化工基础 教学课件 作者 张传梅 主编 薛彩霞 副主编项目七 固体干燥.ppt

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1、项目七固体干燥任务1：了解固体干燥在化工生产中的应用1．干燥的方法及应用固体干燥实质上就是将固体中的湿分除去的操作，工业生产中的固体物料，总是或多或少的含有一些湿分（水或其它液体），为了便于加工、运输、储存和使用，往往需要将其中的湿分除去，这种操作称为“去湿”。“去湿”的方法“去湿”的方法可分为以下三类：（1）机械去湿：用压榨、过滤或离心分离的方法去除湿分的操作。（2）吸附去湿：用干燥剂（如CaCl2、硅胶等）与湿物料并存，利用干燥剂的吸湿性，使物料中的水分相继经气相而转入干燥剂内。（3）供热干燥：向物料供热以汽化其中的水分。2.认识干燥流程图7-1压力喷雾干燥系

2、统流程3.干燥操作的分类任务2：学习干燥进行的条件1.干燥过程的原理如图7-2所示，空气经预热升高温度后，在从湿物料表面流过时，将热量传给湿物料表面，然后传至湿物料内部，这是一个传热过程。同时湿物料温度升高，表面上的水分汽化被空气带走，此时，由于湿物料内部水分含量大于其表面的水分含量，内部的水分便首先扩散到物料表面，然后再扩散到空气中，这是一个传质过程。实质上，对流干燥是湿物料与空气间所进行的传热和传质共同存在的过程。2．湿空气的性质（１）湿度湿空气的湿度又称湿含量或绝对湿度，是指单位质量干空气所带有的水汽质量，用符号H表示，单位为kg水汽/kg干空气。湿空气的湿

3、度H与湿空气的总压p以及其中的分压p汽有关，当总压p一定时，湿度H随水汽的分压p汽增大而增大。湿度计算式为：（２）相对湿度在一定的温度和压力下，湿空气中的水汽分压与同温度下的饱和水蒸气的分压之比称为湿空气的相对湿度。相对湿度是用来衡量湿空气的不饱和程度。（３）干球温度与湿球温度干球温度计：感温部位没有包上湿纱布。湿球温度计：感温部位包上湿纱布，湿纱布下端侵浸入水中保持湿润。干球温度计湿球温度计（４）露点将未饱和的湿空气在总压p和湿度H不变的情况下冷却降温至饱和状态时的温度，称为该空气的露点，用符号t露来表示，单位为℃或K。（５）绝热饱和温度湿空气在绝热状态下增湿达

4、到饱和时的温度，称为该空气的绝热饱和温度。图7-5为一个绝热饱和器，未饱和的湿空气从底部进入，与塔顶喷淋水逆流接触，部分水汽化进入空气中由器顶排出。当湿空气绝热增湿到饱和状态时，温度与循环水的温度相等，不再变化，此时的温度即为该湿空气的绝热饱和温度。3．物料中所含水分的性质（１）自由水分和平衡水分在一定干燥条件下，能用干燥方法除去的水分称为自由水分；不用干燥方法除去的水分称为平衡水分。（２）结合水分和非结合水分根据物料中所含水分被除去的难易程度，可将物料中的水分分为结合水分和非结合水分。①结合水分：物料中毛细管内的水分、细胞壁内的水分等与物料结合力较强的水分，所产

5、生的蒸气压低于同温度下纯水的饱和蒸气压，用干燥方法不易除去，这部分水分称为结合水分。②非结合水分：物料表面的吸附水分和存在于大孔隙中的水分，其饱和蒸气压等于同温度下纯水的饱和蒸气压，与物料之间的结合力弱，用干燥的方法容易除去，这部分水分称为非结合水分。在干燥过程中，除去结合水分比除去非结合水分难。（３）湿基含水量与干基含水量①湿基含水量w单位质量湿物料中所含水分的质量，即湿物料中水分的质量分数，称为湿基含水量，用符号w表示，单位为kg水/kg湿物料。②干基含水量X单位质量绝干物料中水分的质量，称为干基含水量，用符号X表示，单位为kg水/kg绝干物料。两种含水量之间

6、的关系湿物料在干燥过程中，水分不断被汽化移走，湿物料的总质量在不断减少，所以用湿基含水量有时很不方便。但是，湿物料中绝干物料的质量在干燥过程中始终是不变的，所以，以绝干物料为基准的干基含水量在应用时比较方便，两种含水量之间的关系为：双边交流:1.干燥过程能够进行的必要条件是。2.如何理解空气的湿度与相对湿度？湿度：；相对湿度：。3.物料中的水分包括和，能用干燥方法除去的水分是，不能用干燥方法除去的水分是。4.通过上面的学习我们知道，空气的性质与干燥速率有关，那么，在相同的干燥条件下，不同的湿物料干燥速率是否一样呢？日常生活中我们发现，不同的衣服晾晒在同样的条件下，

7、衣服干的快慢是不相同的，为什么？任务3：学习干燥过程水分蒸发量和空气耗用量的计算【案例2】：用空气干燥某含水量为40%（湿基）的湿物料，每小时处理湿物料量1000kg，干燥后产品含水量为5%（湿基）。空气的初温为20℃，相对湿度为60%，经预热至120℃后进入干燥器，离开干燥器时温度为40℃，相对湿度为80%。试求：1．水分蒸发量；2．绝干空气消耗量和单位空气消耗量；3．干燥产品量。解决案例任务4：了解影响干燥速率的因素１．干燥速率（1）恒速干燥阶段——AB段所示的阶段（2）降速干燥阶段——CE段所示的阶段2．影响干燥速率的因素影响干燥速率的因素主要有三个方面：湿

8、物料、干燥