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化工原理多媒体课件 淮阴工学院 生命科学与化学工程学院 第5章 干燥 概述 5.1 湿空气的性质及湿焓图 5.2 干燥过程的物料衡算与热量衡算 5.3 固体物料在干燥过程中的平衡关系与速率关系 5.4 干燥设备 概述 1 固体物料的除湿方法 机械除湿：沉降、过滤、离心分离、吸附等 干燥：利用热能使湿物料中的湿分汽化 2 干燥分类 常压干燥、真空干燥 连续干燥、间歇干燥 传导干燥、对流干燥、辐射干燥、介电加热干燥 3 本章内容 湿空气除去湿物料中的水分的对流干燥过程及设备 5.1 湿空气的性质及湿焓图 5－1－1 湿空气的性质 5－1－2 湿空气的H-I图 5.1.1 湿空气的性质 1 湿度H 饱和湿度 2 相对湿度百分数φ 3 比体积（湿比容） 4 比热容 6 焓 例5－1 若常压下某湿空气的湿度为20°C、湿度为0.014673kg/kg绝干气，试求：（1）相对湿度；（2）比容；（3）比热容；（4）焓。50 °C时上述各项。 解：（1） （2） （3） （4） （1） （2） （3）不变 （4） 6 干球温度和湿球温度 7 绝热饱和冷却温度 8 露点 水蒸气－空气系统 不饱和空气 饱和空气 例5－2 常压下湿空气的温度为30 °C 、湿度为0.02403kg/kg绝干气，试计算湿空气的各种性质，即：（1）分压；（2）露点；（3）绝热饱和温度；（4）湿球温度。 解：（1） （2）附录十，td=27.5 °C （3） （4） 5.1.2 湿空气的H-I图 1 湿焓图的结构 横坐标：湿度 纵坐标：温度，焓（斜线），水气分压（右） 等湿线，等温线，等焓线，等相对湿度线 1)等湿线 平行于纵轴（垂直于横轴） 2)等焓线 平行于斜轴 3）等干球温度线群 4）等相对湿度线 5）蒸汽分压线 2 湿焓图的应用 例5－3 在H-I图中确定例5－1中20 °C及50 °C时的（1）及（4）两项。 解： （1）相对湿度 （2）焓 例5－4 在H-I图上确定例5－2的湿空气状态点以及有关参数。 解：（1）分压；（2）露点；（3）绝热饱和温度 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 5.2.2 干燥系统的物料衡算 5.2.3 干燥系统的热量衡算 5.2.4 空气通过干燥器时的状态变化 5－2－1 湿物料中含水量的表示方法 1 湿基含水量 2 干基含水量 3 湿物料的比热容 4 湿物料的焓 5－2－2 干燥系统的物料衡算 目的 确定水分蒸发量，空气消耗量，干燥产品流量 1 水分蒸发量 2 空气消耗量 3 干燥产品流量 5.2.3 干燥系统的热量衡算 目的 预热器消耗热量，干燥器补充热量，干燥过程消耗总热量 1 热量衡算的基本方程 1）预热器消耗的热量 2）干燥器补充的热量 3）干燥系统消耗的总热量 分析 加热空气 加热并汽化水分 加热湿物料 热损失 忽略空气中水汽进出干燥系统的焓的变化 忽略湿物料中水分带入干燥系统的焓 2 干燥系统的热效率 例5－5 常压下以温度为20 °C 、相对湿度为60％的新鲜空气为介质，干燥某种湿物料。空气在预热器中被加热到90 °C后送入干燥器，离开时的温度为45 °C 、湿度为0.022kg/kg绝干气。每小时有1100kg温度为20 °C 、湿基含水量为3％的湿物料送入干燥器，物料离开干燥器时温度升到60 °C 、湿基含水量降到0.2%。湿物料的平均比热容为3.28kJ/(kg绝干料. °C)。忽略预热器的热损失，干燥器的热损失速率为1.2kW。试求：（1）水分蒸发量；（2）新鲜空气消耗量；（3）若风机装在预热器的新鲜空气入口处，求风机的风量；（4）预热器消耗的热量；（5）干燥系统消耗的热量；（6）向干燥器补充的热量；（7）干燥系统的热效率。 解： （1）水分蒸发量 （2）新鲜空气消耗量 （3）风机的风量 （4）预热器中消耗的热量 （5）干燥系统消耗的总热量 （6）向干燥器补充的热量 （7）干燥系统的热效率 5.2.4 空气通过干燥器时的状态变化 1 等焓干燥过程 不向干燥器中补充热量 忽略热损失 物料进出干燥器的焓相等 2 非等焓干燥过程 1）焓值减小（BC1） 2）焓值增加（BC2） 3）等温过程（BC3） 例5－6 在常压连续逆流干燥器中将某种物料自湿基含水量50％干燥至6％。采用废气循环操作，即由干燥器出来的一部