第九章 干燥 ppt.ppt

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1、第九章干燥中药制药工程原理与设备干燥第一节湿空气的性质与焓-湿度图第二节干燥过程的物料衡算与热量衡算第三节干燥速率与干燥时间第四节干燥设备概述在制药生产中，一些固体产品或半成品可能混有大量的湿分，从湿物料中去除湿分的过程，称为去湿。去湿的方法可分为以下三类：机诫去湿：用于去除固体物料中大部分湿分。吸附去湿：用于去除少量湿分。加热去湿（干燥）：通过加热使湿物料中的的湿分汽化逸出。干燥过程的分类：常压干燥真空干燥连续式间歇式对流干燥传导干燥辐射干燥介电干燥组合干燥按操作压力分按操作方式分按供给热能方式分概述干燥的基本原理在一定温度下，

2、任何湿分的物料都有一定的湿分蒸气压，当此蒸气压小于该温度下湿分的饱和蒸汽压，大于环境气体中湿分蒸气的分压时，湿分将汽化。干燥过程进行的必要条件：*物料表面湿分的蒸气压大于环境气体中湿分蒸气的分压；概述对流干燥是传热、传质同时进行的过程，但传递方向不同，是热、质反向传递过程：传热传质方向推动力气固固气温度差水汽分压差tqWtippi第一节湿空气的性质与焓-湿度图湿空气的性质通常用两个参数来表征空气中所含水分的大小：湿度H及相对湿度第一节湿空气的性质与焓-湿度图二、湿度（湿含量）H定义：湿空气中所含水蒸气的质量与绝干空气质量之比。湿空

3、气是由水蒸气和绝干空气构成。H=Kg水气Kg绝干空气=nvMvngMg=18nv29ngnv：湿空气中水汽的摩尔数，kmol；ng：湿空气中绝干空气的摩尔数，kmol；Mv：水汽的分子量，kg/kmol；Mg：空气的平均分子量，kg/kmol。第一节湿空气的性质与焓-湿度图当湿空气可视为理想气体时，则有：当湿空气中水蒸汽分压pv恰好等于同温度下水蒸汽的饱和蒸汽压ps时，则表明湿空气达到饱和，此时的湿度H为饱和湿度Hs。第一节湿空气的性质与焓-湿度图三、相对湿度定义：在一定温度及总压下，湿空气的水气分压pv与同温度下水的饱和蒸气压

4、ps之比的百分数。湿度只表示湿空气中所含水份的绝对数，不能反映空气偏离饱和状态的程度（即气体的吸湿能力）。值说明湿空气偏离饱和空气或绝干空气的程度，值越小吸湿能力越大；=0，pv=0时，表示湿空气中不含水分，为绝干空气。=1，pv=ps时，表示湿空气被水汽所饱和，不能再吸湿。第一节湿空气的性质与湿度图第一节湿空气的性质与湿度图湿度与相对湿度的关系：五、比焓：1kg绝干空气的焓与相应水汽的焓之和。由于焓是相对值，计算焓值时必须规定基准状态和基准温度，一般以0℃为基准，且规定在0℃时绝干空气和液态水的焓值均为零，则显热项汽化潜

5、热项第一节湿空气的性质与焓-湿度图hh当热、质传递达平衡时，气体对液体的供热速率恰等于液体汽化的需热速率时：(1)干球温度t：湿空气的真实温度，简称温度(℃或K)。将温度计直接插在湿空气中即可测量。(2)空气的湿球温度（Wet-bulbtemperature）a.定义qN对流传热hkH气体t,H气膜对流传质液滴表面tw,Hw液滴——湿球温度tw定义式六，湿球温度因流速等影响气膜厚度的因素对α和kH有相同的作用，可认为kH/α与速度等因素无关，而仅取决于系统的物性。α/kH=1.09八，绝热饱和温度第一节湿空气的性质与焓-湿度图等湿

6、线等焓线等温线等相对湿度p-H线焓-湿度图第一节湿空气的性质与焓-湿度图hH第二节干燥过程的物料衡算湿物料水分含量的表示方法换算关系：（一）物料衡算（Massbalance）G1—湿物料进口的质量流率，kg/s；G2—产品出口的质量流率，kg/s；Gc—绝干物料的质量流率，kg/s；w1—物料的初始湿含量；w2—产品湿含量；L—绝干气体的质量流率，kg/s；H1—气体进干燥器时的湿度；H2—气体离开干燥器时的湿度；W—单位时间内汽化的水分量，kg/s。湿物料G1,w1干燥产品G2,w2热空气L,H1湿废气体L,H2水分蒸发量：第二

7、节干燥过程的物料衡算绝干空气消耗量作绝干物料的衡算：--干燥产品，与绝干物料是有区别的。干燥产量第二节干燥过程的物料衡算第三节干燥速率与干燥时间干燥速率u：干燥器单位时间内单位干燥表面积上的汽化的水分量(kg水分/(m2s))。微分形式为：式中：u——干燥器的干燥速率，kg/(m2s)；W——汽化水份量，kg；Gc——绝干物料的质量，kg；一、间歇干燥过程的干燥速率曲线第三节干燥速率与干燥时间干燥速率曲线：干燥速率u与湿含量X的关系曲线。干燥过程的特征在干燥速率曲线上更为直观。u第三节干燥速率与干燥时间第四节干燥设备干燥器的主要类

8、型通常，制药工程中对干燥器的主要要求为：（1）能保证干燥产品的质量要求，如含水量、强度、形状等。（2）要求干燥速率快、干燥时间短，以减小干燥器的尺寸、降低耗能量，同时还应考虑干燥器的辅助设备的规格和成本，即经济性要好。（3）操作控制方便，劳动条件好