化工原理 干燥.pdf

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1、第八章干燥Ø重点：空气的焓湿图、干燥机理、干燥曲线、干燥时间的计算；Ø难点：空气的焓湿图、干燥机理；干燥1l去湿的方法：Ø机械去湿法Ø物理化学去湿法Ø热能去湿法(干燥)用加热的方法使水分或其它溶剂汽化，并将产生的蒸气排除，藉此来除去固体物料中湿分的操作。干燥2第一节概述Ø去湿方法1、机械去湿2、利用热能去湿（干燥）Ø目的贮存药品湿含量↑→有效期↓粉煤含水量↑→净煤运输量↓运输运费↑塑料原体含水量↑→成型时产加工生气泡使用染料或纸张水分不一产量产品水分过低，产量(值)↓干燥3Ø干燥操作的分类按操作压强分类常压—工业普遍采用真空—适于热敏性、易氧化、含湿量低的物料按操作方式分类连续—生产

2、能力大，产品质量稳定，热效率↑，劳动条件好；间歇—使用于小批量、多品种或要求缓慢干燥的物料干燥4按传热方式分类传导干燥:热利用率高;物料层各处受热不严匀，内侧可能过热而变质。干燥5辐射干燥（红外线干燥）：强度比导热、对流干燥大十几倍；电耗大。对流干燥:介质与物料间有相对流动介电（微波）加热干燥:在高频电场的交变作用下，物料被加热除湿。干燥6本章重点讨论的是以不饱和热空气为干燥介质，除掉固体物料中水分的对流干燥过程。干燥介质空气既是载热体又是载湿体；干燥过程是干燥介质空气与湿物料之间的传热传质过程。干燥7第二节湿空气的性质及湿度图** 湿空气的有关性质一般都是以是以11 ㎏㎏绝干空气为

3、基准的。Ø湿空气的性质vv水蒸气分压气分压p v干燥8vv湿度湿度(humidity)midity) 18ppv v H==0. 62229(P -p)P -pv v ps 饱和湿度H=0. 622s P -ps 即：H=f ( t , P ) s 干燥9vv相对湿度湿度p vj=´100 % p s当p=0时，φ=0，表示湿空气不含水分，即为绝干空气。v当p=p时，φ=1，表示湿空气为饱和空气。vs 相对湿度的意义意义:说明湿空气偏离饱和空气的程度，用于判定该湿空气能否作为干燥介质，φ值越小，则湿空气的吸湿能力越大。jp sH=0.622 P-jp s干燥10vv比热比热C HH 

4、kJ/㎏(干空气. ℃) C=C +HC Hg vCg －绝干空气的比热，一般:Cg≈1.01KJ/（㎏绝干空气）∙℃CV－水气的比热，一般:C ≈ 1.88 KJ/㎏水气∙℃v 即c =1. 01+1. 88H H干燥11vv湿空气的焓气的焓KJ/（㎏（㎏干空气）干空气）I=I +HI g VI －绝干空气的焓，KJ/㎏绝干空气g I －水气的焓， KJ/㎏水气VI=C ×（t－0)＋H[r ＋C (t－0)]=C t+r H g 0 VH0 r ≈2490 KJ/㎏0℃水的汽化潜热0 I=( c+Hc) t+Hrgv0 =( 1. 01+1. 88H ) +2490H 干燥12v

5、v湿空气的比容气的比容m 3 (湿空气空气)/㎏㎏(干空气气)5 1H273+t 1. 013´10v =( +) ´22. 4´´H2918273P 5 273+t 1. 013´10=( 0. 772+1. 244H) ´´273P 干燥13vv露点ü在露点时，空气的湿度为饱和湿度，φ=1。ü空气的总压一定，露点时的饱和蒸汽压p仅与空气的湿度s,tdH 有关，湿度越大，t越大。s,tdd 0.622 p s ,t HP H=ds ,t ds ,t dP -p ps ,t d=s ,t 0 .622 +Hds ,t d干燥14vv干球温度温度t和湿球温度温度t w 干球温度t：空气

6、的温度湿球温度t：湿球温度计——传热平衡w不饱和空气的湿球温度t低于干球温度twk r HtW t =t -(H -H ) WtW a干燥15v绝热饱和温度在空气绝热增湿过程中，空气失去的是显热，而得到的是汽化水带来的潜热，空气的温度和湿度虽随过程的进行而变化，但其焓值不变。rast =t -(H -H )asasCH 干燥16对空气－水蒸气系统，干球温度、绝热饱和温度（或湿球温度）及露点之间的关系为：ü不饱和湿空气：t>t（或t）>tas w dü饱和的湿空气：t＝t（或t）＝tas w d干燥17Ø湿空气的湿度图(P一定，一定，t,p,φφ,H,I,tw (tas ),td 只有

7、两个参数是独立的个参数是独立的)A Iü等湿度线(等H线) E φ=1 D ü等焓线(等I线) t wFt p dü等温线(等t线)：互相不平行B ü等相对湿度线（等φ线）C ü水蒸汽分压线H 干燥18“等H线”群：一组平行于纵轴的平行线。干燥19“等I线”群：一组平行于斜轴(135°)的平行线。①I相同的空气都落在同一条线上；②沿I线由φ＜100%→φ=100%移动中，φ↑→H↑→t↓。干燥20“等t线”群：一组相互不平行的直线群。t↑→斜率↑线群不平行