实验九 干燥实验 化工原理实验教学研究室

化工生产中, 原料、中间产品或产品中含 有一定的湿分（水分或其他液体）。为满 足工艺要求或产品指标，需要将超标的湿 分脱除。干燥就是利用热能将固体物料中 的湿分去除的单元操作，是重要的液 - 固分 离方法之一。 化工原理实验教学研究室

一、实验目的 利用干、湿球温度计测定湿空气的湿度。 测定物料恒定干燥条件下的物料干燥曲线 和速率曲线。 测定实验条件下恒速干燥阶段的传质系数 R H 和表面传热系数 a 化工原理实验教学研究室

二、实验原理 不饱和空气作为干燥介质与湿物料接触 ，湿物料表面的湿分分压高于干燥介质的 湿分分压，湿物料湿分向气相转移，实现 了湿分和物料的分离。干燥过程极限是物 料表面湿分分压降到平衡分压，使传热、 传质过程达到平衡。 化工原理实验教学研究室

二、实验原理 1. 空气的干、湿球温度及湿度测量 由方程得 (9-1) 由传质速率方程得 (9-2) 又据 (9-3) 化工原理实验教学研究室

二、实验原理 联立（ 9-1 ），（ 9-2 ）和（ 9-3 ），得 实验表明，对空气 - 水蒸气系统，在空 气速度范围 3.8~10.2m/s 内， α/k H 是一常数 ，因此空气的湿度 H 仅是 t 和 t w 的函数。 化工原理实验教学研究室

二、实验原理 2. 物料干燥曲线和干燥速率曲线 恒定条件下的干燥过程是间歇操作，是 一个非稳态操作过程，干燥解质的性质不 变，而湿物料的温度、湿含量、质量等参 数随时间改变。 化工原理实验教学研究室

二、实验原理 实验时物料瞬时含水量为 （ kg 水 /kg 绝干物料） 以时间 τ 对干基含水量 X 作图，可得干燥曲线 干燥速率为单位时间、单位面积上汽化的 水分量，即 以物料含水量对干燥速率 R 作图，得干燥速率曲线 化工原理实验教学研究室

二、实验原理 3. 表面传热系数 α 和传质系数 k H 的确定 物料干燥速率 R=W/A[kg/ （ m.s ） ] 以湿度差为推动力表示为 以干、湿球温度差为推动力，则表示为 化工原理实验教学研究室

空气 e 三、实验装置 化工原理实验教学研究室

四、实验要求 学生根据实验目的熟悉实验流程。 拟定实验步骤和和操作方法，经指导老师 同意后开始实验操作。 按拟定的实验步骤进行操作，获得必要的 实验数据，直到老师同意后停止实验操作。 整理实验数据，写出实验报告。 化工原理实验教学研究室

五、实验步骤 熟悉、了解实验装置构造及仪器使用方法。 实验采用热空气为干燥介质，以浸水润湿 的纱布为湿物料。实验前称出绝干纱布的 质量、纱布架的质量。然后将纱布浸湿， 沥去过多的水，以不滴水为宜。将纱布缠 绕到纱布架上。 化工原理实验教学研究室

五、实验步骤 用纱布包裹温度计感湿球，用水润湿纱布， 尾部置于小水瓶中，使湿球温度计的纱布 始终保持湿润状态。将其安装到干燥器上， 观察并记录干、湿球温度。 接通电源，启动风机，观察并记录干、湿 球温度。此时测定空气湿度为加热前湿空 气状态。 化工原理实验教学研究室

五、实验步骤 接通电加热器电源，调节调压器，加入空 气，温度控制在 40~50 ℃，观察记录干、湿 球温度。此时测定的即为空气加热后的状 态。气湿度显然是不变的。 将待干燥物料（纱布和纱布架）称其质量 后，迅速放入干燥其内，并开始计时。约 每隔 5 分钟，将物料取出一次，称其质量， 两次质量之差即为失水量。实验进行到物 料质量基本不变时为止。 化工原理实验教学研究室

六、注意事项 湿物料湿润水分应充分，但以不滴水为宜。 测湿球温度时，应保证包裹湿球温度记得 纱布始终保持湿润状态。 调节加热电流时，应使电流缓慢上升或下 降，以免损失调节元件。操作结束时应关 闭加热系统。 化工原理实验教学研究室