第七章固体干燥02选读.ppt

第七章 固体干燥 化学与工程 II 7.1 概述 一、干燥的目的 除湿：从湿的固体物料中除去湿分的过程 二、除湿方法 1. 吸附除湿：干燥剂吸附 2. 机械除湿：沉淀、压榨、过滤、离心等方法除湿 3. 热能除湿：干燥 湿分：水或其他液体 三、干燥 利用热能除去湿物料中湿分的方法 四、对流干燥 1. 条件 tw t ，pw p 推动力： t – tw，pw - p 2. 特点 传热、传质，同时反向传递 湿空气既是载热体又是载湿体 7.2 干燥静力学 1、空气中水分含量的表示方法 湿空气 绝干空气（不变量） 水汽（变量） ∴湿空气各性质参数都以1kg绝干空气为基准 （1）水汽分压p水汽与露点td 测量露点：在总压不变的条件下将空气与不断降温的冷壁相接触，直至空气在光滑的冷壁面上析出水雾，此时的冷壁温度称为露点td 一、湿空气的状态参数 根据td查此温度下的饱和水蒸气压p水汽 总压p一定，td~p水汽有单一函数关系 （2）空气的湿度H— 每千克干空气所带有的水汽量 kg/kg干气 （单位：kg水汽/kg干空气） （3） 相对湿度j j越小，越能接受水汽；j = 0，绝干空气 j越大，吸湿能力越小；j = 1，饱和空气，不能作为干燥介质 （4）干球温度t与湿球温度tw 用普通温度计测出的空气温度，简称温度 是空气的真实温度 用湿球温度计测出的空气温度 湿球温度计 湿纱布中水分汽化进入空气 需吸热使水汽化，热量来自水本身放热 水温下降 产生温差，热量由空气传入湿纱布 空气传入热量等于水分汽化所需热量时达到平衡， 湿球温度计上温度维持恒定，即湿球温度tw tw特点： （1）测的是湿纱布水温，但却由空气决定，tw是空气t、H的函数 rw、Hw：湿球温度tw下水汽化热与空气饱和湿度 （2）tw总是小于t，两者差距越小空气中水分含量越接近饱和， tw = t为饱和湿空气j = 1 （3）j越小，偏离饱和越远，水汽化快，tw↓ j↑，汽化慢， tw↑ （4）空气是等焓的∵空气 t、H 不变 （1）湿比容（比体积）uH uH = ug + uv?H 常压下1kg干空气体积为： 2、与过程计算有关的参数 （2）湿比热容cH 常压下将1kg干空气及所含Hkg水汽升高（降低）1℃所吸收（放出）热量 干空气比热cg ? 1.01kJ/(kg·℃) 水汽比热cv ? 1.88kJ/(kg·℃) cH = cg + cvH 单位：kJ/(kg干空气?℃) ∴cH = 1.01 +1.88H （3）焓I 1kg干空气及所含Hkg水汽的焓之和 I =Ig +IvH 单位：kJ/kg干空气 规定，0℃时绝干空气及液态水的焓为零 Ig = cg(t – 0) Iv = cv(t – 0) + r0 r0：0℃时水汽化热，为2490 kJ/kg ∴IH = (1.01 +1.88H)t + 2490H (4)绝热饱和温度tas 绝热增湿过程 大量循环水在绝热塔中与少量空气接触， 水分不断汽化进入空气，汽化所需热量由空气供给 ∴空气经历降温、增湿过程 绝热饱和温度tas 绝热增湿过程达到饱和时，空气与水温度相等，称为绝热饱和温度tas tas特点 a. tas是空气H、t的函数 ras：温度tas下水汽化热 Has：空气绝热饱和湿度 b. 空气是等焓变化 ∵空气放出热量使水汽化，水汽进入空气，能量又被带回空气中 tw与tas比较 i 湿空气均为等焓变化 ii 均为空气(t、H)的函数 iii 空气—水体系tw ? tas a. 相同之处 b. 不同之处 i tw是大量空气与少量水接触后的稳定的水温，空气的温度、湿度不变 ii tas是少量空气与大量水接触后达到的稳定温度，空气增湿、降温 例4-1 总压101.3kPa，20℃湿空气，其中水汽分压为2.338kPa，求（1）其湿度、相对湿度、湿比容、湿比热容、焓；（2）若空气加热至50 ℃，再分别求上述各项。已知20 ℃水饱和蒸汽压为2.338kPa，50 ℃水饱和蒸汽压12.33kPa。 解：（1） cH = 1.01 +1.88H = 1.038kJ/(kg·℃)