二、实验原理
1．干燥曲线
在流化床干燥器中，颗粒状湿物料悬浮在大量的热空气流中进行干燥。在干燥过程中，湿物料中的水分随着干燥时间增长而不断减少。在恒定空气条件（即空气的温度、湿度和流动速度保持不变）下，实验测定物料中含水量随时间的变化关系。将其标绘成曲线，即为湿物料的干燥曲线。湿物料含水量可以湿物料的质量为基准（称之为湿基），或以绝干物料的质量为基准（称之为干基）来表示：
当湿物料中绝干物料的质量为mc，水的质量为mw时，则 以湿基表示的物料含水量为 w?mw kg (水) / kg (湿物料) (1)
mc?mw以干基表示的湿物料含水量为 W?mw kg (水) / kg (绝干物料) (2) mc湿含量的两种表示方法存在如下关系：
W (3) 1?Ww W? (4)
1?w w?在恒定的空气条件下测得干燥曲线如图1所示。显然，空气干燥条件的不同干燥曲线的位置也将随之不同。
W
kg (水) / kg (绝干物料)
W kg (水) / kg (绝干物料)
图3-1 干燥曲线 图3-2 干燥速度曲线
2．干燥速度曲线
物料的干燥速度即水分汽化的速度。
若以固体物料与干燥介质的接触面积为基准，则干燥速度可表示为 NA??mcdW kg · m –2· s –1 (5) Adt若以绝干物料的质量为基准，则干燥速度可表示为 N'A??dW s –1或kg (水) · kg –1(绝干物料) ·s –1 (6) dt 式中：mc － 绝干物料的质量，kg； A － 气固相接触面积，m2；
W － 物料的含水量kg (水) · kg –1 (绝干物料)； t － 气固两相接触时间，也即干燥时间，s。
由此可见，干燥曲线上各点的斜率即为干燥速度。若将各点的干燥速度对固体的含水量标绘成曲线，即为干燥速度曲线，如图2所示。干燥速度曲线也可采用干燥速度对自由含水量进行标绘。在实验曲线的测绘中，干燥速度值也可近似地按下列差分进行计算：
N'A? 3．临界点和临界含水量
从干燥曲线和干燥速度曲线可知，在恒定干燥条件下，干燥过程可分为如下三个阶段：
?ΔW s –1 (7) Δt(1)物料预热阶段 当湿物料与热空气接触时，热空气向湿物料传递热量，湿物料温度逐渐升高，一直达到热空气的湿球温度。这一阶段称为预热阶段，如图3-1和图3-2中的AB段。
(2)恒速干燥阶段 由于湿物料表面存在液态的非结合水，热空气传给湿物料的热量，使表面水分在空气湿球温度下不断气化，并由固相向气相扩散。在此阶段，湿物料的含水量以恒定的速度不断减少。因此，这一阶段称为恒定干燥阶段，如图3-1和图3-2中的BC段。
(3)降速干燥阶段 当湿物料表面非结合水已不复存在时，固体内部水分由固体内部向表面扩散后气化，或者气化表面逐渐内移，因此水分的汽化速度受内扩散速度控制，干燥速度逐渐下降，一直达到平衡含水量而终止。因此这个阶段称为降速干燥阶段，如图3-1和图3-2中的CDE段。
在一般情况下，第一阶段相对于后两阶段所需时间要短得多，因此一般可略而不计，或归入BC段一并考虑。格局固体物料特性和干燥介质的条件，第二阶段与第三阶段的相对比较，所需干燥时间长短不一，甚至有的可能不存在其中某一阶段。
第二阶段与读三阶段干燥速度曲线的交点称为干燥过程的临界点，该交叉点上的含水量称为临界含水量。
干燥速度曲线中临界点的位置，也即临界含水量的大小，受众多因素的影响。它受固体物料的特性，物料的形态和大小，物料的堆积方式，物料与干燥介质的接触状态以及干燥介质的条件（湿度、温度和风速）等等因素的复杂影响。例如，同样的颗粒状固体物料在相同的干燥介质条件下，在流化床干燥器中干燥较在固定床中干燥的临界含水量要低。因此，在实验室中模拟工业干燥器，测定干燥过程临界点的临界含水量，干燥曲线和干燥速度曲线，具有十分重要的意义。
三、实验装置
流化干燥实验装置由流化床干燥器、空气预热器、风机和空气流量与温度的测量与控制仪表等几个部分组成。该实验仪的装置流程如图3-3所示。
图3-3 流化床干燥器干燥曲线测定的实验装置流程
1-风机 2-流量调节阀1 3-旁路阀2 4-转子流量计 5-电加热管 6、7-热电阻 8-玻璃视桶 9-取样口 10-阀3 11-旋风分离器 12-加水口 13-加料口 14-加料阀4 15-U型压差计 16-总电源 17-仪表电源开关及指示灯 18-风机电源开关及指示灯 19-电加热管启停按钮 20-温度显示仪 21-加热电压表 22-温度控制手自动切换开关23-温度手动调节旋钮 24-温度控制仪
空气由风机经孔板流量计和空气预热器进入流化床干燥器。热空气由干燥器底部鼓入，经分布板分布后，进入床层将固体颗粒流化并进行干燥。湿空气由器顶排出，经扩大段沉降和过滤器过滤后放空。
空气的流量由调节阀和旁路放空阀联合调节，并由孔板流量计计量。热风温度由温度控制仪自动控制，并由数字显示出床层温度。
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。分析用试样由采样器定时采集。
流化床干燥器的床层压降由U形压差计测取。
床层内径＝145mm，静床层高度＝180mm 固体类型：硅胶 平均直径＝1.0～2.0mm 流化床干燥控制仪表参数（AI－519） P＝30 I＝100 D＝50
四、实验方法
1、打开总电源开关，打开仪表电源开关及风机电源开关，启动加热电源。 2、配合阀1、阀2将风量阀控制在25m3/h左右，将温度控制在至70℃。
3、往塔里的硅胶球上缓慢加水，当加至饱和后，减小水的流量，往塔里继续加水，直至塔内温度至70℃时，停止加水，开始实验。
4、测量床层流化高度，并同时开始测定干燥过程的第一组数据（也即起始湿含量）。然后，每隔5分钟采集一次试样，记录一次床层温度和压降，直至干燥过程结束。本试验一般要求采集10—12组数据。
5、每次采集的试样放入称量瓶后，迅速将盖盖紧。用天平称取各瓶重量后，放入烘箱在150－170℃下烘2－4小时。烘干后将称量瓶放入保干器中，冷却后再称重。
6、实验完毕，先关闭电热器，直至床层温度冷却至接近室稳时，打开卸料口收集固体颗粒与容器中待用。然后，依次打开放空阀，关闭入口调节阀，关闭风机，最后切断电源。 若欲测定不同空气流量或温度下的干燥曲线，则可重复上述实验步骤进行实验。
实验注意事项：
(1)实验开始时，一定要先通风，后开电热器；实验毕，一定要先关掉电热器，待空气温度降至接近室温后，才可停止通风，以防烧毁电热器。
(2)空气流量的调节，先由放空阀粗调，再由调节阀细调，切莫在放空阀和调节阀全闭下启动风机。
(3)使用采样器时，转动和推拉切莫用力过猛，并要注意正确掌握拉动的位置和扭转的方向和时机。
(4)试样的采集、称重和烘干都要精心操作，避免造成大的实验误差，或因操作失误而导致实验失败。
五、实验结果
1．测量并记录实验基本参数。
(1)流化床干燥器
床层内径： d = 100 mm 静床层高度： Hm = 130 mm