LHC-2017 流化床干燥实验装置

1. 了解流化床干燥器的结构及操作方法；
2. 测定物料的流化曲线，即床层压降与气速的关系曲线；
3. 测定湿物料的干燥曲线，即含水量与床层温度随时间的变化关系曲线；
4. 掌握湿物料干燥速率曲线的测定方法。

    当气速较小时，操作过程处于固定床阶段(AB段），床层基本静止不动，气体只能从床层空隙中流过，压降与流速成正比，斜率约为1（在双对数坐标系中）。当气速逐渐增加（进人BC段），床层开始膨胀，空隙率增大，压降与气速的关系将不再成比例。

    当气速继续增大，进人流化阶段（CD段），固体颗粒随气体流动而悬浮运动，随着气速的增加，床层的高度逐渐增加，但床层压降基本保持不变，等于单位面积的床层净重。当气速增大至某一值(D点）后，床层压降将减小，颗粒逐渐被气体带走，此时，便进人了气流输送阶段。D点处的流速即被称为带出速度（u。）。

    在流化状态下降低气速，，压降与气速的关系线将沿图中的DC线返回至C点。若气速继续降低，曲线将无法按CBA继续变化，而是沿CA，变化。C点处的流速即被称为起始流化

速度（umf）。

    在生产操作中，气速应介于起始流化速度与带出速度之间，此时床层压降保持恒定，这是流化床的重要特点。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的变化关系，可得到物料含水量（X）与时间（日的关系曲线及物料温度(B)与时间（日的关系曲线（见图4-16所示）。物料含水量与时间关系线各点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（一般情况如图4-17所示）。由图可知干燥过程可分三个阶段。

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）由于物料表面存在有自由水分，物料表面温度等于空气的湿球温度，传人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少，干燥速率恒定且Z大。
3. 降速干燥阶段（CDE段）物料中含水量减少到某一临界含水量（X。），由于物料内部水分的扩散慢子物．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

    物料含水量的差值△X及时间的差值△二可以通过取样称量干、湿物料和读秒表直接获取；也可以在作出的X-r平滑曲线上选值间接求取。间接法可以减小误差，能较好反应物料干燥快慢的规律。

    干燥速率曲线通常由实验测定，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流化床干燥器，还可测定欲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。