化工原理(天大版）---（下册）第五章 干燥.ppt

第五章 干燥 除湿方法 机械脱水 (沉降或过滤) 干燥 (加热使湿份汽化) 惯用做法 干燥的基本原理 干燥是热、质同时传递的过程 干燥操作的分类 按操作压强分类 常压干燥 真空干燥 按操作方式分类 连续操作 间歇操作 按传热方式 传导干燥 对流干燥 辐射干燥 介电加热干燥 干燥过程的基本问题 第一节 湿空气的性质及湿度图 湿度H 又称湿含量，为湿空气中水气的质量与绝干空气的质量之比 第一节 湿空气的性质及湿度图 相对湿度百分数φ 一定总压下，湿空气中水气分压p与同温度下水的饱和蒸汽压ps之比的百分数称为相对湿度百分数，简称相对湿度φ 第一节 湿空气的性质及湿度图 比容υH 在湿空气中，1kg绝干空气的体积和其所带Hkg的水气的体积之和称为湿空气的比容，又称为湿容积 第一节 湿空气的性质及湿度图 比热容CH 常压下，将湿空气及其所带的Hkg水气的温度升高（或降低）1 ℃所需吸收（或放出）的热量，称为比热容，又称湿热 CH=Cg+HCv， kJ/（kg绝干气· ℃） Cg?1.01 kJ/（kg绝干气· ℃）,Cv ?1.88 kJ/（kg绝干气· ℃） CH=1.01+1.88H 第一节 湿空气的性质及湿度图 焓I 湿空气中1kg绝干空气的焓与其所带的Hkg水气的焓之和称为湿空气的焓 I=Ig+HIv，kJ/kg绝干气 规定0 ℃时绝干空气与液态水的焓值为0，则： I=Cg（t-0）+HCv（t-0）+Hr0 其中r0：0 ℃时水的汽化热，约为2490kJ/kg I=（Cg+HCv）t+Hr0 I=（1.01+1.88H）t+2490H 第一节 湿空气的性质及湿度图 干球温度t和湿球温度tw 干球温度：空气的真实温度。 湿球温度计：用湿棉布包扎温度计水银球感温部分，棉布下端浸在水中，以维持棉布一直处于湿润状态，这种温度计称为湿球温度计 第一节 湿空气的性质及湿度图 当湿球温度计上温度达到稳定时： Q=α·S ·（t-tw） 第一节 湿空气的性质及湿度图 绝热饱和冷却温度tas 定义 空气沿塔高温度逐渐下降，湿度逐渐升高，而焓维持不变 湿空气的等焓过程 tas，Has tast 第一节 湿空气的性质及湿度图 求tas及其与湿空气其它性质间的关系 湿空气入塔：t、H、I1 湿空气出塔： tas 、Has 、I2 I1=（Cg+HCv）t+Hr0 I2=（Cg+HasCv）tas+Hasr0 由于塔内绝热， I1= I2 （Cg+HCv）t+Hr0 =（Cg+HasCv）tas+Hasr0 Cg+HCv ?Cg+HasCv=CH CH t+Hr0 = CH tas+Hasr0 第一节 湿空气的性质及湿度图 比较tw和tas 第一节 湿空气的性质及湿度图 露点td 将不饱和空气等温冷却到饱和状态时的温度称为露点td 相应的湿度称为饱和湿度，H s，td φ=1 第一节 湿空气的性质及湿度图 t、tas（tw）、td关系（对于水蒸气-空气系统） 不饱和空气： ttas（tw） td 饱和空气：t=tas（tw） = td 5.1.2湿空气的H-I图 H-I图 　 当总压一定时，表明湿空气性质的各项参数(t,p,φ,H,I,tw等)，只要规定其中任意两个相互独立的参数，湿空气的状态就被确定 (1)等湿度线(等H线) 群 (2)等焓线(等I线)群 (3)等干球温度线(等t线)群 (4)等相对湿度线(等φ线)群 (5)蒸汽分压线 5.1.2湿空气的H-I图 H-I图的说明与应用 根据空气的任意两个独立参数，在H-I图上确定该空气的状态点，然后可查出其他性质 t、td、tw都由t线得出 H-I图的应用 通过空气的状态状态点A（若已知t、H），确定tw（tas），td，I， φ ，Pv 已知湿空气的一对参数各为t-tw、t-td、t- φ，确定湿空气的状态点 5.2干燥过程的物料衡算与热量衡算 5.2.1湿物料的性质 1、湿基含水量w 5.2.1湿物料的性质 5.2.2干燥系统的物料衡算 目的 从湿物料中除去水分的数量,即水分蒸发量 空气的消耗量 干燥产品的流量 逆流干燥器的示意图 5.2.2干燥系统的物料衡算 1.水分蒸发量 以1s为基准,对干燥器作水分的衡算: 5.2.3 干燥系统的热量衡算 热量衡算示意图 5.2.3 干燥系统的热量衡算 1、热量衡算基本方程 1）预热器消耗的热量 忽略热损失，对预