[发明专利]一种物料热风干燥特性变化的分析实验装置

说明书

本发明涉及干燥实验系统，特别涉及可研究多种控制因素及尾气排放特征的物料热风干燥特性变化的分析实验装置，所述分析实验装置包括顺次连接的用于提供气体的高压气源、用于将气体提分两路的分叉管、气体加热器、干燥室，所述干燥室两侧分别连接有尾气质谱分析仪、质量分析模块，所述分析实验装置设有数据采集及分析系统，所述尾气质谱分析仪、质量分析模块均与数据采集及分析系统电连接。本发明提供一种物料热风干燥特性变化的分析实验装置，能实现控制热风温度、热风初始含水率等多种外部变量对物料干燥性质的影响，此外，结合尾气质谱分析仪、质量分析模块、数据采集及分析系统，可分析干燥过程中质量变化以及产生的尾气成分。

技术领域

本发明涉及干燥实验系统，特别涉及可研究多种控制因素及尾气排放特征的物料热风干燥特性变化的分析实验装置。

背景技术

目前，无论是生活还是工业，都有大量物料需要进行干燥处理，比如食品、药材、工业原料、甚至是工业废料，干燥之后的物料，由于含水率降低，能够有效减小体积和质量，极大地便利了物料的存储、运输及再利用环节。以污泥为例，1m³含水量为95%的污泥，含水量降低至85%可使体积减少为1/3，含水量降至20%可使体积降至1/6。而现有最成熟、最简便的干燥方式就是热风干燥。

为了提高热风干燥的效率，需要对目标物料进行干燥性质的研究，以确定最佳干燥条件，提高经济效益。另外，对于某些物料，比如药材、污泥等，其在干燥过程中会释放内部的有机物，随着干燥尾气一同排出。监测这些有机物的排放特征，改善干燥条件以促进或抑制这些有机物的排放，也是新时代干燥过程中需要考虑的方面。

在研究物料干燥特性的实验中，常常需要同时研究多种变量（热风风速、热风温度、热风含水率等），而且需要对干燥尾气进行分析。另外，干燥实验为了获取更准确的结果，还需要在干燥过程中对物料的质量、形态变化进行实时在线监测并记录，并判断干燥过程的进行阶段及完成与否。而目前的干燥实验装置，无论是鼓风式烘干箱或是洞道干燥实验装置，都无法同时满足上述实验要求，对物料的热风干燥特性研究不全面。

因此，为了更全面、准确地研究物料的干燥特性，一种高效率、可视化、在线监测的物料干燥特性实验系统是具有前景的。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种物料热风干燥特性变化的分析实验装置，能实现控制热风温度、热风初始含水率等多种外部变量对物料干燥性质的影响，此外，结合尾气质谱分析仪、质量分析模块、数据采集及分析系统，可分析干燥过程中产生的尾气成分以及质量变化。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种物料热风干燥特性变化的分析实验装置，所述分析实验装置包括顺次连接的用于提供气体的高压气源、用于将气体提分两路的分叉管、气体加热器、干燥室，所述干燥室两侧分别连接有尾气质谱分析仪、质量分析模块，所述分析实验装置设有数据采集及分析系统，所述尾气质谱分析仪、质量分析模块均与数据采集及分析系统电连接。

本发明提供一种物料热风干燥特性变化的分析实验装置，能实现控制热风温度、热风初始含水率等多种外部变量对物料干燥性质的影响，此外，结合尾气质谱分析仪、质量分析模块、数据采集及分析系统，可分析干燥过程中产生的尾气成分以及质量变化。

优选地，所述分叉管包括两个支管，两个支管均设有控制阀，其中一个支管设有质量流量计、另一支管设有泵入水汽的蒸发系统；高压气源输出口设有减压阀。这样设置是为了高压气源用于提供稳定气流，气体经减压阀减压后进入管路。一部分气体作为主要干燥气，根据管路中流量计示数，经二次控制阀调节后稳定该气路流量；另一部分气路同样地调节流量，之后进入蒸发器，携带经蠕动泵泵入并蒸发的水汽一同离开蒸发器。两路气体汇合后，进入气体加热器进行温度调节，经风量调节器最终稳定流量，进入干燥室。