物料干燥过程的汽化热.ppt

* * * * * * 任务一 太阳能干燥的意义及原理 太阳热能应用技术 目录 0 1 复习回顾 0 2 学习目标 0 3 学习内容 0 4 问题思考与讨论 复习回顾 1.太阳房及功能？ 2.按地区划分我国分为哪五个热工区？ 3.我国采暖地区的特点？ 4.我国采暖地区采暖设备热效率低的原因？ 学习目标 1.了解太阳能干燥的意义 2.掌握太阳能干燥的原理 人类生活离不开干燥 干燥的历史 太阳能干燥的优点 影响太阳能干燥推广应用的原因 学习内容 物料中所含的水分物 物料的平衡含水率 物料干燥过程的汽化热 物料的干燥特性曲线 人类生活离不开干燥 太阳能干燥是人类利用太阳能历史最悠久、最广泛的一种形式。早在几千年前，我们的祖先就开始把食品和农副产品直接放在太阳底下进行摊晒，待物品干燥后再保存起来。这种在阳光下直接摊晒的方法一直延续至今，（如粮食等大量农作物）可算为被动式太阳能干燥。 但是，这种传统的露天自然干燥方法存在诸多弊端：效率低，周期长，占地面积大，易受阵雨、梅雨等气候条件的影响，也易受风沙、灰尘、苍蝇、虫蚁等的污染，难以保证被干燥食品和农副产品的质量。 干燥的历史 我国在20世纪90年代之前，太阳能干燥就有了一定程度的发展，主要表现在技术开发和推广应用方面都取得了较大的成绩。据不完全统计，全国安装各类太阳能干燥器的总采光面积已累计达到15000m2。 国际上对太阳能干燥的研究开发及实际应用一直都比较重视。在国际能源任务组研究开发的太阳能干燥项目中就有：咖啡、烟叶、谷物、水果、蔬菜、椰子皮纤维和泥煤等的干燥。 太阳能干燥的优点 (1)节约常规能源 (2)保护自然环境 (3)提高生产效率 (4)提高产品质量可以改善干燥条件，提高干燥温度。 影响太阳能干燥推广应用的原因 （1）太阳能是间歇性能源，能源密度低、不连续、不稳定。 （2）简易太阳能干燥虽投资少，但容量小，热效率低；而大中型的干燥器投资大、占地面积大。 （3）太阳能干燥常需要与其它能源联合，如太阳能－热泵，太阳能－蒸汽，及太阳能－炉气等形式，使干燥设备的总投资增加。 （4）我国对太阳能干燥缺乏政府的政策支持和宣传力度。 （5）目前生产企业习惯用传统的干燥设备，节能和环保的意识较差. 从机理上说，干燥过程就是利用热能使固体物料中的水分汽化并扩散到空气中去的过程。物料表面获得热量后，将热量传入物料内部，使物料中所含的水分从物料内部以液态或气态方式进行扩散，逐渐到达物料表面，然后通过物料表面的气膜而扩散到空气中去，使物料中所含的水分逐步减少，最终成为干燥状态。因此，干燥过程实际上是一个传热、传质的过程。 物料中所含的水分物 料中所含的水分，根据其存在的状况，一般可分为：游离水分、物化结合水分和化学结合水分三类。 ①游离水分。存在于物料空隙或表面的水分，它对物料可以起到均匀的浸润作用，水分含量随物料浸润程度的不同而不同。此类水分与物料的结合力较弱或自由分散于物料表面，在干燥过程中易于除去。 ②物化结合水分。以一定的物理化学结合力与物料结合起来的水分，譬如：物料的吸附水分、结构水分和毛细管水分等。此类水分与物料结合比较稳定，且有较强的结合力，较难除去。所以，除去或部分除去此类水分是物料干燥的任务之一。 ③化学结合水分。按照一定的数量或比例与化合物结合而生成带结晶水的化合物中的水分。此类水分与化合物的结合力很强，一般常温干燥过程难以除去。必须在较高的温度下加热，才能实现，因此，一般干燥过程中不必考虑。 物料的平衡含水率 物料的平衡含水率，是指一定的物料在与一定参数的湿空气接触时，物料中最终含水量占此物料全部质量的百分比。 实际上，当物料内部所维持的水蒸气分压等于周围空气的水蒸气分压时，物料的含水率即为该状态下的物料的平衡含水率，而此时物料周围空气的相对湿度则称为平衡相对湿度。 平衡含水率的概念对于研究物料的干燥过程是十分重要的，因为在任何已知或已设定的干燥状态下，可以由平衡含水率的关系，决定物料经过干燥后可能达到的最终含水量。这也就是说，掌握平衡含水率的规律，可以帮助我们确定物料的最终干燥状态。 不同物料的平衡含水率是不同的，可以通过实验予以测定。下表列出了各种谷物的平衡含水率。 物料的平衡含水率 谷物种类 温度 平衡相对湿度 50 60 70 80 90 100 大 米 荞 麦 燕 麦 稻 谷 高 粱 大 豆 小 麦 玉米粒 花生荚 花生仁 25 25 25 25 25 25 25 25 10 10 10.8 11.4 6.8 12.2 11.0 8.0 11.6 11.2 7.