原理干燥课件.ppt

第四节 干燥过程的计算 物料的停留时间应大等于给定条件下将物料干燥至指定的含水量所需的干燥时间，并由此确定干燥器尺寸。 若已知物料的初始湿含量 X1 和临界湿含量 Xc，则恒速段的干燥时间为 恒速干燥段的干燥时间 若传热干燥面积 S 为已知，则由上式求干燥时间 ? 的问题归结为气固对流给热系数 α 的求取。 1.恒定干燥条件下干燥时间的计算 * 恒速干燥段的干燥时间 (1) 空气平行流过静止物料层的表面 L’ — 湿气体质量流速，kg/(m2·h)； (2) 空气垂直流过静止物料层的表面 适用条件：L’=2450~29300 kg/(m2·h)，气体温度 45~150℃。 适用条件：L’=3900~19500 kg/(m2·h) (3) 气体与运动着的颗粒间的传热 注意：利用上述方程计算给热系数来确定干燥速率和干燥时间，其误差较大，仅能作为粗略估计。 * 降速干燥段的干燥时间 (1) 图解积分法 降速段的干燥时间可以从物料干燥曲线上直接读取。计算上通常是采用图解法或解析法。 当降速段的u ~ X 呈非线性变化时，应采用图解积分法。 在 X2 ~ Xc 之间取一定数量的 X 值，从干燥速率曲线上查得对应的 u，计算 Gc /Su； 作图Gc /Su ~ X，计算曲线下面阴影部分的面积。 X o Xc X2 Gc / Su * 降速干燥段的干燥时间 (2) 解析法 当降速段的u ~ X 呈线性变化时，可采用解析法。 降速段干燥速率曲线可表示为 A B C D 干燥速率 u X u Xc X* 湿含量 X uc 当缺乏平衡水分的实验数据时，可以假设 X* = 0，则有 干燥时间为：τ = τ1 + τ2 * 例1 在盘式干燥器中，将某湿物料的含水量从0.6干燥至0.1（干基，下同）经历了4个小时恒定干燥操作。已知物料的临界含水量为0.15，平衡含水量为0.02，且降速干燥段的干燥速率与物料的含水量近似成线性关系。试求：将物料含水量降至0.05需延长多少干燥时间？ * 包括恒速及降速两个阶段。恒速干燥段所需要时间： 降速段干燥时间： 所以，总的干燥时间为： * 原工况下的干燥时间为： 新工况下的干燥时间为： =4.994h 或采用下列公式直接计算： * 例2在恒定干燥条件下的箱式干燥器内，将湿染料由湿基含水量45%干燥到3%，湿物料的处理量为8000㎏湿染料，实验测得：临界湿含量为30%，平衡湿含量为1%，总干燥时间为28h。试计算在恒速阶段和降速阶段平均每小时所蒸发的水分量。 解：w1 = 0.45 kg水/kg干料 kg水/kg干料 w2 = 0.03 * 同理 X0= 0.429 kg水/kg干料 X* = 0.01 kg水/kg干料 ? = 28h ? ?1 = 0.31?2 * 又 ∵ ?1+ ?2 = ? = 28h ∴ ?1 = 6.6h ?2 = 21.4h Gc = 8000×(1－0.45) = 4400 kg干料 kg水/h kg水/h * 第五节 干燥设备 干燥器的主要类型? 在化工生产中，由于被干燥物料的形状（如块状、粒状、溶液、浆状及膏糊状等）和性质（如耐热性、含水量、分散性、粘性、耐酸碱性、防爆性及湿度等）各不相同；生产规模或生产能力存在很大差别；对于干燥后的产品要求（如含水量、形状、强度及粒度等）也不尽相同，因此，所采用的干燥方法和干燥器的型式也是多种多样的。通常，对干燥器的主要要求为：???? （1）能保证干燥产品的质量要求，如含水量、强度、形状等。 （2）要求干燥速率快、干燥时间短，以减小干燥器的尺寸、降低耗能量，同时还应考虑干燥器的辅助设备的规格和成本，即经济性要好。 （3）操作控制方便，劳动条件好。??? * * 一、厢式干燥器（盘式干燥器） 厢式干燥器又称室式干燥器，一般小型的称为烘箱，大型的称为烘房。厢式干燥器为间歇式常压干燥设备的典型。厢体四壁用绝热材料制成，以减小热损失。 * 二、带式干燥器?? 带式干燥器是把物料均匀地铺在带上，带子在前移过程中与干燥介质接触，从而使物料得到干燥。带式干燥器基本上是一个走廊，其内装置带式输送设备，根据工艺的不同要求，可以在每个区段采用不同的气流方向（如图中的下吹与上吹）、不同温度和湿度的气体。 * 洞道式干燥器 * 三、沸腾床干燥器（又称流化床干燥器）??? 使颗粒状物料与流动的气体或液体相接触，并在后者作用下粒子相互分离，且作上下、左右、前后的运动，这种类似流体状态以完成某种操作过程的技术称为流态化技术。由于干燥操作的工艺性质，采用的是以气体作介质的固体流态化技术。 * 多层圆筒沸腾床干燥器 卧室多室沸腾床干燥器 * 四、气流干燥器???