化工原理第14章01.ppt

* 第十四章 固体干燥 1 概述 ①目的：去湿， 面包为什么会变干， 饼干为什么会返潮 ②去湿方法： ⑴机械去湿：过滤，离心摔干. 原理：尺度大小 ⑵吸附去湿：干燥剂与湿物料共放于密闭箱中， 如硅胶. 原理：水汽分压差 ⑶干燥-供热干燥-对流干燥 湿分在低于沸点下汽化 特点：热质同时传递 ⑶干燥-供热干燥 -冷冻干燥 -微波干燥 -真空干燥 对流干燥的经济性 经济性取决于加热和热效率 废气温度越低效率越高， 但受返潮限制 2 干燥静力学 2.1 水分在气固两相间的平衡 ①结合水与非结合水 固体中的结晶水、溶液水、吸附性水、 毛细管中水--结合水 (借化学力或物理化学力) 固体表面和大空隙中的水 ----非结合水 两者区别：平衡蒸汽压不同 结合水的 非结合水的 ②湿物料含水量的表示 干基Xt kg水/kg绝对干料 湿基w kg水/kg湿物料 换算：取1kg湿料，其中 G kg湿料，含水w kg水/kg湿料，则 绝对干料量 GC=G(1-w) 例1：一批木材最初含水分40%(湿基),经干燥后,最终含水分20%(湿基)。 求：每100kg湿木材由干燥去掉的水分量为多少？ 解：若用 kg水，错 ⑴绝干料基准法： ⑵杠杆定律法 得 ③平衡蒸汽压曲线 ④平衡含水和自由含水 平衡水分—指定空气条件下的被干燥极限，与 空气状态有关 若实际含水X≤X*，出现返潮现象 3 干燥速率与干燥过程计算 ①干燥曲线 实验条件：大量空气, 小块物料，流速u一定， 视空气条件t, φ不变 ②干燥速率曲线 定义干燥速率 ③主要阶段： ⑴预热段AB ⑵恒速干燥阶段BC， 物料表面为湿球温度 ⑶降速干燥阶段CD,DE 降速原因： ⑴实际汽化表面减少 ⑵汽化面内移 ⑶平衡蒸汽压下降 多孔性 ⑷固体内部水分扩散极慢 非多孔性 思考题： 恒速段除去的是什么水？ ④临界自由含水量 ---恒速段终了，降速段开始时的自由含水量 影响因素： ⑴物料本身： 结构、分散程度 ⑵干燥介质及操作： t, H, u 实验表明： 恒速段速率越大, 越早进入降速段, XC越大 问题：t↑ XC? H↑ XC? u↑ XC? ⑤干燥操作条件对产品的影响 ⑴热敏性物料，并流操作 ⑵易干燥收缩变形、易结硬壳的物料， 初期速率不得过快 * * *