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第九章 干燥; 在化工生产中，一些固体产品或半成品可能混有大量的湿分，将湿分从物料中去除的过程，称为去湿。;干燥过程的分类：;根据供热方式不同，干燥可分为以下四种情况：; 本章主要讨论对流干燥，干燥介质是热空气，除去的湿分是水分。;干燥过程进行的必要条件： * 物料表面水汽压力大于干燥介质中水汽分压； * 干燥介质要将汽化的水分及时带走。;9.1 湿空气的性质与湿度图;9.1.1 湿空气的性质;一、湿度（湿含量）H 定义：湿空气中所含水蒸汽的质量与绝干空气 质量之比。;当湿空气可视为理想气体时，则有：; 当湿空气中水蒸汽分压 pw 恰好等于同温度下 水蒸汽的饱和蒸汽压 ps时，则表明湿空气达到饱和，此时的湿度H为饱和湿度Hs。;结论： 湿度 H 只能表示出水汽含量的绝对值，而相对湿度却能反映出湿空气吸收水汽的能力。;【例7-1】 湿空气中水的蒸汽分压 pw=17.5mmHg，总压 P=760mmHg，求20℃ 时的相对湿度? ；若空气分别被加热到50℃和120℃，求?值 。;三、湿空气的比热与焓 1、湿比热（湿热）cH [kJ/kg干气?℃] 定义：在常压下，将1kg干空气和其所带有的Hkg水 汽升高温度1℃所需的热量。;2、焓（热含量）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。 计算基准： 以0℃干空气及0℃液态水的焓值为0作基准。;即：; 由上式可知，湿空气的焓值只与湿空气的湿度及温度有关。即：;四、湿空气的比容（湿容积）υH [m3湿空气/kg干气] 定义：每单位质量绝干空气中所具有的湿空气（绝干 空气和水蒸汽）的总体积。;、;综合以上分析可得： ;定义：一定压力下，将不饱和空气等湿降温至 饱和，出现第一滴露珠时的温度。;干球温度t是用普通温度计测得的湿空气的真实温度。;湿球温度计工作原理分析;湿球温度tw计算公式（推导过程见P332）:;* 物系性质：与α 、 kH有关的物性； * 空气状态：t、H； * 流动条件： α/kH 。; 对于空气—水系统： 当空气流速 u ? 5m/s时，传热以对流方式为主，有：;七、绝热饱和温度tas 定义：空气绝热增湿至饱和时的温度。 绝热饱和器工作原???分析：; 经过以上分析可知，在空气绝热增湿过程中，空 气失去的显热与汽化水分带来的潜热相等，空气的温 度和湿度虽随过程的进行而变化，但其焓值不变。;湿球温度 tw 与绝热饱和温度 tas 的关系：;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。;9.1.2 空气的湿度图及其应用; ; ;【例7-2】在总压为101.3kpa下，空气的温度为20℃，湿度为0.01 kg水/kg干气。试求： 1. φ、td 、 tw； 2. 总压P与湿度H不变，将空气温度提高至50℃时的φ； 3. 温度t与湿度H不变，将空气总压提高至120kpa时的φ； 4. 若总压提高至300kpa，温度仍为20℃，每100m3原来的湿空气所冷凝出来的水分量？;9.2 干燥过程的物料衡算与热量衡算;9.2.1 湿物料中含水量;二、干基含水量 X [kg水/kg干物料];9.2.2 干燥过程的物料衡算;L ——绝干空气质量流量，[kg干气/hr]； G1、G2 ——物料进出干燥器总量，[kg物料/hr]。;三、绝干空气用量 L [kg干气/hr];四、湿空气参数;9.2.3 热量衡算;QP：预热器内加入热量，[kJ/hr]； QD：干燥器内加入热量，[kJ/hr]。;一、预热器的加热量计算 qP;cM：干燥后物料比热，[kJ/kg湿料℃]； cw：水的比热， [kJ/kg水℃]。;2. 输出量;所需外加总热量 q：;9.2.4 空气出口状态的确定;令：;等焓过程：; 空气放出的显热完全用于蒸发水分所需的潜热，而水蒸汽又把这部分潜热带回到空气中，所以空气焓值不变。;二、实际干燥过程;3. 空气出口状态的确定方法;9.2.5 干燥器的热效率; 因此，t2不能过低，一般规定t2比进入干燥器时空气的湿球温度tw高20 ~ 50℃。;9.3 干燥速率与干燥时间;9.3.1 物料中所含水分性质;二、平衡水分与自由水分;三、结合水分与非结合水分;【例7-4】在常压25℃下，水分在ZnO与空气间的平衡关系为： 相对湿度 φ＝100%，平衡含水量X*＝0.02 kg水/kg干料 相