食品工程原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、流化床干燥實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解常壓干燥設(shè)備的基本流程和工作原理。2. 掌握測(cè)定干燥速度曲線的方法。3. 掌握根據(jù)實(shí)驗(yàn)干燥曲線求取干燥速率曲線以及恒速階段干燥速率、臨界含水量、平衡含水量的實(shí)驗(yàn)分析方法。二、基本原理1.干燥速率：?jiǎn)挝桓稍锩娣e（提供濕分汽化的面積）、單位時(shí)間內(nèi)所除去的濕分質(zhì)量。2.干燥速率的測(cè)定方法：利用床層的壓降來(lái)測(cè)定干燥過(guò)程的失水量。需要用到的公式有：物料中瞬間含水率Xi=（p-pe）/pe式中:p-時(shí)刻時(shí)床層的壓差；計(jì)算出每一時(shí)刻的瞬間含水率Xi,然后將Xi對(duì)干燥時(shí)間作圖，即為干燥曲線 。3.干燥過(guò)程分析：（1）物料預(yù)熱階段（2）恒速干燥階段（3）降速干燥階段。非常潮濕

2、的物料因其表面有液態(tài)水存在，當(dāng)它置于恒定干燥條件下，則其溫度近似等于熱風(fēng)的濕球溫度tw ,到達(dá)此溫度前的階段稱(chēng)為（1）階段。在隨后的第二階段中，由于表面存有液態(tài)水，物料溫度約等于空氣的濕球溫度tw，傳入的熱量只用來(lái)蒸發(fā)物料表面水分，在第（2）階段中含水率X隨時(shí)間成比例減少，因此其干燥速率不變，亦即為恒速干燥階段。在第（3）階段中，物料表面已無(wú)液態(tài)水存在，亦即若水分由物料內(nèi)部的擴(kuò)散慢于物料表面的蒸發(fā)，則物料表面將變干，其溫度開(kāi)始上升，傳入的熱量因此而減少，且傳入的熱量部分消耗于加熱物料，因此干燥速率很快降低，最后達(dá)到平衡含水率而終止。（2）和（3）交點(diǎn)處的含水率稱(chēng)為臨界含水率用X0表示

3、。對(duì)于第（2）（3）階段很長(zhǎng)的物料，第（1）階段可忽略，溫度低時(shí)，或根據(jù)物料特性亦可無(wú)第二階段。三、實(shí)驗(yàn)裝置與流程1主要設(shè)備及儀器（1）鼓風(fēng)機(jī)：BYF7122,370W；（2）電加熱器：額定功率2.0KW；（3）干燥室：100mm×750mm；（4）干燥物料：耐水硅膠；（5）床層壓差：Sp0014型壓差傳感器，或U形壓差計(jì)。2實(shí)驗(yàn)裝置四、實(shí)驗(yàn)步驟與注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)步驟（1）通過(guò)加水器向物料注入適當(dāng)量的水（2）開(kāi)啟風(fēng)機(jī)。（3）打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)、加熱器通電，床層進(jìn)口溫度要恒定在70左右。（4）將準(zhǔn)備好的耐水硅膠加入流化床進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（5）每隔1min記錄床層壓差，同時(shí)記錄床層溫度。（6）待干燥床

4、層壓差一定時(shí)，即為實(shí)驗(yàn)終了，關(guān)閉儀表電源。（7）關(guān)閉加熱電源。（8）關(guān)閉風(fēng)機(jī)，切斷總電源，清理實(shí)驗(yàn)設(shè)備。2.注意事項(xiàng)必須先開(kāi)風(fēng)機(jī)，后開(kāi)加熱器，否則加熱管可能會(huì)被燒壞。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及其處理1.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄序號(hào)12345床層壓差0.710.70.670.640.61過(guò)濾時(shí)間60180300420540Xi0.540.520.460.390.33X-0.02-0.07-0.07-0.07-0.02U(Kg/m2*h)2.593.893.893.892.59序號(hào)67891011床層壓差0.60.550.510.470.460.46過(guò)濾時(shí)間6009001200150018002400Xi0.300.

5、200.110.020.000.00X-0.11-0.09-0.09-0.020.000.00U(Kg/m2*h)2.592.082.080.520.000.002.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理六、誤差分析 在記錄溫度、壓強(qiáng)等數(shù)據(jù)的時(shí)候斷上升的趨勢(shì)，給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)了一定誤差調(diào)節(jié)空氣閥門(mén)不準(zhǔn)確，造成孔板壓降值不精確，使實(shí)驗(yàn)有誤差。七、思考題1.什么是恒定干燥條件？本實(shí)驗(yàn)裝置中采用了哪些措施來(lái)保持干燥過(guò)程在恒定干燥條件下進(jìn)行？答：恒定干燥條件指干燥介質(zhì)的溫度、濕度、流速及與物料的接觸方式，都在整個(gè)干燥過(guò)程中均保持恒定。實(shí)驗(yàn)以大量的空氣和少量的濕物料接觸，測(cè)定濕物料在干燥過(guò)程中壓降和其他參數(shù)的變化。2.控制恒速干燥階段速率的因素是什么？控制降速干燥階段干燥速率的因素又是什么？答：因素：物料表面水分的汽化速率，物料外部的干燥條件。降速階段的干燥速率取決物料本身結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸。3.為什么要先啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，再啟動(dòng)加熱器？實(shí)驗(yàn)過(guò)程中床層溫度是如何變化？為什么？如何判斷實(shí)驗(yàn)已經(jīng)結(jié)束？答：若先啟動(dòng)加熱器，通過(guò)風(fēng)機(jī)的吹風(fēng)會(huì)出現(xiàn)急冷，高溫極冷，損壞加熱器。理論上干、濕球溫度是不變的，但實(shí)驗(yàn)過(guò)程中干球溫度不變，但濕球溫度緩慢上升，估計(jì)是因?yàn)楦稍锏乃俾什粩嘟档?，使得氣體濕度降低，從而溫度變化。濕毛氈恒重時(shí)，實(shí)驗(yàn)則結(jié)束。4.若加大熱空氣流量，干燥速率