1、項(xiàng)目10 干燥及設(shè)備操作學(xué)習(xí)任務(wù)2干燥過(guò)程工藝參數(shù)的確定計(jì)劃學(xué)時(shí)4職業(yè)能力目標(biāo)專業(yè)能力社會(huì)能力方法能力1空氣性質(zhì)；2掌握濕焓圖的構(gòu)成方法；3. 掌握濕焓圖的應(yīng)用4干燥工藝參數(shù)的確定團(tuán)隊(duì)工作能力溝通能力小組成員的協(xié)作能力擴(kuò)展相應(yīng)的信息收集能力制定工作計(jì)劃能獨(dú)立使用各種媒介完成學(xué)習(xí)任務(wù)工作結(jié)果的評(píng)價(jià)與反思學(xué)習(xí)情境描述接到車(chē)間主任指令：根據(jù)給定的干燥任務(wù)，選擇合適的干燥設(shè)備，并確定干燥設(shè)備的各種工藝參數(shù)。組長(zhǎng)接受任務(wù)后組織學(xué)員通過(guò)資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施和檢查、評(píng)估等過(guò)程完成學(xué)習(xí)任務(wù)。教學(xué)環(huán)境分析石油化工崗位操作技能實(shí)訓(xùn)中心、教材、輔導(dǎo)資料、化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)、化工單元操作學(xué)習(xí)光盤(pán)、學(xué)習(xí)軟件、可以上網(wǎng)查

2、閱資料的電腦、工作臺(tái)、拆裝工具等教學(xué)方法采用角色扮演法交代任務(wù)；用引導(dǎo)文和小組討論法完成決策和計(jì)劃的制定，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法實(shí)施工作任務(wù)。教學(xué)組織分組，分工，協(xié)作共同完成，分成6個(gè)小組，每組6人要做好記錄，由各小組長(zhǎng)展示學(xué)習(xí)成果評(píng)議各小組展示的學(xué)習(xí)成果教師對(duì)每個(gè)小組及每個(gè)學(xué)生進(jìn)行監(jiān)視，做好記錄，作為成績(jī)?cè)u(píng)定的依據(jù)。實(shí)施步驟資訊干燥速率及其影響因素由于干燥機(jī)理的復(fù)雜性，目前對(duì)干燥速率的計(jì)算與分析多取自實(shí)驗(yàn)。為了討論問(wèn)題的方便，假定干燥過(guò)程的條件恒定，即空氣的溫度、濕度、流速、與物料的接觸狀況以及物料的幾何尺寸等均不變。如用大量的空氣干燥少量的濕物料就屬于此類情況。（一）恒定干燥條件下的干燥曲線和干燥

3、速率曲線在恒定干燥條件下，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，可繪制出干燥曲線和干燥速率曲線，由曲線可以直觀地了解干燥過(guò)程中物料中的水分與溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系，以及干燥速率的變化特性。1干燥曲線通過(guò)實(shí)驗(yàn)，測(cè)定出干燥過(guò)程中不同時(shí)間下濕物料的干基含水量和物料表面的溫度,并繪成曲線，如圖4-13，稱為干燥曲線。由干燥曲線可直接讀出在一定條件下，將物料干燥至某一干基含水量所需要的時(shí)間。2干燥速率曲線干燥速率是指單位時(shí)間內(nèi)在單位干燥面積上汽化的水分量，如用微分表示，為 （4-32）式中：干燥速率，單位為；汽化的水分量，單位為kg；物料的干燥表面積，單位為；干燥時(shí)間，單位為。又由于 代入式（4-32）可得 （4-33）式中：負(fù)號(hào)表

4、示物料含水量隨干燥時(shí)間的增加而減少。 由圖4-13中曲線，求出不同下的斜率，再將測(cè)得的絕干物料量和物料的干燥面積，一并代入式（4-33）求得干燥速率，將對(duì)作圖，便得到如圖4-14所示的曲線，稱為干燥速率曲線。在圖4-14中，段對(duì)應(yīng)的時(shí)間很短，稱為預(yù)熱階段，在干燥計(jì)算中可忽略不計(jì)；在段，物料的干燥速率保持恒定，其值不隨物料含水量而變，稱為恒速干燥階段；在CE段，干燥速率隨物料含水量的減少而降低，稱為降速干燥階段。圖中C點(diǎn)為恒速與降速段的分界點(diǎn)，稱為臨界點(diǎn)，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的含水量稱為臨界含水量，由表示。實(shí)驗(yàn)表明，只要物料中含有非結(jié)合水分，總存在恒速與降速兩個(gè)不同的階段。在兩個(gè)階段內(nèi)，物料的干燥機(jī)理和影響

5、因素各不相同，分述如下。（二）恒速干燥階段及其影響因素在這一階段，物料表面與空氣間的傳熱與傳質(zhì)過(guò)程類似于濕球溫度的測(cè)定原理。在恒定干燥條件下，空氣傳給物料的熱量等于水分汽化所需的熱量，物料表面的溫度始終保持為濕球溫度。雖然物料水分不斷汽化，含水率不斷降低，但傳熱推動(dòng)力（）與傳質(zhì)推動(dòng)力（）均維持恒定，干燥速率不隨的減少而變，故圖4-14中段為一水平段。在該階段除去的是物料表面附著的非結(jié)合水分，且物料內(nèi)部水分向表面移動(dòng)的速率大于表面水分汽化的速率，使物料表面始終有充盈的非結(jié)合水分，干燥速度由水在物料表面汽化的速率所控制。故該階段又稱為表面汽化控制階段。由于該階段的干燥速率取決于物料表面水分的汽化速

6、率，亦即取決于物料外部的空氣條件，與物料自身的性質(zhì)關(guān)系很小。故影響該階段干燥速率的因素主要是濕空氣的溫度、濕度、流速及與濕物料的接觸方式等。從濕球溫度測(cè)定原理中介紹的傳熱速率式（4-10）和傳質(zhì)速率式（4-11）可知，提高空氣溫度、降低其濕度、提高空氣流速等，均可提高此階段的干燥速率。（三）降速干燥階段及其影響因素當(dāng)物料的含水量降至臨界含水量后，便進(jìn)入降速干燥階段。從圖4-13和圖4-14可知，該階段含水量的減少越來(lái)越慢，且隨含水量的減少干燥速率也在逐漸降低，這是由于隨著干燥過(guò)程的進(jìn)行，物料含水量不斷減少，使其內(nèi)部水分向表面的移動(dòng)速率低于表面水分的汽化速率，物料表面逐漸出現(xiàn)“干區(qū)”，汽化面逐漸

7、向物料內(nèi)部移動(dòng)，故水分的逐出越來(lái)越困難，干燥速率也就越來(lái)越低。與恒速階段相比，降速階段從物料中除去的水分少得多，但所需的干燥時(shí)間卻長(zhǎng)得多。由此可知，在此階段，干燥速率的大小主要取決于水分在物料內(nèi)部的遷移速率，與濕空氣的狀態(tài)關(guān)系不大，故該階段又稱為物料內(nèi)部遷移控制階段。此時(shí)影響干燥速率的因素主要是物料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部的幾何形狀。需指出的是，前述干燥過(guò)程的兩個(gè)階段是以物料的臨界含水量來(lái)區(qū)分的。若臨界含水量越大，干燥過(guò)程將較早地由恒速階段轉(zhuǎn)入降速階段，使其總的干燥時(shí)間延長(zhǎng)，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)的角度還是從產(chǎn)品的品質(zhì)來(lái)看，都是不利的。而臨界含水量的大小既與物料本身的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及尺寸大小有關(guān)，還與干燥介質(zhì)的狀態(tài)如

8、溫度、濕度、流速等有關(guān)。其值通常由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。實(shí)施步驟計(jì)劃與決策1引導(dǎo)學(xué)生熟悉“學(xué)生學(xué)習(xí)手冊(cè)4-2”中的“一”，并完成學(xué)習(xí)手冊(cè)中“二”項(xiàng)的“（一）”內(nèi)容。接受任務(wù)完成基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)2監(jiān)視學(xué)生進(jìn)行小組討論，并做出決策和計(jì)劃對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)行決策制定學(xué)習(xí)計(jì)劃（提交計(jì)劃，組長(zhǎng)匯報(bào)）對(duì)學(xué)員的計(jì)劃進(jìn)行可行性分析實(shí)施步驟學(xué)習(xí)工作任務(wù)的實(shí)施教學(xué)組織教學(xué)內(nèi)容教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)及時(shí)間分配1各組介紹準(zhǔn)備情況2分四組進(jìn)行生產(chǎn)工藝參數(shù)確定訓(xùn)練3各組指派一名同學(xué)介紹本組任務(wù)的完成情況，進(jìn)行考核4根據(jù)考核情況進(jìn)行歸納總結(jié)：工藝參數(shù)確定5布置下次任務(wù)：沸騰床干燥器的操作。學(xué)生匯報(bào)，同學(xué)互動(dòng)，教師提問(wèn)，20min學(xué)生進(jìn)行操作訓(xùn)練練習(xí)，180min通