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第八章 生物产品干燥设备 干燥：是利用热能除去固体物料中湿分（水分或其他溶剂）的操作。 干燥的好处： 物料易包装，易运输。 提高生物的稳定性。 第一节 干燥过程的基本计算方法 二、生物工业产品干燥的特点 ⑴必须是快速高效的，加热温度不宜过高； ⑵产品与干燥介质的接触时间不能太长； ⑶干燥产品应保持一定的纯度，在干燥过程中不得有杂质混入。 生物工业产品干燥方式：采用喷雾干燥、气流干燥、沸腾干燥和冷冻干燥。 三、干燥过程的基本计算方法 （一）湿空气的性质 ? ???1.?湿度H（绝对湿度，湿含量）： 单位质量干空气所带的水汽质量，即 2、???相对湿度?： 水汽分压与水的饱和蒸汽压之比，即 3、???比容vH: 单位质量干空气所具有的湿空气体积，即 由 得 所以 4、?比热cH（湿热）： 常压下1kg干空气和其所带的Hkg水汽升高1?C所需的热量，即 5、 焓I： 1kg干空气和其所带的Hkg水汽的焓，即 6、干球温度t和湿球温度tw 干球温度：真实温度 将湿球温度计置于大量不饱和空气(t，H)中，设开始时水分与空气温度相同，因空气不饱和，水分必然汽化，汽化所需热量只能由水分本身温度下降放出显热而供给。 水温下降后，与空气间出现温度差，空气又传递显热给水分，当空气传给水分的显热等于水分汽化所需的潜热时，水温维持稳定，该温度即为空气的湿球湿度tw。 此时 7、 绝热饱和温度tas 不饱和空气(t，H)在绝热饱和器中与大量的水充分接触，设开始时水与空气温度相同，因空气不饱和，水必然汽化，汽化所需热量来自空气温度的下降，以及水温的下降。 当气温下降放出的显热等于水分汽化所需潜热时，出口气温和水温维持稳定，该温度即为空气的绝热饱和温度。 稳定后，汽化所需潜热完全来自气温下降放出的显热，同时水汽又以潜热的形式将显热带回气相，所以过程等焓或近似等焓。 该过程也称为绝热降温增湿过程。 8、 露点td： 不饱和空气等湿冷却到饱和状态时的温度。 由 所以露点就是以水汽分压作为饱和蒸汽压来确定的温度，即 得 所以 不饱和空气 饱和空气 湿空气的H-I图（湿焓图） 湿空气的状态由两个独立的性质确定，其他性质可以计算，但计算繁琐，有时还要式差 。工程上为了计算方便，常用算图来表示湿空气各性质之间的关系。下面讨论常用的湿焓图(H-I图)。 A、 等H线：与纵轴平行 B、 等I线：与斜轴平行 C、? 等t线 D、等?线 E、水汽分压线 ?????? H-I 图的说明与应用 1．已知空气状态点A，求其他参数 2．已知一对独立参数，求状态点 (1)??? t 和tw? (3)? t 和?? (二) 干燥过程的物料衡算与热量衡算湿物料中含水量的表示方法 一、 湿基含水量w 二、 干基含水量X 显然 ， ? ?干燥系统的物料衡算 ?一、 水分蒸发量W ?设L—干空气消耗量，kg干空气/s； G—干物料流量，kg干物料/s； W—水分蒸发量，kg/s； G1、G2—湿物料进出干燥器时的流量，kg湿物料/s。 对干燥器进行水分的物料衡算 则 二、 空气消耗量 由上式得： 或 ，单位空气消耗量，kg干空气/kg水分。 三、 干燥产品流量G2 对干燥器进行干物料衡算 则 所以 ? 干燥系统的热量衡算 ? 一、 热量衡算的基本方程 ? ? ? ? ? 对预热器进行焓衡算 则 对干燥器进行焓衡算 则 所以 所以 为方便，假定 (1)??? 新鲜空气中水汽的焓等于废气中水汽的焓 即 (2)? 湿物料进出干燥器时的比热相等，并可取其平均值 即 而 由 相减并代入假定(1)，得 又由 相减，并代