第九章 固体干燥

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1、1第九章固体干燥2干燥器第五节干燥速率及干燥时间第四节湿空气的性质和焓湿图第二节概述第一节干燥过程的物料衡算和热量衡算第三节第九章固体干燥3概述一、物料的去湿方法二、固体干燥的定义和分类三、对流干燥的原理第一节4第九章固体干燥利用过滤、离心、压榨等物理机械方法去除固体物料中大部分的湿性成分，以节省能量。一物料的去湿方法机械去湿干燥去湿在机械去湿的基础上进一步去除湿性成分达到要求。干燥目的就是要去除固体物料中的“湿性”成分。水、有机溶剂等液态物质吸附方法化学去湿加热方法冷冻干燥繁琐、不经济、气体去湿5利用加热的方法去除物料中湿性成分的单元操作。操作压

2、力：常压干燥、真空干燥二固体干燥的定义及分类1、定义2、分类操作方式：间歇干燥、连续干燥加热方式：传导干燥、对流干燥、辐射干燥等传导干燥：热量以传导方式通过金属壁面传给物料汽化水分。对流干燥：以热空气等为干燥介质将热量以对流方式传给物料汽化水分并带走水分的过程。辐射干燥：热量以红外线、远红外线形式被物料吸收，汽化水分。微波干燥：利用高频交变电磁场对湿物料进行加热。家用微波炉6三对流干燥的机理通过载热介质（热空气等）将热量以对流方式传递给固体物料汽化其中水分，又将汽化水分带走的干燥方法。干燥过程的传热、传质。传热传质方向从气相到固体从固体到气相推动力

3、温度差水蒸汽分压差7风机预热器干燥器空气蒸气湿物料干燥产品对流干燥流程示意图对流干燥的机理三8干燥过程进行的必要条件：空气的作用：载热体载湿体①湿物料表面水蒸汽压力大于干燥介质水汽分压；②干燥介质能将汽化的水蒸汽及时带走。本章主要讨论以热空气为干燥介质，除去物料中的湿分是水分的对流干燥过程。9湿空气的性质一、水蒸汽的分压六、湿空气的焓二、湿度七、干球温度和湿球温度三、相对湿度八、绝热饱和温度四、湿空气的比容九、露点五、湿空气的比热第二节10湿空气＝绝干空气+水蒸汽水蒸气分压即湿空气中水蒸汽所产生的压力,单位用表示。一、水蒸气的分压在一定的总压下，水

4、蒸汽分压越大，说明空气中水蒸汽含量越大，实际上通常用水蒸气的分压表示湿空气中水蒸汽的含量。11湿空气＝绝干空气+水蒸汽以1kg绝干空气为基准湿空气的性质二、空气湿度H（湿含量）湿空气中水蒸汽质量与绝干空气的质量之比。H=Kg水蒸汽Kg绝干空气=nwMwngMg=18.02nw28.95ngnw：湿空气中水蒸汽的摩尔数，kmol；ng：湿空气中绝干空气的摩尔数，kmol；Mw：水蒸汽的分子量，kg/kmol；Mg：空气的平均分子量，kg/kmol。12pw－空气中水蒸汽分压PaP－总压Pa当总压P为定值时，可见意义：表示湿空气中水蒸汽绝对含量的多少。

5、湿度越大，水蒸汽含量越多；反之水蒸汽含量越多，湿度越大。13三、相对湿度φ（湿度相对百分数）一定总压下，湿空气中的水蒸汽分压与同温度下水的饱和蒸汽压的百分比。φ=1pw=ps，湿空气达饱和，不可作为干燥介质；φ越小，湿空气偏离饱和程度越远，再容纳水蒸汽能力越强，干燥能力越大。φ<1pw

6、值有利于载热，同时也降低相对湿度有利于载湿。即：相对湿度φ与湿度H关系：15结论1、湿度H、总压P一定，温度t升高，则相对湿度φ降低因此，提高湿空气温度t，不仅提高了湿空气的焓值，使其作为载热体外，也降低了相对湿度使其作为载湿体。2、湿度H、温度t一定，总压P增加，则相对湿度φ增加加压不利于干燥操作。干燥过程一般在常压或真空状态下进行。16湿空气中水的蒸汽分压pw=17.5mmHg，总压P=760mmHg，（1）求20℃时的相对湿度；（2）若空气分别被加热到50℃和120℃，求值。例题17单位质量的绝干空气所具有的湿空气（1kg绝干空气和所带水

7、蒸汽）的体积。四、湿空气的比容υH18当总压力P为一定值时，湿空气密度19五、湿比热CH（比热）将含有1kg绝干空气的湿空气温度升高1℃所需要的热量。或将1kg绝干空气和其中Hkg水蒸汽温度升高1℃需要的热量总和。：干空气比热=1.01kJ/（kg绝对干空气•℃）：水蒸汽比热=1.88kJ/（kg水蒸汽•℃）式中20六、湿空气的焓IH1kg绝干空气的焓与所含Hkg水蒸汽的焓之和。计算基准：0℃绝干空气0℃液态水因此，对于温度为t、湿度为H湿空气，其焓值包括1、0℃水变为t℃水蒸汽所需的显热和潜热2、绝干空气由0℃升温至t℃所需的显热焓值为0。210

8、℃水t℃水蒸汽0℃水0℃水蒸汽t℃水蒸汽r00℃绝干空气t℃绝干空气所以22七、干、湿球温度（t和tw）干球温度t：普通温