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* 返回 北京化工大学化工原理电子课件 8. 干燥 8.1 湿空气的性质与湿度图 8.2 干燥过程的物料衡算与热量衡算 8.3 干燥速率与干燥时间 8.4 干燥器 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。 去湿的方法可分为以下三类： 机诫去湿：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。 干燥过程的分类： 常压干燥 真空干燥 连续式 间歇式 传导干燥（间接加热干燥） 对流干燥（直接加热干燥） 辐射干燥 介电加热干燥 按操作压力分 按操作方式分 按供热方式分 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。 8.1 湿空气的性质与湿度图 8.1.1 湿空气的性质 8.1.2 空气的湿度图及其应用 8.1.1 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 φ 一、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。 H = Kg水汽 Kg绝干空气 = nwMw ng Mg = 18.02nw 28.95ng 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：水汽的分子量，kg/kmol； Mg：空气的平均分子量， kg/kmol。 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 φ =1时： pw = ps，湿空气达饱和，不可作为干燥介质； 当 φ 1时： pw ps，湿空气未达饱和，可作为干燥介质。 φ越小，湿空气偏离饱和程度越远，干燥能力越大。 【例7-1】 湿空气中水的蒸汽分压 pw=17.5mmHg，总压 P=760mmHg，求20℃ 时的相对湿度? ；若空气分别被加热到50℃和120℃，求?值 。 相对湿度 φ 与湿度 H 的关系： 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 = 1.01 kJ/kg干气? ℃ ：水汽比热 = 1.88 kJ/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℃生温至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干气]； Iv：水汽的焓值。 [kJ/kg水汽]； r0：0℃时水的汽化潜热。r0=2492 kJ/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： 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