 精度。 5、取样器的样品槽，在实验中应开口向下。取样时转向上，水平拉出，然后，转动拉 杆，倒出样品，拉杆复位。颗粒需要收回使用。 6、实验进行直至物料直至温度明显升高，温度大于 61，硅胶变蓝时即可停止。 7、实验停止步骤，切断电源，待空气进口温度低于 50，然后停止送风。 8、当塔中需要补充硅胶时，卸下袋滤
7、器后可加入。 9、当更换硅胶物料时，可用吸尘器的皮管伸入塔体内即可全部吸出。 五、实验数据记录及处理 实验条件： （1）室温： 17 （2）室内相对湿度：46 （3）气体流量： （4）热空气湿度： 序 号 容 器 编 号 容器容 量 g 湿料与 容器质 量 g 湿料质 量 g 干料与 容器质 量 g 除去水 分质量 g 床层温 度 1 床层温度 2 时间 s 物料干基 含水率 X 1 A 27.18 33.04 5.86 32.51 0.53 38.5 39.6 600 0.099437 2 B 26.17 34.38 8.21 33.75 0.63 40.6 1200 0.083113 3
8、C 27.12 42.1 1800 4 D 26.84 32.89 6.05 32.57 0.32 44.8 47.1 2400 0.055846 5 E 27.01 33.43 6.42 33.20 0.23 50.7 51.3 3000 0.037157 6 F 25.95 30.11 4.16 30.01 0.10 53.2 55.3 3600 0.024631 7 A 27.18 31.30 4.12 31.21 0.09 56.3 58.4 4200 0.022333 8 C 27.12 32.19 5.07 32.09 0.10 60.0 4800 0.020121 六、实验结论及
9、讨论 1.绘出实验物料在实验条件下的干燥曲线。 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 0 1000 2000 3000 4000 5000 时 间 T(s) 床层 温度 床 层 温 度 与 时 间 的 关 系 多 项 式 (床 层 温 度 与 时 间 的关 系 ) 2.若要绘出实验物料在实验条件下的干燥速度曲线，如何做？ 答：应用 X- 图像中每点的斜率来作图，即可求得干燥速度曲线。 3.测定干燥速度曲线的意义何在？ 答：据此使干燥速度控制在恒定干燥阶段，防止被干燥物开裂等不希望出现的情况发 生。 4.流化床干燥器有什么优点和缺点？ 答：优点：床层温度均匀。体积传热系数大，生产能力大。设备结构简单，造价低， 可动部件少，便于制造、操作和维修。在同一设备内，即可进行连续操作，又可进行间歇 操作。 缺点：一般不适用于粘结或结块、含湿量过高物料的干燥。对被干燥物的粒度 有一定的限制。对产品的外观要求严格的物料不宜采用。 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 时 间 T（ s) 物料 干基 含水 量（ X) 物 料 干 基 含 水 量 与 时 间 的 关系 多 项 式 (物 料 干 基 含 水 量 与时 间 的 关 系 )
