一、概述
热空气由多孔分布板底部送入，经多孔板而均匀分布并与板上的湿物料颗粒直接接触。当气速较低时，颗粒层不动，热气流从颗粒层的缝隙中通过，这样的颗粒层称为固定床。当气速增加至一定程度时，颗粒层开始松动，当气速再增加运载某个数值时，颗粒将悬浮于上升的热气流中。此时的床层称为流化床。
流化状态下颗粒在热气流中上下翻动，相互碰撞、混合，气-固两相间充分接触实现热、质传递，固体物料被干燥。夹带有部分物料小颗粒的废气由顶部排出，经旋风分离器进行回收。达到预期干燥要求后，减少气速固体物料颗粒重新落下，并从出料管卸出。
流化状态下，气-两相间接触面积大，传热、传质速率高。与气流干燥相比，流化干燥器内物料停留时间长，而且可任意调节，产品的最综含水量可降的很低；操作时热空气的流速较小，物料磨损小，废气中粉尘含量少，容易收集，操作费用小，在工业上广泛应用。流化床干燥器结构简单，造价低，活动部件少，操作维修方便。
二、实验目的
1、掌握物料干燥速率曲线的测定方法。
2、了解和掌握干燥操作的物料衡算、热量衡算及体积对流传热系数的估算方法。
3、了解气固旋风分离的工作原理。
三、实验装置外型图
化床干燥实验装置实验装置外型图
四、实验主要技术参数
1、该实验装置主要由空气旋涡泵、加热箱、流化床体、集尘器、加料斗、旋风分离、U型压差计（2根）、孔板流量计、电控箱等部件组成。
2、空气旋涡泵为HG-1100型，功率为1.5Kw；风压为22KPa；风量为180m3/min。
3、U型压差计：是测量流化床的总塔压差，另一压差计是测量孔板流量计。
4、电控箱：在电控箱上装由智能温度仪表，测量固体物料进出口温度，电源开关、风机开关、按下开关旋钮对应的工作开始进行。
五、实验原理
1、干燥速率曲线
若将湿物料置于一定的干燥条件下，例如一定的温度、湿度和速度的空气流中，测定被干燥物料的质量和温度随时间的变化关系，则得一曲线，即物料含水量-时间曲线。干燥过程分为三个阶段：（1）物料预热阶段；（2）恒速干燥阶段；（3）降速干燥阶段，空气中部分热量用来加热物料，故物料含水量随时间变化不大。由于物料表面存在自由水分，物料表面温度等于湿球温度tw，传入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，干燥速率恒定且较大。到了第三阶段，物料中含量减少到某一临界含水量时，由于物料内部水分的扩散慢于物料表面的蒸发，不足以维持物料表面润湿，则物料表面将形成干区，干燥速率开始降低，含水量越小，速率越慢，干燥曲线逐渐达到平衡含水量X*而终止在降速阶段，随着水分汽化量的减少，传入的湿热较汽化带出的潜热为多，热空气部分热量用于加热物料。物料温度开始上升，（2）与（3）交点处的含水量称为物料的临界含水量Xc。
干燥速率曲线只能通过实验测得，因为干燥速率不仅取决于空气的性质和操作条件，而还受物料性质结构以及所含水分性质的影响。
干燥速率U为单位时间在单位干燥面积上汽化的水分量m（H2O），单位为kg/(m2.s）。用微分式表示为
式中X*-某干燥速率下物料的平均水量，kg;
m湿,m湿（i+1）-分别为时间间隔内开始和终了时湿产物量,kg；
m干-湿物料中绝干物料的量，kg；
2、传质系数的求取
（1）恒速阶段恒速干燥阶段的干燥速率U仅由外部干燥条件决定，物料表面温度近于空气湿球温度tw。在恒定的干燥条件下，物料表面与空气之间的传热和传质速率分别用于下式表示
X-在τ时的物料含水量，kg/kg(干料)；
X*-物料的平衡含水量XC对于干燥装置的设计十分重要，不仅对于计算干燥速率、干燥时间以及干燥器的尺寸必不可少，而且由于影响阶段干燥速率的因素不同，因而确定XC值对于如何强化具体干燥过程也具有重要的意义。
六、实验步骤
1、称取已准备好的固体物料。用快速水分测定仪测定其湿基含水量ω1。
2、称取已准备好的固体物料，倒入加料斗中，并准备好出料接收瓶。
3、打开风机开关，调节进料空气流量调节阀。
4、打开加热开关，调节电流的大小，以预热空气。
5、待空气进口温度升至60℃和出口温度基本稳定时，记录有关数据。
七、实验流程图
、实验流程图
八、实验数据处理
基本参数：试样绝干质量m干kg
开始时湿试样质量m湿kg
记录及结果
九、注意事项
1、实验前要弄清楚应记录的数据，正确测取进、出料湿含量的数值。
2、注意节约使用物料，并严格控制加水量，加水量绝不能过大。由于存在物料粉末，部分可能被带出进入旋风分离器。
附：设备电器原理图：
附：设备电器原理图：
化床干燥实验装置
流化床干燥实验装置流化床干燥实验装置 JG-620LL
技术指标
说 明
装置特点
1、整个装置美观大方，结构设计合理，具备强烈的工程化气息，能够充分体现一个现代化实验室的概念。
2、整套设备除去特殊材料外均采都用工业用304不锈钢制造，所有装备均进行精细抛光处理，体现了整个装置的工艺完美性。
3、装置布局合理，干燥箱、管道采用不锈钢制作，干燥室入口装有气流均布板。
4、用床层压差来指示湿物料的失水量，避免了在干燥过程中需不断取样分析所带来的麻烦。
5、 干燥塔为不锈钢和优质耐高温玻璃装配合成，可直接观察实验现象，空气的流量由调节阀和旁路放空阀联合调节。
6、固体物料采用间歇操作方式，由干燥器顶部加入，试验毕在流化状态下由下部卸料口流出。
7、装置设计可360度观察，实现全方位教学与实验。
8、实验除可直接在控制柜进行所有操作外，还可远程至电脑展开智能调节及显示仪表+串口通讯+上位监控计算机模式，配套实验数据采集及数据处理软件。数据可通过U盘导出，可连接打印机打印数据。装置能够实现手动和自动无扰切换操作，并安装安全联锁保护和自动报警装置，保证设备正常安全运行。
装置功能
1、了解流化床干燥装置的结构、流程及操作方法。
2、学习测定物料在恒定干燥条件下干燥特性的实验方法，研究干燥条件对干燥过程特性的影响。
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。
4、全触摸集成化控制，高稳定数据传输，硬件加密。
5、装置可实现移动终端扫码，获取装置工艺视频介绍。
设计参数
操作压力：常压操作、操作温度：50～80℃。
空气流量： 0～70 m3/h。
湿物料量：500～1000g。
公用设施
电：电压AC220V，功率3.0KW，标准单相三线制。每个实验室需配置1～2个接地点（安全地及信号地）。
气：空气来自风机，经加热器加热进入流化干燥器（自带气源）。
实验物料：绿豆（或耐水硅胶）、水、空气。
主要设备
1、流化床干燥器：Φ110×400mm，除床身筒体一部分采用高温硬质玻璃外，其余均采用304不锈钢制造，进口处有不锈钢气流均布器。
2、不锈钢固体加料斗和不锈钢旋风分离器。
3、加热器：304不锈钢材质，加热功率3.0KW，空气预热器。
4、风机：低噪漩涡气泵，功率:750W,流量：0-90 m3/h，变频器调节风量 。
5、风量重量：DN32涡街流量传感器，测量范围0-150m3/h,精度0.5级。
6、干燥器床层压降由2KPa风压传感器测取。
7、Pt100铂电阻温度传感器3支，分辨率0.1℃ 。
8、电器：接触器、开关、漏电保护空气开关。
9、304不锈钢管路、管件及阀门。
10、中央处理器：执行速度 0.64μs，内存容量 16K；内建RS485通讯模式；功能：温度、压力等模拟量信号采集换算；
11、模拟模块：高达 16 位分辨率，总和精度±0.5%；
12、温度模块：分辨率 0.1℃，精度 0.5%；功能：温度信号采集换算；
13、采用一体机平板触摸电脑，全程数字化触摸屏控制操作。HMI：投射式触控技术，5000万次触摸点，内存2G，功能：中央处理器数据显示控制；
14、额定电压：380V，总功率：15kW；
15、外形尺寸：1500×550×1800mm（长×宽×高），外形为可移动式设计，带刹车轮，高品质铝合金型材框架，无焊接点，安装拆卸方便，水平调节支撑型脚轮。
16、工程化标识：包含设备位号、管路流向箭头及标识、阀门位号等工程化设备理念配套，包含安全警示标识，使学生处于安全的实验操作环境中，学会工程化管路标识认知，培养学生工程化理念。
