第十四章 固体干燥

《第十四章 固体干燥》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第一节概述第十四章固体干燥一、固体物料的去湿方法和干燥过程第一节概述1、物料的去湿方法第二节干燥静力学（1）机械去湿：沉降、离心过滤，适于含水较多的物料（2）吸附去湿：干燥剂（无水氯化钙、硅胶等），第三节干燥速率与干燥过程计算适于含水较少的物料第四节干燥器（3）供热去湿：利用热能去除湿物料中湿分称为干燥，（湿分为水或有机溶剂）对流干燥过程的特点a、蒸发结晶：得到固体溶质（蒸发在沸腾条件下汽化）δHtb、喷雾干燥：溶液分散成滴（可为悬浮液）与热气流接触θq气流温度t>物料表面温度θiic、对流干燥：热空气或其它高温气体为介质向物料供热，peW并带走汽化湿分气体传热→固体2、干燥分类δP水汽M（1

2、）按操作压强分：常压干燥和真空干燥固体表面水的平衡分压pe>气流中水汽分压p水汽(2)按操作方式分：连续，间歇固体中的水被汽化→气相（3）按传热方式分：传导，对流，辐射干燥是热质同时传递的过程工业上应用最多的是对流加热干燥法：以热空气为干燥介质，除去湿分水注：若p水气>p，则气相中水→固体（返潮）e二、对流干燥流程及经济性第二节干燥静力学一、湿空气的状态参数湿废气体L,H2,t2,i21、湿空气含水量的表示方法（四种）Qpd干干燥产品(1)湿度H=0.622水汽；kg/kgG,w,θ水汽干气湿物料燥222P−p水汽G1,w1,θ1器Ql气体湿度公式推导：QpmM水汽水水n18p水汽V/RTp1

3、8水汽p水汽湿气体H===•=•=0.622L,H,t0,i0热气体mM干气气气n29p空气V/RTp29空气p−p水汽0预热器L,H1,t1,i1HPp=气流式干燥器流程示意图(2)水汽分压水汽0.622+H经济性：能耗和热的利用率1（3）相对湿度ϕ=p/p水气s空气中的水汽分压P水汽与一定总压及一定温度下空气中水汽分压可能达到的最大值的比值定义为相对湿度湿空气达到饱和状态不能再容纳当p水汽=pS时ϕ=1总压为101.3kPa，空气温度低于100℃时，空气中水水分，亦不能用于作干燥介质汽分压的最大值为同温度下的饱和水蒸汽压PS未饱和空气，相对湿度ϕ当p水汽＜pS时＜ϕ1p越小，对干燥越有利水

4、汽ϕ=p()ps≤p总s当p水汽=0时ϕ=0绝干空气如空气温度较高，该温度下的饱和水蒸气压会大于总压。ϕ与关系：H因空气总压已指定，水汽分压的最大值最多等于总压pϕp水汽spH==0.6220.622ϕ=水气Pp−−Ppϕ()ps>p总总水汽sp总总（4）绝对湿度思考：在t、H相同的条件下，提高压强对于干燥操作是H否有利？为什么？R=HWHP总HHp=≤0.622ps(p)ϕ=W为饱和湿度：Ws总Pp−（）0.622+Hpss一般RR≠ϕ，更为常用；只有当ϕϕ==11时，ϕ=t相同，ps不变，H相同，p↑，ϕ↑，吸收水汽能力↓，不利于干燥。因此干燥操作经常在常压或真空条件下进行。3.湿空气的比

5、体积2、湿空气的焓I（1Kg干气及其所带HKg水汽所具有的能量）干气体以0℃的气体为基准，水汽焓以0℃液态水为基准干燥中常用比体积（湿比容）υH（m3湿气/kg干气）湿比容为1kg干空气的体积和其所带有的Hkg水汽的体积之和I=++CtCHtpgpVrHo；kJkg/干空气1标态0℃、1kg1kg干空气×22.4291H干空气比热容Cpg水蒸汽比热容pv水的汽化热r0干气为基准的⇒=+×υH标()22.4H2918湿空气体积Hkg水汽×22.4=+()CCHPgPVtr+=+0HCtrPH0H18转换为υH标湿比热容：CPH=+1.011.88H；(kJ/kg干空气⋅K)υH实=×+（）t27

6、3实际状况t℃273湿比热容Cpg：在常压下将1kg的绝干空气和其所带有的H−−33υ=×+×(2.83104.5610Ht)(+273)kg水蒸汽的温度升高1℃所需的总热量。HICt=+2500H=+(1.011.88)Ht+2500Hk；Jk/g湿空气密度：ρ=1+H（湿气湿气）kg/m3PH干空气υHI：1Kg干气及其所带HKg水汽所具有的能量用于由空气质量流量换算成体积流量（风量）以选择风机24、四个温度在t-tw温差下，空气以对流方式传给水的显热等于水汽化所需（1）干球温度t（即湿气体真实温度）潜热，达到动态平衡状态，水温不再降低，为湿球温度tW。（2）湿球温度tW（大量空气与少量水

7、接触至动态平衡时的水温）QA=α()ttN−=⋅=ArkHH(−)ArwAwHww过程分析：起初气温t=θ水，但气相中P水汽小于液面上水的气相给液相显热＝水汽化所需的潜热PS，存在传质推动力，水汽化进入气相，汽化热来自于本身温kr度的降低，一旦水温低于气温（θ水