化工原理课件第14章：干燥.ppt

4. 两股气流的混合 14 固体物料的干燥 14.2.1 湿空气的性质及湿度图 14.2.2 水分在气、固两相间的平衡关系 2.2.1 物料中所含水分的性质 一、结合水分与非结合水分 物料表面吸附及空隙中所含的水分 非结合水分： 结合力弱，容易除去 物料细胞壁及毛细孔道内所含的水分 结合水分： 结合力强，不易除去 平衡含水量； 自由含水量。 分析 对同一物料 ? ～ X* ?＝0 ～ X*＝0 对不同物料 ? 相同 ～ X*不同 X*不能被除去， X*是湿物料干燥的极限。 三、小结： 14.3 干燥速率与干燥过程计算 14.3.1 物料在恒定干燥条件下的干燥速率 3.1.1 动力学实验 A-B：预热阶段，X与t随时间变化不大，t升至tw B-C：X随τ呈线性变化，t＝tw C-D-E：物料开始升温，X与t随时间变化的速率开始减少，直至X→X* 14.3 干燥速率与干燥过程计算 14.3.1 物料在恒定干燥条件下的干燥速率 14.3.2 间歇干燥过程的计算 3.2 间歇干燥过程的计算 ① NA恒、Xc 可由干燥速率曲线得出， ② 空气的 t↑，H↓，u↑，则NA恒↑ 化工原理——干燥 湿聚氯乙烯干燥成聚氯乙烯产品 湿尿素干燥成尿素产品 含水量 3% 含水量 ≤0.5% 干燥 含水量 2% 含水量 ≤0.2% 干燥 14.1 干燥过程概述 14 固体物料的干燥 14.1 干燥过程概述 气、固相中所含湿分的不同 形成两相体系的方法 引入一气相（干燥介质） 传质原理 （固相＋气相） 14 固体物料的干燥 一、常用的除湿方法 机械除湿 物理除湿 利用热能除湿 干燥除湿的特点 除湿彻底 能耗高 为节能工业上多采用联合除湿 机械除湿 干燥除湿 沉降 过滤 离心 吸附 干燥 干燥介质：不饱和热空气、烟道气或其他高温气体 湿分： 水、其他溶剂 按操作压力分类 干燥 按传热方式分类 二、干燥过程的分类 常压干燥 真空干燥 √ 干燥 传导干燥 对流干燥 按操作方式分类 干燥 连续干燥 间歇干燥 √ 辐射干燥 介电加热干燥 √ √ 三、对流干燥的特点 ① 热质同时反向传递 ②干燥介质既是载热体又是载湿体 ③传递过程包括气、固之间的传递 和固体内部的传递 干燥操作的必要条件：pi＞p 14.2 湿空气的性质 一、湿度 H (湿含量) 湿空气中水汽的质量与绝干空气的质量之比，即： （kg水汽/kg绝干气） 常压下湿空气可视为理想气体 空气达到饱和，相应的湿度称为饱和湿度，以 Hs 表示 。 二、相对湿度 为绝干空气 为饱和空气 三、比体积（比容） vH 以1kg绝干气为基准的湿空气的体积称为湿空气的比容，以vH表示，单位为 m3湿空气 / kg绝干气 。 设 湿空气的温度为 t 湿空气的湿度为 H 湿空气的总压力为 P 三、比体积（比容） vH 四、比热容 cH（湿热） 常压下，将以1kg绝干气为基准的湿空气的温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，称为比热容。 kJ/ (kg绝干气·℃) 五、焓 I 1kg绝干气及其所带有的H kg水汽的焓之和，称为湿空气的焓，单位为kJ/kg绝干气。 六、温度 1.干球温度与湿球温度 干、湿球温度计 （1）干球温度 t （2）湿球温度 tW 不饱和 湿空气 水 接触 水分汽化:向气相主体传递 (汽化热为水分本身温度降低放出显热) 热量传递 湿度差 质量传递 温度差 热量由气相主体传递给水分 (气相温度下降) 达平衡状态 tw 温度维持不变 （3）tw与t 及H 的关系 传热速率为 J/s 传质速率为 kg/s 稳态下 联立得 不饱和湿空气 t tw 饱和湿空气 t = tw 不饱和 湿空气 饱和湿 空气 总压、湿度不变 t ＝ td H ＝ Hs,td ? ＝ 100％ 2.露点 td 冷却达饱和状态 六、温度 t ＝ tas H ＝ Has ? ＝ 100％ 3.绝热饱和温度 tas 六、温度 少量的空气和大量的水充分接触 整理得： 空气－水系统： 比较得： 不饱和湿空气 t tw（tas） td 饱和湿空气 t ＝ tw（tas）= td 在一定总压下，湿空气的各参数中，只有两个是独立的，只要确定了湿空气的两个独立参数，湿空气的状态就确定了。工程上为了方便计算，常将湿空气的各参数标绘成图，称为湿空气的湿度图。 湿空气的 湿度图 湿度－焓（H－I）图 湿度－