第七章1固体干燥.ppt

化学化工学院——化工原理 第五章 固体干燥 第一节 概述 第二节 湿空气的性质与湿度图 第五节 干燥设备 第三节 干燥过程的物料衡算和热量衡算 第四节 物料的平衡含水量与干燥速率 去湿: 湿分从物料中去除的过程。 去湿的方法: 机械去湿 去湿目的: 1）工艺要求；2）贮存；3）运输。 物理去湿 加热去湿（干燥） 一、 固体物料去湿方法 第一节 概述 （2）对流传热干燥法 （3）红外线辐射干燥法 （4）微波加热干燥法 （5）冷冻干燥法 二、 湿物料的干燥方法 （1）热传导干燥法 连续式 间歇式 按操作方式分 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 按供热方式分 干燥过程的分类： 常压干燥 真空干燥 按操作压力分 1.传热、传质同时，但方向相反； 2.介质是热载体，又是湿载体。 三、对流干燥过程的传热与传质 ?H t Q W ti p pi ?M 干燥过程进行必要条件： 1.物料表面水汽压力大于干燥介质 中水汽分压； 2.干燥介质要将汽化的水分及时带走。 一、 湿空气的性质 （一）湿空气中湿含量的表示方法 1. 湿空气中水汽分压pV 2. 相对湿度 φ 定义：一定T、P，pV与同温度下pS之比的百分数。 第二节 湿空气的性质与湿度图 3. 湿度（湿含量）H 定义：1kg干空气所携带的水汽质量。 H = Kg水汽 Kg干空气 = nVMV ng Mg = 18.02nV 28.95ng 饱和空气， pV = ps， φ =1，不可作为干燥介质； 不饱和空气， pV ps ，φ 1，可作为干燥介质。 第二节 湿空气的性质与湿度图 当P为一定值时， pV =ps时，H=Hs 即： H与φ的关系： H 表示空气中水汽含量的绝对值，而φ反映湿空气水气含量的相对大小，不饱和程度，吸收水汽的能力， φ ↓→能力↑。 第二节 湿空气的性质与湿度图 （二）湿空气的比体积、比热容和焓 1. 湿空气的比体积υH [m3湿空气/kg干气] 定义：1kg绝干空气为基准，湿空气的总体积。 P一定， 2. 湿空气的比热容cH 定义：在常压下，将1kg干空气和其所带有的Hkg水 汽升高温度1K所需的热量。 [kJ/kg干气?K] 3. 湿空气的焓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。 （三）湿空气的温度 t：是用普通温度计测得的湿空气的真实温度。 1. 干球温度 t 定义：一定压力，不饱和空气等湿降温至饱和的温度。 pS：td下的饱和蒸汽压。 2. 露点 td tw: 湿球温度计在空气中所达 到的平衡或稳定的温度。 3. 湿球温度 tw 气流 t tw 湿球温度计工作原理 Q N 对流传热 ? kH 气体 t, H 气膜 对流传质 液滴表面 tw , Hw 1） α、 kH?u0.8，α 与kH之比与物性有关。 讨论： 空气—水系统，u ? 5m/s ： 物系一定， 2）饱和空气： tw= t； 3）不饱和空气： tw t 。 测定tw的意义：1）测定H ； 2）确定物料表面的温度。 4. 绝热饱和温度tas 定义：空气绝热增湿至饱和时的温度。 空气变化过程：1）t↓；2)H↑；3）I不变。 tw 与tas 的关系： tw ：大量空气与少量水接触，空气t、H的不变； tas ：大量水与一定量空气接触，空气降温、增湿。 tw 与 tas 数值上的差异取决于α/kH 与cH两者之间的差别。 tw ：传热与传质速率均衡结果，属动平衡； tas ：热量衡算与物料衡算导出，属静平衡。 ， 空气—水体系： 空气—甲苯体系： ? ，tw ? tas 当空气为不饱和状态：t ? tw (tas) ? td； 当空气为饱和状态：t = tw (tas) = td。 坐标；5根线。 等湿线 等焓线 等温线 等相对湿度线 p-H线 二、湿空气的焓湿图及其应用 （二）焓湿图的应用 1.已知两个独立参数，定空气状态点，求其它性能参数 例1 已知t=30 ℃，?=60% 求：H、td、 tas t=30 A H=0.016kg/kg干气 D td=21 等焓线 C tas=23 例2 已知t、 tW ，定状态。 A 例3 已知t、 td ，定状态。 td A （一）物料中含水量表示方法 （1）湿基含水量 w [kg水/kg湿物料] 一、干燥过程的物料衡算 （2）干基含水量 X [kg水/kg干物料] 第三节 干燥过程的物料衡算和热量衡算 （3）两者关系 （二） 物料衡算