第八章 固体干燥(陈).ppt

第八章 固体干燥 Drying 第一节 概 述 一、固体去湿 二、干燥分类 三、对流干燥流程 四、热空气与湿物料间的传热和传质 对流干燥是兼具传热和传质的过程 干燥速率与传热和传质速率有关 干燥过程的必要条件: 物料所产生湿分的分压大于气体中湿气的分压 干燥介质： 干燥过程中的气体称为干燥介质， 它既是载热体又是载湿体 干燥过程： 物料的去湿（水）过程 介质的降温增湿过程 第二节　干燥静力学 一、湿空气的状态参数 ２、相对湿度　　（relative humidity） ３、湿空气的焓 湿比热容： 4、湿空气的比体积（湿比容） vH ５、干球温度t 在湿空气中，用普通温度计所测得的温度称为干球温度。 7、湿球温度tw（wet temperature） 二、 湿空气的I-H图及其应用 1、空气-水系统 I-H 图（P238） 2、I-H 图的使用 三、湿空气状态的变化过程 2、 冷却过程 上节重点内容回顾 1、对流干燥是指用 作为介质，使之掠过物料表面， 向 供热并带走汽化的湿份。 上节重点内容回顾 3、请说出空气湿度的定义、符号、及其计算式 上节重点内容回顾 5、湿空气焓的计算式 并说明其中水汽和空气焓值的基准 上节重点内容回顾 9、请指出下面I-H图中不同颜色线的名称 3、 绝热增湿过程（忽略热损失） 绝热饱和温度（tas） 对于空气—水系统： 干球温度t，湿球温度tW，绝热饱和温度tas与露点td 例： 已知湿空气的干球温度t 70℃，相对湿度 20%，求湿空气的湿度H，露点td，湿球温度tW 课后作业： P263 14-1、14-3 周四上课前交作业！ 四、水分在气-固两相间的平衡 2、平衡水分与自由水分 ①平衡水分 X* 在某种空气状态下,物料中所含的无法用对 流干燥的方法再去除的水分。 与物料的种类、温度及空气的相对湿度有关 物料中的平衡水分随空气温度升高而减小，随空气湿度的增加而增加。 ②自由水分 X 物料中所含的大于平衡水分的那一部分水分。 可用对流干燥的方法去除 3、结合水分和非结合水分 ① 结合水分 Xmax： 与物料之间有物理化学作用，因而产生的蒸汽压低于同温度下纯水的饱和蒸汽压。 包括溶涨水分和小毛细管中的水分，难于除去 ② 非结合水分 ： 机械地附着在物料表面， 产生的蒸汽压与纯水无异。包括物料中的吸附水分和大孔隙中的水分，容易除去 平衡水分一定是结合水分 自由水分包括了全部非结合水分和一部分结合水分 上节重点内容回顾 3．指出相对湿度、绝热饱和温度、露点温度、湿球 　　温度中，哪一个参量与空气的温度无关。 A　相对湿度　　　　B　湿球温度 　　C　绝热饱和温度　　D　露点温度 上节重点内容回顾 4．在100kPa下，湿空气的温度为295K，相对湿度为 　　60%，当加热到373K时，下列状态参数将如何变 　　化?　湿度　　，相对湿度　　，湿球温度　　， 　　露点　　，焓　　。 上节重点内容回顾 6、判断对错 自由水分一定是非结合水分。（ ） 平衡水分是物料中不能除去的水分。（ ） 结合水的蒸汽压小于同温度纯水的饱和蒸汽压。（ ） 第三节 干燥速率与干燥过程计算 一、干燥实验与干燥曲线 干燥曲线 二、干燥速率 NA（水分汽化速率） ： 干燥速率曲线 恒速干燥阶段 临界含水量（临界水分）XC 降速段 三、恒定条件下的干燥时间 2、 降速段干燥时间τ2 课后作业： 上节重点内容回顾 判断对错，错误的请改正 1、将湿物料试样置于恒定空气流中进行干燥的实验中，干燥速率始终相同。（ ） 4、恒速段干燥速率由水的表面汽化速度控制（表面汽化控制阶段），与物料种类无关（ ） 四、干燥过程的物料衡算与热量衡算 干基含水量与湿基含水量的换算关系： 2、物料衡算 干燥除去的水分量W 空气用量 二、热量衡算 V－干空气流量（kg干空气/s） 2、干燥器的热量衡算 3、整个干燥系统的传热速率Q 由上式可知，加热系统的热量被用于： 1. 将流量为V的空气（H0）由t0加热到t2所需热量为 V 1.01+1.88H0 t2-t0 2. 湿物料G1 G2+W，其中干燥产品G2从θ1被加热到θ2，所耗热量为 Gccpm2 θ2- θ1 水分W由液态温度θ1被加热并汽化至汽态，温度t2，所需热量为 W 2500+1.88t2-4.187θ1 3. 干燥系统损失的热量QL 若计算空气比热时忽略其中水汽的影响,及湿物料中水分带入干燥系统的焓,则 三、干燥器出口空气状态的确定 1、等焓干燥过程（理想干燥过程） 等焓过程空气状态的变化 ２、实际干燥过程 例：P251 14-5 在常压下将含水质量分数为5% （ ）的湿物料以1.58k