化工原理教学资料ppt课件.ppt

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1、第7章固体干燥7.1概述7.2湿空气的性质与湿度图7.3固体物料的干燥平衡7.4干燥过程的计算7.5干燥速率与干燥时间器7.6干燥器7.7固体干燥过程的强化与展望在化工生产中，一些固体产品或半成品可能混有大量的湿分，将湿分从物料中去除的过程，称为去湿。去湿的方法及适用场合：机械去湿：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。热能去湿（干燥）：向物料供热以汽化其中的湿分的单元操作。7.1概述干燥过程的分类：常压干燥真空干燥连续式间歇式按操作压力分按操作方式分根据供热方式不同，干燥可分为以下四种情况：传导干燥（间接加热干燥）：热能通过壁面以传导方式加热物料。对流干燥（直接加

2、热干燥）：干燥介质与湿物料直接接触，并以对流方式加热湿物料。辐射干燥：热能以电磁波的形式辐射到湿物料表面。介电加热干燥：将湿物料置于高频电场内，使其被加热。本章主要讨论对流干燥，干燥介质是热空气，除去的湿分是水分。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干燥过程进行的必要条件：*物料表面水汽压力大于干燥介质中水汽分压；*干燥介质要将汽化的水分及时带走。7.2湿空气的性质与湿度图7.2.1湿空气的性质7.2.2空气的湿度图及其应用7.2.1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一

3、、湿度（湿含量）H定义：湿空气中所含水蒸汽的质量与绝干空气质量之比。湿空气是由水蒸汽和绝干空气构成。nw：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；Mw：水汽的摩尔质量，kg.kmol-1；Mg：空气的平均摩尔质量，kg.kmol-1。H=kg水汽kg绝干空气=nwMwngMg=18.02nw28.95ng质量比当湿空气可视为理想气体时，则有：式中：pw为空气中水蒸汽分压。即：当p为一定值时，当湿空气中水蒸汽分压pw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。二、相对湿度定义：在一定温度及总压下，湿空气的

4、水汽分压pw与同温度下水的饱和蒸汽压ps之比的百分数。即：即：结论：湿度H只能表示出水汽含量的绝对值，而相对湿度却能反映出湿空气吸收水汽的能力。当=1时：pw=ps，湿空气达饱和，不可作为干燥介质；当<1时：pw

5、。三、湿空气的比热与焓1.湿比热（湿热）cH[kJ/(kg干气∙℃)]定义：在常压下，将1kg干空气和其所带有的Hkg水汽升高温度1℃所需的热量。：干空气比热=1.01kJ/(kg干气∙℃)：水汽比热=1.88kJ/(kg水汽∙℃)式中2.焓（热含量）I[kJ/kg干气]定义：湿空气的焓为干空气的焓与水汽的焓之和。计算基准：以0℃干空气及0℃液态水的焓值为0作计算基准。因此，对于温度为t、湿度为H的湿空气，其焓值包括由0℃的水变为0℃水汽所需的潜热及湿空气由0℃升温至t℃所需的显热之和。即：式中：I：温度为t、湿度为H的湿空气的焓值，[kJ/kg干气]；Ig：干空气的焓值，[kJ/kg

6、干气]；Iv：汽态水的焓值，[kJ/kg水汽]；r0：0℃时水的汽化潜热，r0=2492kJ/kg水汽。由上式可知，湿空气的焓值只与湿空气的湿度及温度有关。即：I=f(H,t)四、湿空气的比容（湿容积）υH[m3湿空气/kg干气]定义：每单位质量绝干空气中所具有的湿空气（绝干空气和水蒸汽）的总体积。式中：:压力p、温度t下湿空气比容,[m3湿气/kg干气]；：压力p、温度t下干空气比容，[m3干气/kg干气]；：压力p、温度t下水汽比容，[m3水/kg水]。、的数值为：所以：综合以上分析可得：当总压力p为一定值时，湿空气密度：定义：一定压力下，将不饱和空气等湿降温至饱和，出现第一滴露珠

7、时的温度。饱和湿度HS与露点td的关系：五、露点tdpd：td下的饱和蒸汽压。干球温度t是用普通温度计测得的湿空气的真实温度。湿球温度计在空气中所达到的平衡或稳定的温度。湿球温度计：温度计的感温球用纱布包裹，纱布用水保持湿润，这支温度计为湿球温度计。不饱和空气的湿球温度tw低于干球温度t。六、干球温度t七、湿球温度tw湿球温度计工作原理分析湿球温度tw计算公式:式中：：空气至湿纱布的对流传热系数，W∙m-2℃-1；：以湿度差为推动力的传质系数，