化工原理課件：第5章 干燥1

1、第5章 干燥 通過本章學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握干燥的基本概念和原理；濕空氣的性質(zhì)及濕焓圖；干燥過程的物料衡算與熱量衡算方法.學(xué)習(xí)目的與要求5.0 干燥過程概述 1 干燥的原理與應(yīng)用第5章 干燥一、干燥過程的原理氣、固相中所含濕分的不同分離物系固體中的濕分形成兩相體系的方法引入一氣相（干燥介質(zhì)）傳質(zhì)原理（固相氣相） 固體物料干燥過程濕物料熱空氣氣膜氣相主體Q 推動力 t - twN 推動力 pw- p二、干燥過程的應(yīng)用應(yīng)用示例濕聚氯乙烯干燥成聚氯乙烯產(chǎn)品濕尿素干燥成尿素產(chǎn)品含水量 3%含水量 0.5%干燥含水量 2%含水量 0.3%干燥三、干燥過程與其他除濕方法的比較工程中的常用除濕方法 機械除濕 物理除濕

2、 利用熱能除濕干燥除濕的特點 除濕徹底 能耗高為節(jié)能工業(yè)上多采用聯(lián)合除濕機械除濕干燥除濕沉降過濾離心吸附干燥5.0 干燥過程概述 1 干燥的原理與應(yīng)用第5章 干燥2 干燥過程的分類按操作壓力分類干燥按傳熱方式分類干燥過程的分類常壓干燥 真空干燥傳導(dǎo)干燥 對流干燥按操作方式分類輻射干燥介電加熱干燥干燥間歇干燥 連續(xù)干燥干燥5.0 干燥過程概述 第5章 干燥5.1.1 濕空氣的性質(zhì)5.1 濕空氣的性質(zhì)及濕焓圖 1、濕度 H (濕含量)干燥介質(zhì)干燥濕分計算基準濕空氣中水汽的質(zhì)量與絕干空氣的質(zhì)量之比定義濕空氣水分1kg 絕干氣kg水汽 / kg絕干氣H符號單位kg / kg絕干氣常壓下濕空氣可視為理想

3、氣體1、濕度 H (濕含量)水汽的分壓總壓濕空氣中水汽與絕干氣的摩爾比濕空氣被水所飽和若飽和濕空氣1、濕度 H (濕含量)空氣溫度下純水的飽和蒸汽壓2、相對濕度濕空氣中水汽分壓與同溫度水的飽和蒸汽壓之比定義符號單位干燥能力吸收水分能力干燥速率傳質(zhì)推動力p = 0 = 0 絕干空氣p= ps = 100 飽和空氣2、相對濕度分析3、比體積 vH以1 kg 絕干氣為基準的濕空氣的體積m3濕空氣 / kg絕干氣定義符號單位設(shè)濕空氣的溫度為 t濕空氣的濕度為 H濕空氣的總壓力為 p總3、比體積 vH4、比熱容 cH常壓下將以 1kg 絕干氣為基準的濕空氣的溫度升高（或降低）1 所吸收（或放出）的熱量k

4、J / (kg絕干氣) 定義符號單位設(shè)濕空氣的濕度為 H則絕干氣比熱容水汽的比熱容在常用溫度范圍內(nèi) cg =1.01 kJ / (kg絕干氣) cv =1.88 kJ / (kg水汽) 4、比熱容 cH故有 5、焓 IkJ/kg絕干氣以1 kg 絕干氣為基準的濕空氣的焓值則定義符號單位絕干氣的焓值為 Ig水汽的焓值為 Iv設(shè)濕空氣的溫度為 t濕空氣的濕度為 H以0為基準設(shè)5、焓 I則 6、溫度1.干球溫度與濕球溫度 用普通溫度計直接測得的濕空氣的溫度，稱為干球溫度，簡稱溫度，以 t 表示。它是濕空氣的真實溫度。 (1)干球溫度 t(2)濕球溫度 tW 用濕球溫度計測得的濕空氣的溫度，稱為濕球溫

5、度。濕球溫度可度量濕空氣的濕度大小。 濕球溫度計示意圖不飽和濕空氣 水接觸 水分汽化:向氣相主體傳遞(汽化熱為水分本身溫度降低放出顯熱)熱量傳遞 濕度差 質(zhì)量傳遞 溫度差 熱量由氣相主體傳遞給水分(氣相溫度下降)達平衡狀態(tài) t tw 溫度維持不變 不飽和濕空氣 6、溫度濕球溫度的測量機理(3)濕球溫度與干球溫度及濕度的關(guān)系濕空氣的干球溫度為 t濕空氣的濕度為 H設(shè)濕空氣的濕球溫度為 tw氣膜中飽和濕度為 Hs,tw傳熱速率為 J/s 傳質(zhì)速率為 kg/s 6、溫度穩(wěn)態(tài)下 聯(lián)立得 測定 t、tw 濕度 H 未飽和濕空氣t tw 飽和濕空氣t = tw 6、溫度不飽和濕空氣 水絕熱狀態(tài)接觸 水分汽化:向氣相主體傳遞(汽化熱為水分本身溫度降低放出顯熱)熱量傳遞 飽和濕空氣濕度差 質(zhì)量傳遞 溫度差 熱量由氣相主體傳遞給水分(氣相溫度下降絕熱冷卻)達飽和狀態(tài) t tas H Has 100 2.絕熱飽和冷卻溫度 tas 6、溫度絕熱飽和冷卻塔示意圖1塔 身2填 料3循環(huán)泵絕熱狀態(tài)絕熱飽和溫度與干球溫度及濕度的關(guān)系未飽和濕空氣的焓飽和濕空氣的焓絕熱過程6、溫度因為H、Has值很小整理得通常比較得6、溫度不飽和濕空氣 飽和濕空