流化床干燥与洞道干燥特性曲线测定实验
华南农业大学理学院09材料化学1林裕欣50117
1.实验目的
1.1了解洞道式干燥装置的基本结构、工艺流程和操作方法。
1.2学习测定物料在恒定干燥条件下干燥特性的实验方法。
1.3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。
1.4实验研究干燥条件对于干燥过程特性的影响。
2.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。由于实际生产中的被干燥物料的性质千变万化,因此对于大多数具体的被干燥物料而言,其干燥特性数据常常需要通过实验测定。
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、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
干燥速率的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
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;
干燥时间t
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_i
下的斜率。再计算得到干燥速率U,将U对_作图,就是干燥速率曲线
干基含水量_
流床干燥与洞道干燥相比:
流化床干燥可实行自动化生产,是连续式干燥设备。干燥速度快,温度低,能保证生产质量,符合药品生产GMP要求。但是流化床反应器放大存在一定风险,催化剂磨损消耗也大。由于返混存在,原料转化也可能达不到完全。而洞道式干燥器的换热炉、物件、循环风扇之间循环流动,从而有比较合理的温度,湿度和排气方式,这样大大提高了换热率、干燥效率和产量,降低了干燥成本。
流化床干燥适用于散粒状物料的干燥,如医药药品中的原料药、压片颗粒料、中药;中剂、化工原料中的塑料树脂、柠檬酸和其它粉状、颗粒状物料的干燥除湿,还用于食品饮料;中剂,粮食加工,玉米胚芽、饲料等的干燥,以及矿粉、金属粉等物料。而洞道式干燥器适用于大量干燥的场合。
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