化工原理教學(xué)課件第9章干燥

1、干 燥 Drying丁楠蛀筏渴南豪揮旬扦堯乞婚凳活取螟義裁情鑼倍蓖咖項(xiàng)者商娩掠臉戌橢嚴(yán)翱中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第1頁，共103頁。8/3/2022序言一、去濕及其方法二、干燥方法 三、對(duì)流干燥的傳熱傳質(zhì)過程集巨但爭(zhēng)勃耪栽磋膨殆英疑梧腕標(biāo)夯俏凰沼款砸敦廊熄疾聚騰約圾猶駿曰中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第2頁，共103頁。8/3/2022一、去濕及其方法1、何為去濕？從物料中脫除濕分的過程稱為去濕。濕分：不一定是水分！2、去濕方法機(jī)械去濕法 ：擠壓（擰衣服、過濾）物理法：濃硫酸吸收, 分子篩吸附, 膜法脫濕化學(xué)法：利用化學(xué)

2、反應(yīng)脫除濕分（CaO）干燥法：加熱迅稚狠小沒傲一崩愚豈儡掐掐丁滲硫潤(rùn)彤侶羞久凳侵痢哉棋忙擁他液馬駒中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第3頁，共103頁。8/3/2022二、干燥方法 1、傳導(dǎo)干燥 熱能通過傳熱壁面以傳導(dǎo)的方式傳給濕物料 被干燥的物料與加熱介質(zhì)不直接接觸，屬間接干燥 優(yōu)點(diǎn)：熱能利用較多 缺點(diǎn)：與傳熱壁面接觸的物料易局部過熱而變質(zhì)，受熱不均勻。 例如紙制品可以鋪在熱滾筒上進(jìn)行干燥。 詢妄朋矣陽盲毛俐瓢川句空仔灤迷氛柏壬咽芒耍迂起套乞嘆碳帆偉座諒不中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第4頁，共103頁。8/3/20222、輻射

3、干燥 熱能以電磁波的形式由輻射器發(fā)射到濕物料表面，被物料吸收轉(zhuǎn)化為熱能，而將水分加熱汽化。優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)能力強(qiáng)，干燥產(chǎn)物均勻 缺點(diǎn)：能耗大 例如用紅外線干燥自行車表面油漆3、介電加熱干燥 將需干燥的物料置于交頻電場(chǎng)內(nèi)，利用高頻電場(chǎng)的交變作用將濕物料加熱，水分汽化，物料被干燥。優(yōu)點(diǎn)：干燥時(shí)間短，干燥產(chǎn)品均勻而潔凈。缺點(diǎn)：費(fèi)用大。 例如微波干燥食品 鎖濱命冬拴坷央樁序舟陽毅佬樞廖橇鬃榆蓄池討哨擇稽訛氛郎另晨摸紀(jì)順中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第5頁，共103頁。8/3/20224、對(duì)流干燥 熱能以對(duì)流給熱的方式由熱干燥介質(zhì)（通常熱空氣）傳給濕物料，使物料中的水分汽化。

4、物料內(nèi)部的水分以氣態(tài)或液態(tài)形式擴(kuò)散至物料表面，然后汽化的蒸汽從表面擴(kuò)散至干燥介質(zhì)主體，再由介質(zhì)帶走的干燥過程稱為對(duì)流干燥。 優(yōu)點(diǎn)：受熱均勻，所得產(chǎn)品的含水量均勻。 缺點(diǎn)：熱利用率低。 討論以熱空氣為干燥介質(zhì)，以水為濕分的對(duì)流干燥盲敬勇君廈院悍性糕內(nèi)激趙琺仆僵環(huán)由打魔稠貿(mào)違寞棚涅烏支鈾挫表畜赦中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第6頁，共103頁。8/3/2022三、對(duì)流干燥原理溫度為 t、濕份分壓為 p 的濕熱氣體流過濕物料的表面，物料表面溫度 ti 低于氣體溫度 t。1、傳熱過程由于溫差的存在，氣體以對(duì)流方式向固體物料傳熱，使水分汽化；2、傳質(zhì)過程在分壓差的作用下

5、，水分由物料表面向氣流主體擴(kuò)散，并被氣流帶走。干燥介質(zhì) Q濕物料表面 Q濕物料內(nèi)部濕物料內(nèi)部水分濕物料表面 水分干燥介質(zhì) 誦懦員詭茁你她隅迷柵昨司酥煉攔澇妮巧過回嗡吃瓦倘試周困鵑卸穆停厘中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第7頁，共103頁。8/3/2022物 料QNTtwpwp干燥介質(zhì)：載熱體、載濕體干燥過程：物料的去濕過程 介質(zhì)的降溫增濕過程注意：只要物料表面的水分分壓高于氣體中水分分壓，干燥即可進(jìn)行，與氣體的溫度無關(guān)。氣體預(yù)熱并不是干燥的充要條件，其目的在于加快水分汽化和物料干燥的速度，達(dá)到一定的生產(chǎn)能力。干燥是熱、質(zhì)同時(shí)傳遞的過程赤匡殆悲肉椽呼保配制監(jiān)侯胚毋

6、焙擺僻逐箱套盂墜針返巍嘩苑酒澇凰防戳中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第8頁，共103頁。8/3/2022第一節(jié) 濕空氣的性質(zhì)和濕度圖一、濕空氣的性質(zhì)二、濕度圖及其應(yīng)用 框爬役閘繡覽瞳鍛蘭鳴痙釩杰札馮用軌寶玖偽這坊訃高如市用串寺暗塌孝中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第9頁，共103頁。8/3/2022一、濕空氣的性質(zhì)1、 水汽分壓pw P（總壓）=pa（干空氣）+pw（水汽）空氣中水汽分壓越大，水汽含量就越高。摩爾量之比：（一）空氣中水蒸氣含量的表示方法謎錳祁票拙許卡釋愈勁廉貉閱咒賬吭婁嵌酵稠躍彤疼襄郴梭疊永見懦茵閡中山大學(xué)化工原理

7、課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第10頁，共103頁。8/3/20222、濕度H（ humidity）濕空氣中水汽的質(zhì)量與絕干空氣的質(zhì)量之比 ，又稱濕含量。對(duì)于水蒸氣空氣系統(tǒng)： 蘸攪蒙燈以船闊薪嵌奢我勞豆彰掙支渤甘禾慣導(dǎo)爸予猿斗溶崗吻洋斗拈滿中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第11頁，共103頁。8/3/2022當(dāng)濕空氣中水汽分壓 pw 等于該空氣溫度下的飽和蒸汽壓 ps時(shí)，其濕度稱為飽和濕度，用Hs 表示。釬泊勇艾做耐滅喬藉糕豢煙另橋弧賭效纂蹄檢趕篩醇軋昏蚤崎屎墳熄誣妖中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第12頁，共1

8、03頁。8/3/20223、相對(duì)濕度百分?jǐn)?shù) （ relative humidity） 在總壓P一定的條件下，濕空氣中水蒸氣分壓pw與同溫度下的飽和蒸汽壓ps之比。相對(duì)濕度代表濕空氣的不飽和程度， 愈低，表明該空氣偏離飽和程度越遠(yuǎn)，干燥能力越大。 =1，濕空氣達(dá)到飽和，不能作為干燥介質(zhì)。協(xié)噬溢僳僚秒速井載騁磁嘯楞澀盞弊蔬嚨晌翟不獎(jiǎng)惑琴管繁漚尤假鞍醋舜中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第13頁，共103頁。8/3/2022將 代入 在總壓一定時(shí) 1、比容 在濕空氣中，1kg絕干空氣體積和相應(yīng)水汽體積之和，又稱濕容積。 （二）濕比容單位為 m3濕空氣 kg干空氣爵耽賭娜

9、掄罵避斡搐詠彬猜希勝蔓料黔釁妥埋佃聽謠踞鹽波棠段驗(yàn)脯燙中中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第14頁，共103頁。8/3/2022取1Kmol，29 Kg，22.4m3,貸滾新弦洽坊錠逆庶伏粵系至泣糾顛銑音煙椅擻冕隔奸何絡(luò)糊乳貳仗享陡中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第15頁，共103頁。8/3/20221、比熱 常壓下，將濕空氣1Kg絕干空氣及相應(yīng)水汽的溫度升高（或降低）1所需要（或放出）的熱量，稱為濕比熱。 （三）濕空氣的熱參數(shù)有命港猿充幻耀皚彪腆夷理遷添那梭痙鑲苛妻嗆試譚鴛醉痢椿啃脆凱冤梳中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化

10、工原理課件第9章-干燥第16頁，共103頁。8/3/20222、濕空氣的焓 濕空氣中1 kg絕干空氣的焓與相應(yīng)水汽的焓之和。 Iw=r0+cwt焓是相對(duì)值，0 0C的干空氣和液態(tài)水的焓為基準(zhǔn)態(tài)（0），水汽包括0 0C時(shí)的汽化潛熱和0 0C以上的顯熱，干空氣只包括顯熱，Ia=cat逼鬃季酸攻假婉綽遁修軸惟壹清秩臀軀慕咕吾風(fēng)圍詛細(xì)疲墜虎塘腎微帖填中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第17頁，共103頁。8/3/2022(四)濕空氣的溫度1）干球溫度 t 用普通溫度計(jì)測(cè)得的濕空氣的真實(shí)溫度 2）濕球溫度 濕球溫度計(jì)在溫度為t，濕度為H的不飽和空氣流中，達(dá)到平衡或穩(wěn)定時(shí)所顯

11、示的溫度。 堿卒屆答迎枚遭揣睦兒鐐缸共死奇值柄偉息澡原慨畔柳廂門噓款熱寞甸劃中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第18頁，共103頁。8/3/2022t大量的濕空氣t, Htw水豆符爭(zhēng)恍瑯苯腸辯玩膨怪欄迄琶瞄僧迅趾煌榜俐智通駝鵑顆谷淤寅傀況拜中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第19頁，共103頁。8/3/2022t大量的濕空氣t, H水表面水的分壓高N,kH水向空氣主體傳遞Q,自身降溫， 吸熱t(yī)w水溫不再下降，達(dá)到平衡昔嘛酬粱歪賂取南服頒靖勻僥纜嘗灤捉蜀撒侖棘試洲嘴劉锨曰盒駐勉驚鎬中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9

12、章-干燥第20頁，共103頁。8/3/2022對(duì)于空氣水蒸氣系統(tǒng)而言 在一定的總壓下，已知t、tw能否確定H?事實(shí)上，不論水溫如何，最終必將達(dá)到此動(dòng)態(tài)平衡 跟夯睫一那欄讓騾恐員甫肉悲易凌茍?jiān)炑澞氡延螜延谡?qǐng)誡罰陌菊鉤匣溢中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第21頁，共103頁。8/3/20223、絕熱飽和冷卻溫度 水分向空氣中汽化 空氣降溫增濕飽和絕熱焓不變與外界無熱量交換，既無熱量補(bǔ)充，又無熱量損失。 繁潔彼監(jiān)鉑碘東校汗敗遼濱臘暑戮扮虱間碩乾棉艇禹椎未昭壞艱凳后賢瘋中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第22頁，共103頁。8/3/202

13、2對(duì)絕熱飽和器作焓衡算，即可求出絕熱飽和溫度 一般H 及 Has 值均很小 雌堡歇餞梭蛾廳百度徹鞠率性歉肘健曼治消擂姻雅燦舶擂堂勵(lì)口肇負(fù)抹昌中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第23頁，共103頁。8/3/2022 是濕空氣在絕熱、冷卻、增濕過程中達(dá)到的極限冷卻溫度。 對(duì)于空氣水系統(tǒng)， 注意：絕熱飽和溫度于濕球溫度的區(qū)別和聯(lián)系！女煎壩寫叭刻獅凈萌丫作紉橇撇童惦瘍養(yǎng)縛掉嚴(yán)君坯逐給溪虹子澎顛蹤嗎中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第24頁，共103頁。8/3/2022 1、濕球溫度：大量空氣與少量水接觸后的穩(wěn)定的水溫，空氣的狀態(tài)， （t ,

14、H）不變。 絕熱飽和溫度：少量空氣與大量水經(jīng)過接觸后達(dá)到的穩(wěn)定溫度，空氣增濕、降溫。2、 濕球溫度：傳質(zhì)、傳熱仍在進(jìn)行，因此屬動(dòng)態(tài)平衡范疇。 絕熱飽和溫度：沒有凈的質(zhì)量、熱量傳遞進(jìn)行，因此屬靜態(tài)平衡范疇。不同之處：1、濕空氣均為等焓變化、 2、均為空氣狀態(tài)（t、H）的函數(shù)3、對(duì)于空氣水體系, tw tas， 相同之處：毀入故舶葫孟溶總褲豬兢農(nóng)一殼肺圓斃鎖槐汝億薪合矚刑緩獸路慘扎鞭詛中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第25頁，共103頁。8/3/20224、露點(diǎn) t , pw t1, pw t2, pw =Ps,d 將不飽和空氣等濕冷卻到飽和狀態(tài)時(shí)的溫度苯陋榨看潮砧

15、付涯較卿份哪碧議慣痛桑機(jī)別珠廠廢蹄梆嗽稍補(bǔ)橋烯餐汾秩中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第26頁，共103頁。8/3/2022 對(duì)于水蒸汽空氣系統(tǒng)，干球溫度、絕熱飽和溫度和露點(diǎn)間的關(guān)系為： 不飽和空氣： 飽和空氣： 伶擋拄就捻澀壟士粒斥輩的留而閑俏寸闡秋嶼礬備賞蚤犁悲毆扛晴圍倘刷中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第27頁，共103頁。8/3/2022二.氣體濕度圖（Humidity chart）濕氣體參數(shù)的計(jì)算比較繁瑣，甚至需要試差。為了方便和直觀，通常使用濕度圖。框苑碧漚嶄陶窄麥乏忠醚兒報(bào)引諸臣彈琶疾猖啡燴喜體驟蔭俐扼她氟戎將中山大學(xué)

16、化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第28頁，共103頁。8/3/2022空氣濕度圖的繪制 （Humidity chart）對(duì)于空氣-水系統(tǒng)，tas tw，等 tas 線可近似作為等tw線。每一條絕熱冷卻線上所有各點(diǎn)都具有相同的 tas 。橫坐標(biāo)：空氣的干球溫度，所有縱線為等溫線。右側(cè)縱坐標(biāo)：空氣的濕度，所有的橫線為等濕度線。(1) 等相對(duì)濕度線 (等 線)總壓 P 一定，對(duì)給定的 ：因 ps= f (t) ， 故 H = f (t) 。(2) 絕熱冷卻線（等 tas 線）對(duì)給定的 tas： t = f (H)渡貍?cè)┢鳚竟味蚓粗队谑堪鄢迸梦鞔蚍褚墒┥笛壳闻鶉I消欄醉

17、中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第29頁，共103頁。8/3/2022(3) 濕熱-濕度線 (cH - H ) 總壓 P = 101.325 kPa 時(shí)： 濕比熱是濕度的函數(shù)，在圖中的溫度范圍內(nèi)與溫度無關(guān)。(4) 濕比容-溫度線 (H - H)對(duì)于P = 101.325 kPa 的飽和空氣： 若已知濕度和溫度，即可由對(duì)應(yīng)直線查得氣體濕比容。由于Has= f (t) ，故Has = f (t) 。傾拽蛛詞篆矮咎邁八冕捧闡必型蛋柳搖漾粗氦府悶矗遷恤貯謂結(jié)桑泵周鹼中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第30頁，共103頁。8/3/2022td

18、IcH三.濕度圖的應(yīng)用t tas=twVH府頒肘唾禱聶鄂嘻制膜率逐眷撅愁酬壟蔽麓繡吧案蝸斥詛純贊砰釩蔣錦木中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第31頁，共103頁。8/3/2022過P點(diǎn)的絕熱冷卻線與 =100%的等相對(duì)濕度線的交點(diǎn)在橫坐標(biāo)上對(duì)應(yīng)的值即為絕熱飽和溫度。讀得 tas=52，即 tw = tas=52 ；解：由t=62的等溫線和H=0.092的等濕度線可以確定一個(gè)交點(diǎn)P：過P點(diǎn)的等 線上讀得 =60%；空氣濕度圖的用法 （Use of humidity chart）【例1】已知 t=62，H=0.092，求、tas、tw、td、cH 和 iH 。cH H

19、 = 60%1.18cH kJ/(kg絕干氣體K) 0.092濕度 H絕熱冷卻線tdtas62溫度 tP過P點(diǎn)的等濕度線（H=0.092）與 =100%的等相對(duì)濕度線的交點(diǎn)，在橫坐標(biāo)上對(duì)應(yīng)的值即為露點(diǎn)溫度，讀得 td=51；過P 點(diǎn)的等濕度線與 cH -H 線的交點(diǎn)在頂部橫軸上的讀數(shù)即為 cH ，讀得 cH =1.18 kJ/(kg絕干氣體K) ； = 100%5251栓孤妊鮮匪縷類堯版矢竿分睡姬捧匙堰蹋系錄逞轄養(yǎng)畸罰徑枝鵲贓頌稿曰中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第32頁，共103頁。8/3/2022空氣濕度圖的用法 （Use of humidity chart

20、）在橫軸上作 t = 52 的等溫線與 =100% 的等相對(duì)濕度線相交，作過此交點(diǎn)的絕熱冷卻線，與 t = 62 的等溫線的交點(diǎn)即為空氣狀態(tài) P 點(diǎn)?！纠?】測(cè)得空氣的干球溫度 t = 62，濕球溫度 tw = 52，試求空氣的 H、 、tas、td 。 解：tw = tas = 52；先確定 tas = 52 的絕熱冷卻線。 = 60%0.092濕度 H絕熱冷卻線tdtas62溫度 tP = 100%5251由氣體狀態(tài) P 點(diǎn)，用上例中類似的方法可以查出 H=0.092， =60%，td=51曠歧諸胳幻躲梭頑恿友篷乳蔽船擰趁認(rèn)猙疽傲姓遮增牛曾邱雅鴕混送酞漢中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山

21、大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第33頁，共103頁。8/3/2022空氣濕度圖的用法 （Use of humidity chart）【例3】已知空氣的露點(diǎn)溫度 td=51，相對(duì)濕度 =60% ，試求 t、H、tas、tw 。 解：由 t=51 的等溫線 與 =100% 的等相對(duì)濕度線的交點(diǎn)作過該點(diǎn)的等濕度線(H=0.092)，該線與 =60% 的等相對(duì)濕度線交于 P 點(diǎn)。 = 60%0.092濕度 H絕熱冷卻線tdtas62溫度 tP = 100%5251由氣體狀態(tài) P 點(diǎn)，用上例中類似的方法可以讀出 P 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空氣參數(shù)：t=62，H=0.092，tas= tw=52弘巢枕苛皆烴軋噎蜘綱煉諾吻

22、稍巖攝穢姜辛唱哦幕綏燃照嫩余絢呼劣娥捻中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第34頁，共103頁。8/3/20222表示濕空氣的狀態(tài)變化過程兩個(gè)獨(dú)立參數(shù)，確定空氣狀態(tài)點(diǎn)， j=100% H j=100% H A B t t (a)加熱過程 (b)冷卻過程 ABC峰廉液描請(qǐng)堡菱瞅銻鴨嚏異賂喚逸揩遭玻鏟唁劑同裳較餐賃捕鞘臆僳妝愈中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第35頁，共103頁。8/3/2022 j=100% H B 絕熱飽和線 A t (c)絕熱增濕、降溫過程 虧存騷噓熏茁扮耳躁古告測(cè)弛渡撼同瑪豌蕾隱獸續(xù)溝聯(lián)駱檀招洼胰嗓閱妮中山大學(xué)化工

23、原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第36頁，共103頁。8/3/2022ABCD1tH濕空氣在tH圖上經(jīng)歷如右圖示ABCDA的封閉循環(huán)。試說明：（1）各部分的作用；（2）B、C兩點(diǎn)所代表的空氣何者接受水份的能力較強(qiáng)。答：AB 等濕增溫 BC降溫增濕 CD等濕降溫至飽和 DA維持飽和降溫降濕 B點(diǎn)的相對(duì)濕度小, B點(diǎn)接受水分能力強(qiáng) 浴潭疏稼藹渤談濘狹群阿洶呀養(yǎng)栽這題距逼殺滾汝容饑救霧垢絮琺柯云趟中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第37頁，共103頁。8/3/2022將不飽和濕空氣冷卻至露點(diǎn)，再維持飽和度不變降溫，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩個(gè)可行的過程（每一個(gè)過程有一

24、個(gè)參數(shù)不變）將空氣恢復(fù)到原狀態(tài)，指出不變的參數(shù)，并在t-H圖上定性畫出該循環(huán)過程 . 等濕升溫 等濕升溫等溫增濕 不變升溫增濕 堵芒玉峙躺豹郡俺鉆竅犀綠油銘凹吼赴裙毒迪旅措搞寞巢咯寫圣櫻雌勁咳中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第38頁，共103頁。8/3/2022絢代暢腸慕斑賓柵攔臼的抿唆竣皆謬穎簾泛且壽漬臼搓傈惺悄猶貧翰泰廳中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第39頁，共103頁。8/3/2022H kg水/kg絕干氣I kJ/kg絕干氣t p kPa橫坐標(biāo)H， 等濕線（平行于縱坐標(biāo)） 縱坐標(biāo)I， 等焓線（45于橫坐標(biāo)） 等溫線t等相

25、對(duì)濕度線 等分壓線p總壓一定H0.622 ps/(P- ps)pP H/(0.622 +H)，一般H很小孝像麻耶署嫌眶墓腺敲庭啃畸鰓捌兄英狹矢駕脆捂搶赤威闊寐歸群菩鄂春中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第40頁，共103頁。8/3/2022A由測(cè)出的參數(shù)確定濕空氣的狀態(tài)a）水與空氣系統(tǒng)，已知空氣的干球溫度 t 和濕球溫度 tw ，確定該空氣的狀態(tài)點(diǎn) A (t,H)。倍誓瘡扔機(jī)功晦整御福鄒騁巍湍遂玫葡塘殊譜礦幸幢名劫卻拴煥懂全煉嚴(yán)中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第41頁，共103頁。8/3/2022tdAb）水與空氣系統(tǒng)中，已知 t

26、和 td，求原始狀態(tài)點(diǎn) A(t,H)。隴年肇懷據(jù)色以蕾蔫報(bào)坊盤該酚程動(dòng)笨波輸扮既絢簾淪獺冗烽急氓譜跨傣中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第42頁，共103頁。8/3/2022Ac）水與空氣系統(tǒng)中，已知 t 和 ，求原始狀態(tài) 點(diǎn) A 的位置夢(mèng)吃昧針突舞列挨迂楔椅贅棒芹凳局踐批櫥的稠怎霸威耙隧眨薄念呢謂山中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第43頁，共103頁。8/3/2022已知濕空氣某兩個(gè)可確定狀態(tài)的獨(dú)立變量，求該濕空氣的其他參數(shù)和性質(zhì) 例：已知濕空氣的干球溫度t=30，相對(duì)濕度=0.6，求濕空氣的濕度H，露點(diǎn)td、tas。 t=30A

27、H=0.016kg/kg干氣D等焓線Ctas=23td=21粘列支貯率駐屁和蹲融臥山右梁澇汝囤豬捶柄傾鞠啊遼匹簾耍頗騙壬柔砌中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第44頁，共103頁。8/3/2022一、濕物料中含水量的表示方法二、干燥系統(tǒng)的物料衡算 三、干燥系統(tǒng)的熱量衡算 四、干燥過程的圖解 第二節(jié) 干燥過程的物料與熱量衡算凡擁犁邊栓比班共摯翌園剝鬧粳峰詞鄒趣屑土點(diǎn)挎斗貝哮隸翟蘑鄂甜虧名中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第45頁，共103頁。8/3/2022一、濕物料中含水量的表示方法1、濕基含水量w 2、干基含水量X3、換算關(guān)系 仲輛

28、泊酷且舜位壓寞焦花皇焚姻啟侄股現(xiàn)繡地歧論蛹貴菜降塹鼠件刺教粹中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第46頁，共103頁。8/3/2022干燥過程干燥室預(yù)熱器二、干燥系統(tǒng)的物料衡算空氣預(yù)熱的作用？剖卓母碼扮逃揉契峻熏歧省析喉柔供設(shè)采減絹?zhàn)懈锬蹜俅辽硐氽櫡恐猩酱髮W(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第47頁，共103頁。8/3/2022求解：干燥介質(zhì)用量，蒸發(fā)的水分量等預(yù)熱器L, t0 , H0L, t1 , H1干燥室L, t2 , H2 濕物料G1, w1, (X1) 產(chǎn)品G2, w2, (X2)新鮮空氣廢氣L 絕干空氣質(zhì)量流量，kg干氣/h

29、r；G1、G2 物料進(jìn)出干燥器總量，kg物料/hr。w1 (X1)，w2(X2)：干燥前后濕物料的濕（干）基含水量；H1，H2：干燥前后濕空氣的濕度。泌玉森撬娶搐彭蜜賒顆酋羅煞閃奸衙緊僅蠱諄奢挖藥稽名擲閨拓?fù)v概梅叼中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第48頁，共103頁。8/3/20221、水分蒸發(fā)量 濕物料中水分減少量濕空氣中水分增加量絕對(duì)干物料質(zhì)量瘋宿米扛施矽惡顯洲衣邢湊墊犧汾釁聶廓儡憫柒睡膘闌拎琉筷搬澀溺釁播中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第49頁，共103頁。8/3/20222、空氣消耗量L 單位空氣消耗量l （每蒸發(fā)1kg水

30、分時(shí)，消耗的絕干空氣數(shù)量）因?yàn)椋篐1=H0 械寅此決妻飽樊霍場(chǎng)塘瓷鈔藏糊韶錦凳熟滴將艘喪淄非憶節(jié)椎信靛友紡畸中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第50頁，共103頁。8/3/2022夏季要比冬季空氣的消耗量大?？諝獾墓娘L(fēng)機(jī)等裝置要以全年最熱月份的空氣消耗量來決定濕空氣的體積流量。3、干燥產(chǎn)品流量G2 對(duì)干燥器作絕干物料的衡算 輯澡巒鎢素首肖墩鯉傣逛增苫是慶鑰慣恬僑張宙張頻簽屏綽好騰浮床狹綁中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第51頁，共103頁。8/3/2022 例：在一連續(xù)干燥器中，每小時(shí)處理濕物料1000kg，經(jīng)干燥后物料的含水量由1

31、0%降至2%（wb）。以熱空氣為干燥介質(zhì)，初始濕度H1=0.008kg水/kg絕干氣，離開干燥器時(shí)濕度為H2=0.05 kg水/kg絕干氣，假設(shè)干燥過程中無物料損失.試求：水分蒸發(fā)量、空氣消耗量以及干燥產(chǎn)品量。 解:1）水分蒸發(fā)量：將物料的濕基含水量換算為干基含量， 即: 世疆技鑄漁招弦餃套遜酥?jǐn)v肢勺艱勤苔頭郵位楷卵來厭算玫拈琺禾反贍誰中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第52頁，共103頁。8/3/2022（2）空氣消耗量進(jìn)入干燥器的絕干物料為 GC = G1(1w1) = 1000(10.1) = 900kg絕干料/h 水分蒸發(fā)量為 W = GC(X1X2) =

32、 900(0.1110.0204) = 81.5kg水/h道箱烯毆性易叢駱畸再荒代虞著拐傘量鯨蓮迂兜利再奏八蔗簍議癸詢船案中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第53頁，共103頁。8/3/2022（3）干燥產(chǎn)品量原濕空氣的消耗量為： L= L(1+H1) = 1940(1+0.008) = 1960kg濕空氣/h 單位空氣消耗量（比空氣用量）為：擇惦紡急簿力之被使離生怕覓奄哄盲樊寶虜跑佃券申烯險(xiǎn)滅潭鰓疥甲陪岳中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第54頁，共103頁。8/3/2022三、干燥系統(tǒng)的熱量衡算 1、熱量衡算的基本方程 QP：預(yù)熱

33、器內(nèi)加入的熱量，kJ/h；QD：干燥器內(nèi)補(bǔ)充的熱量，kJ/h；QL ：干燥器的熱損失，kJ/h。QDQLG1, X1, G2, X2, QP宦粱玲悼爾犀宣睦嘉判符頒益祿存潮紹亦經(jīng)諺弄巳磅亦勸量藝依姐棱葛干中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第55頁，共103頁。8/3/2022忽略預(yù)熱器的熱損失，對(duì)預(yù)熱器列焓衡算 ：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)預(yù)熱器消耗的熱量為： 對(duì)干燥器列焓衡算，以1s為基準(zhǔn) 單位時(shí)間內(nèi)向干燥器補(bǔ)充的熱量為 單位時(shí)間內(nèi)干燥系統(tǒng)消耗的總熱量為 連續(xù)干燥系統(tǒng)熱量衡算的基本方程式 啞翌滁淹烷沈矯提需秀館鍵農(nóng)襪欲詞一幾渣組廷殆晴塞槽伍猿吵摻肌函氰中山大學(xué)化工原理課件第9章

34、-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第56頁，共103頁。8/3/2022(1) 預(yù)熱器的加熱量若忽略熱損失，則(2) 干燥室的熱量衡算輸入量1）濕物料帶入熱量（焓值）cm：濕物料的平均比熱，kJ/kg濕料；cw：水的比熱， kJ/kg水。蘇蘋暮惕爺誅統(tǒng)鋸冠路惑早熾辱遇巧匙渴禿灣歹雜鏈敷藍(lán)雞傀絆伸胳戍御中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第57頁，共103頁。8/3/20222）空氣帶入的焓值3）干燥器補(bǔ)充加入的熱量輸出量1）干物料G2 帶出焓值：2）廢氣帶出焓值：3）熱損失：樸偉緒貯義燈峙簡(jiǎn)溺睫紉報(bào)譜軒產(chǎn)舶包矚壟殘煥憤億夜美禍榷餞眠塹礎(chǔ)喻中山大學(xué)化工原理課件第9

35、章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第58頁，共103頁。8/3/2022輸入輸出所需外加總熱量 Q：加熱空氣蒸發(fā)水分加熱物料熱損失庶魁郎老曙競(jìng)僥耕馱駱石齊慎離禮亢梁棒貴靴躁硅姚雙淋米漂瓜雷較臂岔中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第59頁，共103頁。8/3/2022陋學(xué)糾婉糖畜噪罩辜誡眷毯靶羅帕奔倘肩杠酮攢耶矯擒砷哄夯羅恐癟纓濟(jì)中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第60頁，共103頁。8/3/20222、干燥系統(tǒng)的熱效率 蒸發(fā)水分所需的熱量為 忽略物料中水分帶入的焓 蝕哎彼物錫狀拍塊媽雀防呸翻筏漱譜懶好橢咱淫鎊閣梳靡盼帕搶嗣吟哄惰

36、中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第61頁，共103頁。8/3/2022影響熱效率的因素 因此，t2不能過低，一般規(guī)定t2比進(jìn)入干燥器時(shí)空氣的濕球溫度tw高20 50。3. 回收廢氣中熱量4. 加強(qiáng)管道保溫，減少熱損失1. 一定時(shí)，傳熱推動(dòng)力傳質(zhì)推動(dòng)力2. 一定時(shí)，幫顫擾惟揖俠鑲乞諷襪蟻芒了壤援霜蔽披椰本硬曾錄根滅綁蛀紫睛暖紊蜂中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第62頁，共103頁。8/3/2022等焓干燥過程（絕熱干燥過程或理想干燥過程）空氣在進(jìn)、出干燥室的焓值不變。規(guī)定： 不向干燥室中補(bǔ)充熱量 QD=0； 忽略干燥室向周圍散失的熱

37、量 QL=0； 實(shí)際干燥過程在非絕熱情況下進(jìn)行的干燥過程。四、干燥過程的圖解懇斷貿(mào)矩聘渝兆轍診拌臣鄙洲據(jù)求癸夾霧法凳類罰厘添膳榨倉嘩面棚雁班中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第63頁，共103頁。8/3/20221. 過程分析：令則有：挨郎鞋嗎俗角礎(chǔ)胺趙俺詹鄉(xiāng)膏妓憑傾市懊技孜淵就閣窒袒約遂惋亨府小荒中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第64頁，共103頁。8/3/2022：外界補(bǔ)充的熱量及濕物料中被汽化水分 帶入的熱量；補(bǔ)充熱：熱損失及濕物料在干燥室獲得的熱量。損失熱即：=補(bǔ)充熱損失熱蹤挖綜蟄判或薪牧添凸瀾榜偽竄綢索淆秘德魔焦筒膨苞凋窿

38、氦粥潤(rùn)楊漚漆中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第65頁，共103頁。8/3/20221）等焓過程：等焓過程又可分為兩種情況： 空氣放出的顯熱完全用于蒸發(fā)水分所需的潛熱，而水蒸汽又把這部分潛熱帶回到空氣中，所以空氣焓值不變。 濕物料中水分帶入的熱量及干燥器補(bǔ)充的熱量正好與熱損失及物料升溫所需的熱量相抵消，此時(shí)，空氣的焓值也保持不變。IHt2Ct1BH0t0A新仇續(xù)噶監(jiān)原騎僅棟玫棱淑邦止泥鈕苔堪媳檔施素達(dá)搓氣誓辛韓湯妖柱衍中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第66頁，共103頁。8/3/2022H0t0AIHt1Bt2C2）實(shí)際干燥過程：a

39、. 補(bǔ)充熱量小于損失的熱量理想操作線 BC: 過點(diǎn)B的等焓線C1下方b. 補(bǔ)充熱量大于損失的熱量即C2上方補(bǔ)充的熱量足夠多，恰使干燥過程在等溫下進(jìn)行,操作線為過B點(diǎn)的等溫線 BC3C3實(shí)際操作線 BC1: 在等焓線的下方實(shí)際操作線 BC2: 在等焓線的上方凋列擄諜昂評(píng)唉殺灘套愛姑蝦率蔣轟亥賂磊腳相居哮齒踢婚垢叁騷灘蒜沈中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第67頁，共103頁。8/3/20222 .空氣出口狀態(tài)的確定方法確定H2、I2a . 計(jì)算法b. 圖解法102ABCI1 t2 t0 t1 I0H0H1H2(H2、I2)億貌仇直呻吱毀廳雨塌奸績(jī)斡竭攤賠癰排類氰腹甩

40、請(qǐng)辨茲惺豆穿磺澇慕孿中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第68頁，共103頁。8/3/2022 例：某種濕物料在常壓氣流干燥器中進(jìn)行干燥,濕物料的流量為1kg/s，初始濕基含水量為3.5%,干燥產(chǎn)品的濕基含水量為0.5%。空氣狀況為：初始溫度為25，濕度為0.005kg/kg干空氣，經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)干燥器的溫度為140,若離開干燥器的溫度選定為60和40， 試分別計(jì)算需要的空氣消耗量及預(yù)熱器的傳熱速率。 又若空氣在干燥器的后續(xù)設(shè)備中溫度下降了10，試分析以上兩種情況下物料是否返潮？假設(shè)干燥器為理想干燥器。 榔媳矗賓引扛節(jié)兩孿女簍報(bào)矽嗣烴漿細(xì)廟誠翹蜜芍綻唉哉瑪罰煥句臘潔夫中

41、山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第69頁，共103頁。8/3/2022解：因在干燥器內(nèi)經(jīng)歷等焓過程， 珊簍竄更淵署撂凳折廬胖甄職聊城挫靈鍺銀棧轎耀舅吁軀逛攻澗戒碟佛酉中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第70頁，共103頁。8/3/2022絕干物料量 ：絕干空氣量： 竹類潘啤稅嘯祟啃河犀非悄榴蔣曉承饒緞貝粳慷寶夠墾桔訴茶莢互貫慈羔中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第71頁，共103頁。8/3/2022預(yù)熱器的傳熱速率 辰量鼠婁哆望墾蛋妙斜既嘛糙過縱胞傲柱薛咽鈍門甭剁鴛訃扦窟掩害晌澄中山大學(xué)化工原理課件第9章

42、-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第72頁，共103頁。8/3/2022分析物料的返潮情況 當(dāng)t2=60時(shí)，干燥器出口空氣中水汽分壓為 t=50時(shí)，飽和蒸汽壓 ps=12.34kPa， 即此時(shí)空氣溫度尚未達(dá)到氣體的露點(diǎn)，不會(huì)返潮。 疏柵挪餃茁搬乍秀廖饞勉君紙車詳朽擰禿拉告完嫉扳完姓勸辣謗葵撤倡沙中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第73頁，共103頁。8/3/2022t=30時(shí)，飽和蒸汽壓 ps=4.25kPa，物料可能返潮。 當(dāng)t2=40時(shí)，干燥器出口空氣中水汽分壓為 搶調(diào)接喚豪楓慨止憑婪遁好詛宜闡授憚舍彭鹿嚎瑩諄鷗絆書似冰碴趙曙菇中山大學(xué)化工原理課件第9章-

43、干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第74頁，共103頁。8/3/2022第三節(jié) 干燥速度和干燥時(shí)間一、物料中所含水分的性質(zhì) 二、固體物料的干燥機(jī)理三、干燥曲線和干燥速率曲線 四、干燥時(shí)間的計(jì)算 夯筏怖瞥扶庭掣命覓嘶僵能鄧場(chǎng)亥乎脅薪娶宿盂構(gòu)抹駐運(yùn)饞勸棟臥再拐寨中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第75頁，共103頁。8/3/2022一、物料中所含水分的性質(zhì)干燥過程，就是物料的濕份由物料內(nèi)部遷至外部，再由外部汽化進(jìn)入空氣主體的過程。干燥速率取決于：濕空氣的性質(zhì)、物料所含水份的性質(zhì)。 署滾虜就裕楞液觸樓躊桌卉拜痞穿攬拴揉穴卿匙漬嗡枷榴擋顱督瀑禹杉絹中山大學(xué)化工原理課件第

44、9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第76頁，共103頁。8/3/2022一、物料中所含水分的性質(zhì) 1、平衡水分與自由水分1）平衡水分（X*） 用某種空氣無法再去除的水分。 與物料的種類、溫度及空氣的相對(duì)濕度有關(guān) 物料中的平衡水分隨溫度升高而減小 隨濕度的增加而增加。PwPS干燥推動(dòng)力：時(shí)，物料中還存在的水分；不能用干燥方法除去的X* = f（物料種類、空氣性質(zhì)）柔喚囤唉先廂竊騙灌學(xué)殿撣芒褥囚盤安奸遵蕭邀秤方偵悶元乾請(qǐng)哦攜俺邁中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第77頁，共103頁。8/3/20222）自由水分 在干燥過程中所能除去的超出平衡水分的那一部分水分

45、。 木材與 ， 的空氣接觸時(shí)， ；與 ， 的空氣接觸時(shí)，揖飼閨道愈赴藤穎躊急質(zhì)芋茄硅馳虞么蜀紉沏鶴篙由鏟杰泊詠丈領(lǐng)袖婆漢中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第78頁，共103頁。8/3/2022結(jié)合水分：與物料之間有物理化學(xué)作用，因而產(chǎn)生的蒸汽壓 低于同溫度下純水的飽和蒸汽壓， pw ps 。包 括溶漲水分和小毛細(xì)管中的水分 。 水與物料結(jié)合力強(qiáng)，難于除去 非結(jié)合水分 :機(jī)械地附著在物料表面， 產(chǎn)生的蒸汽壓與純水 無異，pw ps。包括物料中的吸附水分和大孔 隙中的水分。 水與物料結(jié)合力弱，容易除去。 結(jié)合水分與非結(jié)合水分只與物料的性質(zhì)有關(guān)，而與空氣的狀態(tài)無關(guān)，這是

46、與平衡水分的主要區(qū)別。2、結(jié)合水分和非結(jié)合水分醛辮適改履糖鋸抑濺曬盞矣戰(zhàn)炊逢躊赴粥澇瑤設(shè)桐羚振屠米詩悠瓜崖箭糞中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第79頁，共103頁。8/3/2022物料與水分結(jié)合方式吸附水分：濕物料的粗糙外表面附著的水分。毛細(xì)管水分：多孔性物料的孔隙中所含的水分。溶脹水分：物料細(xì)胞壁或纖維皮壁內(nèi)的水分。結(jié)合水： 包括溶漲水分和小毛細(xì)管中的水分 。非結(jié)合水： 包括物料中的吸附水分和大孔隙中的水分。平衡水分一定是結(jié)合水分；自由水分包括了全部非結(jié)合水分和一部分結(jié)合水分。 禍煩統(tǒng)店管炔瞄床竟民夾氮恢柳燙蔬釬涎奇滌封餞免蘊(yùn)枯拽美娟烯園蔚查中山大學(xué)化工原理課

47、件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第80頁，共103頁。8/3/2022將圖中各線延長(zhǎng)，與 相交，交點(diǎn)以左的為結(jié)合水分。交點(diǎn)以右的為非結(jié)合水分。濕含量 XX相對(duì)濕度 非結(jié)合水分結(jié)合水分01.00.5助仁重邵貸授訂蓉?cái)?shù)膿淪販?zhǔn)⑼萄殖猿堂臧谜沂枞怄V拈漱宦蚊晰野席中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第81頁，共103頁。8/3/2022平衡水分一定是結(jié)合水分；自由水分包括了全部非結(jié)合水分和一部分結(jié)合水分。1.0躲漬唉牟描勃獸泅郡紫壟惠轟五擻震請(qǐng)菌希巳芯禍粘態(tài)像祁飯睡覽技魂銘中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第82頁，共103頁

48、。8/3/2022 在橫坐標(biāo)是，縱坐標(biāo)是 X 的圖中，物料的總水分、平衡水分、自由水分、結(jié)合水分、非結(jié)合水分之間的關(guān)系見圖示?？偹肿杂伤制胶馑址墙Y(jié)合水分結(jié)合水分x*x0 x1空氣相對(duì)濕度100%物料的含水量0滄搜眨普官耘茍莊良浪凄尾環(huán)理恬凋鑒薔駝熬承綴坑反羞漢朱膛邢光如夷中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第83頁，共103頁。8/3/2022【練習(xí)】在常壓25下，水分在ZnO與空氣間的平衡關(guān)系為：相對(duì)濕度 100%，平衡含水量X*0. 2 kg水/kg干料。 現(xiàn)ZnO的含水量為0.25 kg水/kg干料，令其與25， 40%的空氣接觸，平衡含水量X*0.07

49、 kg水/kg干料，求物料的自由水分、平衡水分、結(jié)合水分和非結(jié)合水分。X=0.25X*0.07400總含水量平衡水分自由水分結(jié)合水分非結(jié)合水分0.21.0平衡水分=0.07自由水分=0.25-0.07=0.18結(jié)合水分=0.2非結(jié)合水分=0.25-0.2=0.05解：汛鳥卉茨街?jǐn)倛F(tuán)抬拜診磚世闖潘唐擔(dān)鋅蹭損挾捅蜜龐愧雀惠艷宙票酮尺戍中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第84頁，共103頁。8/3/2022二、固體物料的干燥機(jī)理1表面汽化控制：表面汽化速率內(nèi)部擴(kuò)散速率 當(dāng)濕物料（其含水量大于平衡含水量）與干燥介質(zhì)（熱空氣）接觸，其表面水分汽化，形成表面與內(nèi)部的濕度差，水

50、分由內(nèi)部向表面擴(kuò)散。在干燥的不同時(shí)期，其控制機(jī)理不同：內(nèi)部水分能迅速到達(dá)表面，物料表面足夠濕潤(rùn)，其表面溫度可取tW，干燥速率受表面汽化速率控制，此類干燥操作完全受干燥介質(zhì)性質(zhì)而定。如：紙、皮革的干燥恒速干燥階段菱角件堪徐躊趣兇斡閹次釩糾緞充波撓鳳涪塑耀校漂囪勘皆訓(xùn)喧陌餅畜勃中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第85頁，共103頁。8/3/20222內(nèi)部擴(kuò)散控制：表面汽化速率內(nèi)部擴(kuò)散速率內(nèi)部水分不能迅速到達(dá)表面，物料表面不能完全濕潤(rùn)，蒸發(fā)面向物料內(nèi)部移動(dòng)。這種情況必須想法增加內(nèi)部擴(kuò)散速率，或降低表面汽化速率。如：木材常用濕空氣干燥，否則表面干燥，內(nèi)部潮濕，將引起表面干

51、燥收縮而發(fā)生繞曲。降速干燥階段廷績(jī)飲捐殉恰拾卻皋調(diào)墾夠潭餞帚旋層輝窯是現(xiàn)溯身渙起偉彤痰息拒衫襲中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第86頁，共103頁。8/3/2022三、干燥曲線和干燥速率曲線干燥曲線 ：恒定干燥條件下，物料的含水率X與表面溫度與干燥時(shí)間的關(guān)系 干燥速率 ：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，單位干燥面積上汽化的水分量 婁簿蔬吏華莖送戌泊駐求友賦酶冀炭壽芽買漂號(hào)最吝肆宋善霧獻(xiàn)對(duì)刺棟泣中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第87頁，共103頁。8/3/2022天平毫伏表濕物料干燥介質(zhì)熱電偶1、干燥實(shí)驗(yàn)和干燥曲線 測(cè)定物料含水量與溫度隨時(shí)間的關(guān)系 隨

52、干燥時(shí)間的延續(xù)，水分不斷汽化，濕料的質(zhì)量不斷下降，直至恒值。此時(shí)為動(dòng)態(tài)平衡，含水量為平衡含水量。將物料放入電烘箱烘干到恒重，即為物料的絕干質(zhì)量Gc記錄：時(shí)間物料質(zhì)量物料溫度 口助姚獎(jiǎng)奏錯(cuò)匈述政蘆轍滾拽物耍咸握孩依卵秘叮蚌勘臼溯裔稿莖蛛謊名中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第88頁，共103頁。8/3/2022恒定干燥條件下，用于描述物料含水量 X、干燥時(shí)間 及物料表面溫度t之間 的關(guān)系曲線。干燥曲線 ：空氣的溫度、濕度、流速及物料接觸方式不變X - 線t - 線ABCDEX1物料含水量 X 物料表面溫度 t t1干燥時(shí)間 XcX*0t2tW0為了比較不同物料在相同

53、條件下的干燥速率，還可以把干燥曲線轉(zhuǎn)化成干燥速率曲線。駿開晌懷曙銑英秤漠騎式起懈恩惟磚小屢賀檀桿網(wǎng)百水輪鄭清吉謎黃濟(jì)琳中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第89頁，共103頁。8/3/20221）干燥速率 ：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，單位干燥面積上汽化的水分量 。2、干燥速率曲線ABC段：恒速干燥階段 AB段：預(yù)熱段 BC段：恒速段CDE段：降速干燥階段C點(diǎn)：臨界點(diǎn) XC：臨界含水量E點(diǎn)：平衡點(diǎn) X*：平衡水分者焙杰藏您壤么瑩素路江簽揭身苦庚闖陳椰彥開戴攙拱扼粹備伸產(chǎn)枕錐葛中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥第90頁，共103頁。8/3/20222）恒速干燥階段前提：濕物料表面全部潤(rùn)濕（充滿非結(jié)合水） 。1. UUCconst.2. 物料表面溫度為tw3. 去除的水分為非結(jié)合水分4. 物料內(nèi)部水分?jǐn)U散表面水分汽化速率，屬表面汽化控制5.干燥速率取決于空氣性質(zhì)，與物料性質(zhì)關(guān)系不大 恒速干燥特點(diǎn)：蛙辜從剛捂訊班碧晃市埔振萍擊發(fā)童踴飛聲糙收站