天津大学版 化工原理 第七章 干燥 ppt 课件.ppt

《化工原理》 第七章 干 燥 Chapter 7 Drying 内容简介 本章主要介绍以湿空气为干燥介质、湿分为水的对流干燥过程的理论基础，对湿空气的性质、干燥过程的相平衡、干燥过程的基本计算、工业常用干燥设备进行了较为详细的讨论。 本章重点 ①湿空气性质； ②固体物料干燥过程的相平衡； ③恒定干燥条件下的干燥曲线和干燥速度曲线； ④基本干燥过程计算，包括干燥过程的物料衡算、热量衡算和干燥时间的计算； ⑤典型干燥设备的工作原理、结构特点。 本章难点 湿空气性质中的绝热饱和温度tas和湿球温度tw的概念及二者的异同； 概述（Introduction） 三、对流干燥过程原理 六、干燥介质及干燥能进行的条件 第一节 湿空气的性质及湿度图 1.湿份的表示方法 (2)相对湿度（Relative humidity） 2.比容?H (Humid volume) 或湿比容 (m3/kg绝干气体) 4.焓I (Total enthalpy) 5.干燥过程中的物料温度 C、湿球温度的测定 1 (3)绝热饱和冷却温度tas (4)露点td 6、气体湿度图（Humidity chart） A、空气湿度图的绘制 （Humidity chart） (3) 等干球温度线 (等 t 线) B、空气湿焓图的用法（Use of humidity chart） 湿度图的使用 ① 空气状态的确定：已知空气的任何两个参数即可确定其状态。 ② 空气的加热与冷却过程 加热：空气的φ减小，表明空气接收水汽的能力加强 ② 空气的加热与冷却过程 冷却：t＜td时，空气的H不变；t=td时，有水冷凝 湿空气性质的总结 在总压一定的情况下，空气的状态由两个参数确定，其他参数可查图或计算求得； 第二节 干燥过程的物料衡算与热量衡算 物料衡算 热量衡算 一、物料衡算 1、物料含水量的表示方法 二、 热量衡算 1、预热器的热量衡算 以预热器作控制体 三、 空气通过干燥器时的状态变化 1、等焓干燥过程 (又称绝热干燥、理想干燥) 三、 空气通过干燥器时的状态变化 2、非等焓干燥过程 一、湿份在气体和固体间的平衡关系 1、平衡水分和自由水分 二、物料中的水分 三、物料的吸湿性 四、对流干燥的基本规律 1、干燥曲线 2、物料的结构和吸湿性 3、干燥速率的定义 4、干燥速率曲线 理论解释 临界湿含量（Critical moisture content） (1)恒速干燥阶段 讨论 (a) 恒速阶段与降速阶段的比较 第四节 恒定干燥条件下干燥时间的计算及干燥设备 一、恒速干燥段的干燥时间 二、降速干燥段的干燥时间 二、降速干燥段的干燥时间 1 1 2 3 4 5 6 干燥实验:将湿物料置于恒定空气流中进行干燥,测定物料的质量随着干燥时间的变化规律. X* ? m 70 X8 320 m8 8 50 X7 250 m7 7 50 X6 200 m6 6 50 X5 150 m5 5 X4－X3 50 X4 100 m4 4 X3－X2 30 X3 50 m3 3 X2－X1 20 X2 20 m2 2 X1-0 0 X1 0 m1 1 率干基含水X 时间 质量 序号 返回 干燥器 一、常用工业干燥器 厢式干燥器 小型的称为烘箱，大型的称为烘房， 是典型的常压、间歇式、对流干燥设备。 优点：对物料的适应性强。 缺点：物料得不到分散，干燥速率低，热利用率较差、 且产品质量不均匀。产量不大。 等湿线 等焓线 等温线 p-H线 相对湿度线 不饱和空气：φ＜1，t ＞ tw＝tas＞td 饱和空气： φ＝1，t=tw＝tas＝td 3、 空气用量的确定 ② 干基含水率： 干燥器 空气L t0,H0,I0 预热器 L t1,H1,I1 L t2,H2,I2 物料G1,?1,X1,I1’ 物料G2, ? 2，X2 ,I2’ 2、水分蒸发量W ① 湿基含水率： 物料衡算（Mass balance） 湿物料 G1 , w1 干燥产品 G2 , w2 热空气 L , H1 湿废气体 L , H2 3、绝干空气消耗量 绝干空气比消耗 2、水分蒸发量 2、干燥器的热量衡算：以干燥器为控制体 空气L t0,H0,I0 预热器 Qp L t1,H1,I1 干燥器 物料G,?1，X1 ，I1’ 物料G, ? 2，X2 V t2,H2,I2 QL QD I2’ 干燥器的热效率定义为： 提高干燥器热效率的方法有： (a)减少干燥器的热损失QL↓ (b)降低空气出干燥器的温度t2或提高H2。或采用废气循环、中间加热的方式。 3、干燥器的热效率 若忽略湿物料