化工原理课件-干燥.pptVIP

三、对流干燥的传热传质过程 3、干燥产品流量G2 对进出干燥器的绝干物料进行衡算： 干燥系统的物料衡算* 注意：干燥产品是指离开干燥器时的物料，并非是绝干物料，它仍是含少量水分的湿物料。 [kg湿物料/s] 整个系统 Q＝ Qp ＋QD 干燥器 预热器(忽略其热损失) Qp＝L(I1-I0) QD＝ L(I2-I1)＋ G(I2’-I1’) ＋QL 热量衡算： 其中物料的焓I’包括绝干物料的焓和水分的焓，即 1、热量衡算的基本方程 连续逆流干燥热量衡算示意图 三、干燥系统的热量衡算* §5-3 干燥过程的物料衡算与热量衡算 H0, H1, H2 — 湿空气进入预热器、离开预热器（进入干燥器）及离开干燥器时的湿度，kg/kg绝干气 I0, I1, I2 — 湿空气进入预热器、离开预热器（进入干燥器）及离开干燥器时的焓，kJ/kg绝干气 t0, t1, t2 — 湿空气进入预热器、离开预热器（进入干燥器）及离开干燥器时的温度，℃ Qp— 单位时间内预热器消耗的热量，kW θ1,θ2 — 湿物料进、出干燥器时的温度，℃ I1’, I2’ — 湿物料进、出干燥器时的焓，kJ/kg绝干料 QD — 单位时间内向干燥器补充的热量，kW QL — 干燥器的热损失速率，kW 1、热量衡算的基本方程 (1) 将湿度为H0的新鲜空气L由t0加热至t2，所需热量 系统所需总热量 (2) 湿物料进料G1=G2+W，其中干燥产品G2由θ1加热至θ2，所需热量为 水分W 由θ1被加热汽化并升温至t2，所需热量为 (温度θ1 的水先降至0℃，汽化，再加热至t2） 包括: (3) 干燥系统损失的热量QL 因此 干燥系统的热量衡算* 空气升温所需热量 蒸发水份所需热量 物料升温所需热量 干燥器热量损失 和湿物料中水分带入系统的焓，则有： 若忽略空气中水汽进出系统的焓变 干燥系统的热量衡算* 1、热量衡算的基本方程 2、干燥系统的热效率 干燥系统的热量衡算* 即有： 热效率愈高表明干燥系统的热利用率愈好。 可通过提高t1、降低t2、提高H2及废热利用等措施来提高热效率。 自学教材P257【例5-5】 但提高t1不适合热敏性物料；降低t2、提高H2会导致干燥过程热质传递推动力的降低，从而降低干燥速率。 四、空气通过干燥器时的状态变化 §5-3 干燥过程的物料衡算与热量衡算 根据空气在干燥器内焓的变化，将干燥过程分为等焓过程与非等焓过程。 1、等焓干燥过程(绝热或理想干燥过程 ) 不向干燥器补充热量，QD=0； 忽略干燥器向周围散失的热量， QL=0； 物料进出干燥器的焓相等， I2’=I1’ 代入干燥器热衡式 QD＝ L(I2-I1)＋ G(I2’-I1’) ＋QL 得 I2=I1 （表明空气通过干燥器时焓恒定） H0 t0 A I H t1 B t2 C 等焓干燥过程空气的状态变化示于H-I图： 由ｔ0及Ｈ0确定空气进入预热器前的状态点A 空气在预热器内等湿加热至ｔ1，即至点B 空气在干燥器内等焓吸湿降温至t2，即至点C t 过点Ｂ的等焓线是理想干燥过程的操作线。 条件： 注意： 温度 t 湿度 H 相对湿度 φ 空气通过干燥器时的状态变化 1、等焓干燥过程(绝热或理想干燥过程 ) 加热器 H0 φ0 φ1 φ2 t0 t1 H1 t2 H2 干燥室 t 0 t 1 t 2 t t 1 H H 1 H 0 H 1 H 2 φ φ0 φ1 φ1 φ2 思考：I ？ 2、非等焓干燥过程（实际干燥过程 ） 不向干燥器补充热量，QD=0； 不能忽略干燥器向周围散失的热量， QL0； 物料进出干燥器时的焓不相等， I2’-I1’0 空气通过干燥器时的状态变化 非等焓干燥过程空气焓的变化情况 空气焓值降低 空气焓值增大 空气等温变化，焓值增大 代入式 QD＝ L(I2-I1)＋ G(I2’-I1’) ＋QL 得 I2I1 C1 C2 C3 (2)空气焓值增大 向干燥器补充的热量大于损失的热量与加热物料消耗的热量之和, 有I2I1 向干燥器补充的热量足够多，能使空气在干燥过程中维持恒定的温度ｔ1 (3)空气等温变化 I t1 B t2 C H 条件： (1)空气焓值降低 例：某种湿物料在常压气流干燥器中进行干燥，湿物料的流量为1kg/s，初始湿基含水量为3.5%，干燥产品的湿基含水量为0.5%。空气状况为：初始温度为25℃，湿度为0.005kg/kg干空气，经预热后进干燥器的温度为140℃，若离开干燥器的温度选定为60℃和40℃， 试分别计算需要的空气消耗量及预热器的传热速率。 又若空气在干燥器的后续设备中温度下降了1