化工原理-学时.ppt

思考题 练 习 题 目 2.何为平衡水分与自由水分，根据什么划分？ 3.何为结合水分与非结合水分，根据什么划分？ 4.干燥曲线有何形式，其构造如何？ 1.空气通过干燥器时有哪些状态变化？ 第5章 固体物料的干燥 5.3 干燥过程的物料衡算与热量衡算 5.3.1 湿物料的性质 5.3.2 干燥过程的物料衡算与热量衡算 5.3.3 空气通过干燥器时的状态变化 一、绝热干燥过程 1.绝热干燥过程的状态变化 理想干燥 等焓干燥 A B C 不向干燥器补充热量 干燥器的热损失可忽略 物料进出干燥器的焓相等 ＱD= 0 ＱL= 0 一、绝热干燥过程 2.绝热干燥过程的条件 由 一、绝热干燥过程 故 则 二、非绝热干燥过程 1.非绝热干燥过程的状态变化 实际 干燥 A B 等温 干燥 升焓 干燥 降焓 干燥 降焓干燥过程应满足以下条件 不向干燥器补充热量 干燥器的热损失不能忽略 物料进出干燥器的焓不相等 ＱD= 0 ＱL 0 2.非绝热干燥过程的条件 二、非绝热干燥过程 二、非绝热干燥过程 由 故 则 升焓干燥过程应满足以下条件 需向干燥器补充热量 干燥器的热损失不能忽略 物料进出干燥器的焓不相等 且 ＱL 0 二、非绝热干燥过程 二、非绝热干燥过程 由 故 则 因 等温干燥过程应满足以下条件 干燥器的热损失不能忽略 物料进出干燥器的焓不相等 需向干燥器补充热量 ＱD足够大，维持 t1= t2 且 ＱL 0 二、非绝热干燥过程 第5章 固体物料的干燥 5.3 干燥过程的物料衡算与热量衡算 5.3.1 湿物料的性质 5.3.2 干燥过程的物料衡算与热量衡算 5.3.3 空气通过干燥器时的状态变化 5.3.4 干燥系统的热效率 一、干燥系统的热效率 干燥系统的热效率定义 蒸发水分 所需热量 一、干燥系统的热效率 由 忽略湿物料中水分带入系统中的焓，则 故 对于理想干燥器 二、提高干燥系统热效率的措施 提高干燥系统热效率措施 提高 而降低 提高空气入口温度 采用内换热器 干燥系统的保温 采用废气循环工艺 二、提高干燥系统热效率的措施 带废气循环的干燥系统（1） 二、提高干燥系统热效率的措施 带废气循环的干燥系统（2） 第5章 固体物料的干燥 5.3 干燥过程的物料衡算与热量衡算 5.4 干燥速率与干燥时间 5.4.1 物料中水分的性质 一、平衡水分与自由水分 湿物料 湿空气 接触 时间 ～ 平衡曲线 达平衡状态时 平衡湿含量 ? ～ X* X 1.平衡曲线 平衡含水量X*与空气相对湿度? 的关系（25℃ ） 1－新闻纸 2－羊毛、毛织物 3－硝化纤维 4－丝 5－皮革 6－陶土 7－烟叶 8－肥皂 9－牛皮胶 10－木材 11－玻璃绒 12－棉花 在一定的干燥条件下 不能被除去的水分 平衡水分 X* 大于平衡水分的水分 自由水分 X-X* 物料所含水分＝平衡水分＋自由水分 平衡水分 自由水分 按能否被除去划分，取决于物料的性质和空气的状态。 2.平衡水分与自由水分 一、平衡水分与自由水分 结合水分的特点 结合力强，不易除去。 二、结合水分与非结合水分 物料表面吸附及空隙中所含的水分 物料细胞壁及毛细孔道内所含的水分 湿物料 结合 水分 非结合 水分 非结合水分的特点 结合力弱，容易除去。 物料所含水分＝结合水分＋非结合水分 结合水分 非结合水分 按除去的难易程度划分，仅取决于物料的性质，而与空气的状态无关。 二、结合水分与非结合水分 固体物料中所含水分的性质 总 水 分 平衡 水分 自由 水 分 非结合水分 结合水分 第5章 固体物料的干燥 5.3 干燥过程的物料衡算与热量衡算 5.4 干燥速率与干燥时间 5.4.1 物料中水分的性质 5.4.2 恒定干燥条件下干燥时间的计算 一、干燥实验和干燥曲线 1.恒定干燥实验 恒定干燥条件 间歇操作 用大量的空气干燥少量的物料 维持空气的速度及与物料的接触方式不变 实验数据 时 间 τ 物料温度 θ 物料湿含量 X 洞道干燥实验流程示意图 1－洞道干燥室 2－离心鼓风机 3－孔板流量计 4－温度计 5－干燥物料 6－重量传感器 7－加热器 8－湿球温度计 9－干球温度计 10－重量显示仪 11－温度显示仪 12－湿球温度显 示仪 13－电加热控制 仪表 一、干燥实验和干燥曲线 预热阶段 ～ ～ 恒速干燥阶段（第一干燥阶段） ～ 干燥阶段 ～ ～ ～ 降速干燥阶段（第二干燥阶段） ～