固体干燥课件

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1、第14章固体干燥14.1概述14.2干燥静力学14.3干燥速率与干燥过程计算14.4干燥器114.1概述除湿方法：(1)机械去湿，即通过压榨、过滤和离心分离等方法去湿。(2)吸附去湿，即用固体吸附剂，如CaCl2、硅胶等吸去物料中所含的水分。(3)干燥去湿，指利用热能，使湿物料中的湿分气化而除去的方法。湿物料湿分：水分或其它液体21．湿空气中水分含量的表示方法（1）水气分压p和露点td总压一定时，空气在露点状态下的水蒸气分压成为水气分压。在总压不变的条件下，将不饱和湿空气冷却，直至冷凝出水珠为止，此时，湿空气的温度称为露点14.2干燥静力学14.2.1湿空气的状态参数3（2

2、）湿度H空气水蒸汽P:总压，pS:饱和水蒸气压4(3)相对湿度2．湿比容H单位为m3湿空气kg干空气居室里比较舒适的气象条件是：室温达25℃时，相对湿度控制在40%—50％为宜；室温达18℃时，相对湿度应控制在30%—40％。563．湿比热cH74．湿空气的焓IH85．干球温度t和湿球温度tw9kH、主要与空气流速有关，但却几乎与流速无关。对空气水系统，当被测气体温度不太高、流速>5m/s时，为一常数，且与cH近似相等，其值约为1.09kJ/(kg·K)。10在与外界绝热情况下，空气与大量水经过无限长时间接触后，空气温度与水温相等，称这一稳定的温度为湿空气的绝热饱和温

3、度，用tas表示。6．绝热饱和温度tas1112湿球温度tw与绝热饱和温度tas的异同：13（1）、湿球温度：大量空气与少量水接触后的稳定的水温，空气的状态（t，H）不变。绝热饱和温度：少量空气与大量水经过接触后达到的稳定温度，空气增湿、降温。湿球温度tw与绝热饱和温度tas的异同：不同之处：14（2）、湿球温度：传质、传热仍在进行，因此属动态平衡范畴。绝热饱和温度：没有净的质量、热量传递进行，因此属静态平衡范畴。157．各参数之间的关系1617温湿图14.3.2湿度图18tdIcH192．表示湿空气的状态变化过程2021四种水0XpTPs平衡水自由水结合水非结合水14.

4、3.3水分在气固两相间的平衡22四种水的定义平衡水:用此种空气无法再去除的水;自由水:非结合水:机械地附着在物料表面,产生的蒸汽压与纯水无异;结合水:与物料之间有物理化学作用,因而产生的蒸汽压低于同温度下纯水的饱和蒸汽压.23X-图四种水如何表示?0X*2414.3干燥速率与干燥过程计算1干燥速率干燥曲线：干燥过程中物料含水量X与干燥时间t、物料表面温度θ的关系曲线。干燥速率曲线：物料干燥速率u与物料含水量X的关系曲线。ABCDEX表面温度干燥时间τABCDEABCDEXUXc252干燥分类恒速干燥阶段（CB)：除去的水分是非结合水；属于表面汽化控制阶段；物料表面的温度

5、始终保持为空气的湿球温度；干燥速率的大小，主要取决于空气的性质，而与湿物料的性质关系很小。按传值速率式:(14-19)式中为物料表面温度下空气的饱和湿度。不难看出只要物料表面全部被非结合水所覆盖，干燥速率必为定值。26降速干燥阶段临界含水量：Xc越大，则会过早的转入降速干燥阶段，使在相同的干燥任务下所需的干燥时间加长。临界含水量与物料的性质、厚度、干燥速率有关。第一降速阶段(CD)第二降速阶段(DE)干燥速率主要决定于物料本身的结构、形状和大小等。而与空气的性质关系很小。物料表面的温度不断上升，而最后接近于空气的温度。27NA3干燥时间的计算(1)、恒速干燥阶段干燥时间1

6、的计算水固相twt，H，p（14-20）（14-21）28NA(2)、降速阶段干燥时间2的计算若降速阶段的干燥曲线可近似为直线，则三、干燥时间的计算（14-27）29（1）空气平行于物料表面流动时，（14-22）式中G为气体的质量流速，kg/(㎡·s)(2)空气自上而下穿过颗粒堆积层，（14-23）（14-24）30式中G———是气体质量流量d————当量直径————气体黏度（3）单一球形颗粒悬浮于气流中，（14-25）（14-26）气体与颗粒的相对运动速度气体的密度、黏度和普朗特常数3114.4干燥器32常用工业干燥器厢式干燥器小型的称为烘箱，大型的称为烘房，是典型的常

7、压、间歇式、对流干燥设备。优点：对物料的适应性强。缺点：物料得不到分散，干燥速率低，热利用率较差、且产品质量不均匀。产量不大。适用场合：任何形状的物料33气流干燥器优点：对流传热系数和传热温度差大，干燥器的体积小，干燥速率快，物料停留时间短，可在高温下干燥；热利用率高；设备紧凑，结构简单；可以完全自动控制。缺点：气流在系统中压降较大；干燥管长；在干燥过程中存在摩擦，易将产品磨碎；分离器的负荷大。适用于在潮湿状态下仍能在气体中自由流动的颗粒物料，可利用高速的热气流使粉、粒状的物料悬浮于其中，在气力输送过程中进行干燥。