項目二：聚氯乙烯的干燥

化工傳熱過程與控制項目二聚氯乙烯的干燥知識目標項目二聚氯乙烯的干燥掌握濕空氣的性質(zhì)、濕度圖及其應用，固體物料中濕分的性質(zhì)，干燥過程的物料衡算；掌握典型干燥器的操作維護、常見故障及處理方法，干燥操作的安全及節(jié)能措施；理解干燥過程的傳熱與傳質(zhì)機理，干燥速率及其影響因素；理解干燥過程的物料衡算、熱效率計算和恒定干燥時間的計算方法；理解常見干燥器的自控變量及簡單控制原理；了解固體物料去濕與干燥的基本概念，干燥的類型、特點及工業(yè)應用；了解干燥曲線的測定及干燥曲線的應用；了解不同干燥方式與典型干燥設備的結(jié)構(gòu)特點、工作原理及適用場合。能根據(jù)生產(chǎn)任務和物料性質(zhì)對典型干燥設備（如氣流干燥設備）實施基本操作，并能根據(jù)生產(chǎn)任務和干燥系統(tǒng)特性制定干燥操作的安全操作規(guī)程；能運用干燥基本理論與工程技術(shù)觀點對典型干燥器操作過程中出現(xiàn)的故障進行初步分析和排除；能根據(jù)工藝過程需要正確查閱和使用一些常用的工程計算圖表、手冊、資料等，并進行必要的工藝計算（如汽化水量計算、空氣消耗量計算、熱效率計算等）和設備的選型（如風機的選擇）。能力目標項目二聚氯乙烯的干燥培養(yǎng)學生的工程技術(shù)觀念、獨立思考、邏輯思維和運用干燥理論解決實際問題的能力；增強干燥操作節(jié)能、環(huán)保意識和嚴格按操作規(guī)程實施安全生產(chǎn)的職業(yè)操守；增強與人協(xié)作共同完成一定任務的能力。素質(zhì)目標項目二聚氯乙烯的干燥子項目一：聚氯乙烯的干燥設備選用項目二聚氯乙烯的干燥當物料中含濕量較大時，可先用壓濾、抽濾、過濾、離心過濾等方法來除去大部分濕分。用吸濕性物料如：無水氯化鈣、硅膠、生石灰、分子篩等來吸附物料中的濕分。又稱為物理化學除濕。機械去濕：吸附去濕：熱能去濕：能將濕物料中的濕分汽化并移除。此種方法就稱為固體的干燥。又稱為供熱去濕。一、固體濕物料的去濕方法

化工生產(chǎn)中去濕的慣用做法是：先用比較經(jīng)濟的機械去濕方法（除去濕物料中的大部分濕分，然后再進行熱能去濕（干燥操作），以制成符合規(guī)定的產(chǎn)品。任務１：干燥過程的基本概念及認識子項目一：聚氯乙烯的干燥設備選用二、干燥過程的分類傳導干燥（間接加熱干燥）對流干燥（直接加熱干燥）輻射干燥介電加熱干燥冷凍干燥按供熱方式分真空干燥按操作壓力分常壓干燥間歇式按操作方式分連續(xù)式

本章主要討論的是以不飽和熱空氣為干燥介質(zhì)，濕分為水的對流干燥過程。任務１：干燥過程的基本概念及認識干燥：用加熱的方法使固體物料、半固體物料或液體物料中的液體成分蒸發(fā)為氣體，使物料轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w的操作。１.傳導干燥

優(yōu)點：熱利用率高；缺點：物料層各處受熱不均，內(nèi)側(cè)可能因過熱而變質(zhì)。

熱能通過傳熱壁面以傳導方式傳給物料，產(chǎn)生的濕分蒸氣被氣相（又稱干燥介質(zhì)）帶走，或用真空泵排走。例如紙制品可以鋪在熱滾筒上進行干燥。任務１：干燥過程的基本概念及認識２.對流干燥熱能以對流方式加入物料，產(chǎn)生的蒸氣被干燥介質(zhì)所帶走。風機預熱器干燥器空氣蒸氣濕物料干燥產(chǎn)品對流干燥流程示意圖任務１：干燥過程的基本概念及認識３.輻射干燥（紅外線干燥）

工業(yè)用輻射器

優(yōu)點：強度比導熱、對流干燥大十幾倍；缺點：電耗大。

電能—專門發(fā)射紅外線的燈泡。熱能—用熱金屬板或陶瓷輻射板產(chǎn)生紅外線

由輻射器產(chǎn)生的輻射能以電磁波形式達到物料表面，為物料所吸收而重新變?yōu)闊崮埽瑥亩節(jié)穹制?。例如用紅外線干燥法將自行車表面油漆干燥。如：將空氣和煤氣混合物沖在白色陶瓷輻射板上進行無煙燃燒，使板面達400-500℃時產(chǎn)生大量紅外線?？鞠?，涼曬任務１：干燥過程的基本概念及認識４.介電（微波）加熱干燥

工業(yè)和科研用微波加熱頻率為：915MHz和2450MHz。

高頻電場頻率＜300MHz—高頻加熱300MHz～300GHz—超高頻加熱(微波加熱)又稱高頻加熱干燥，是將待干燥物料置于高頻電場內(nèi)，由于高頻電場的交互作用，使物料內(nèi)部的極性分子（如水分子）產(chǎn)生振動，其振動能量使物料發(fā)熱而達到干燥的目的。任務１：干燥過程的基本概念及認識５.冷凍干燥又稱升華干燥。將含水物料冷凍到冰點以下，使水轉(zhuǎn)變?yōu)楸?，然后在較高真空下將冰轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵舛サ母稍锓椒?。物料可先在冷凍裝置內(nèi)冷凍，再進行干燥。但也可直接在干燥室內(nèi)經(jīng)迅速抽成真空而冷凍。升華生成的水蒸氣借冷凝器除去。

升華過程中所需的汽化熱量，一般用熱輻射供給。

冷凍干燥法常用于藥品、生物制品及食品的干燥。任務１：干燥過程的基本概念及認識三、干燥在工業(yè)生產(chǎn)中的作用１.對原料或中間產(chǎn)品進行干燥以滿足工藝要求５.運輸：粉煤含水量↑→凈煤運輸量↓運費↑３.加工：塑料原體含水量↑→成型時產(chǎn)生氣泡４.貯存：藥品濕含量↑→有效期↓２.對產(chǎn)品進行干燥以提高產(chǎn)品中的有效成分和產(chǎn)品質(zhì)量任務１：干燥過程的基本概念及認識四、對流干燥過程分析干燥介質(zhì)直接與濕物料接觸，熱能以對流方式傳遞給物料，產(chǎn)生蒸汽被干燥介質(zhì)帶走。傳熱傳質(zhì)方向：推動力：氣固固氣溫度差水汽分壓差

HtqWtippi

M任務１：干燥過程的基本概念及認識

空氣經(jīng)加熱后進入干燥器，氣流與濕物料直接接觸，沿空氣行程其溫度降低，濕含量增加，廢氣自干燥器另一端排出。

典型的對流干燥流程四、對流干燥過程分析任務１：干燥過程的基本概念及認識物料表面氣膜兩側(cè)必須有壓力差：物料表面水蒸汽壓力必須大于干燥介質(zhì)中水蒸汽分壓另外，熱能的不斷供給以及生成水蒸汽的不斷排除也是干燥的條件。１.干燥過程進行的必要條件２.干燥過程為雙向傳遞過程特點四、對流干燥過程分析任務１：干燥過程的基本概念及認識傳熱、傳質(zhì)同時進行的過程雙向傳遞：傳遞方向不同，是熱、質(zhì)反向傳遞過程一、工業(yè)干燥設備的要求（1）能滿足生產(chǎn)的工藝要求；（2）生產(chǎn)能力要高；（3）熱效率要高；（4）

干燥介質(zhì)流動阻力?。?）操作控制方便，勞動條件良好，附屬設備簡單。任務2：干燥設備及選用二、干燥設備的分類任務2：干燥設備及選用任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器1.廂式干燥器：又稱為盤式干燥器，為典型的間歇式常壓干燥設備。原理：箱內(nèi)設有加熱器、熱風整流板、進出風口和風扇。通過加熱空氣降低空氣中的飽和度，熱空氣通過物料表面，經(jīng)過傳熱傳質(zhì)過程帶走物料中的水分，實現(xiàn)干燥過程。廂式干燥器任務2：干燥設備及選用任務2：干燥設備及選用優(yōu)點：構(gòu)造簡單，設備投資少，適應性強，物料損失小，盤易清洗。因此對于需要經(jīng)常更換產(chǎn)品、小批量物料，廂式干燥器的優(yōu)點十分顯著缺點：物料得不到分散，干燥時間長；若物料量大，所需的設備容積也大；工人勞動強度大，如需要定時將物料裝卸或翻動；翻動時，粉塵飛揚，環(huán)境污染嚴重；熱利用率低。此外，產(chǎn)品質(zhì)量不均勻。應用：廂式干燥器多應用在小規(guī)模、多品種、干燥條件變動大，干燥時間長的場合。任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器1.廂式干燥器有一段長度為20~40m的洞道三、常用工業(yè)干燥器2.洞道式干燥器任務2：干燥設備及選用洞道式干燥器任務2：干燥設備及選用優(yōu)點：具有非常靈活的控制條件，可使物料處于幾乎所要求的溫度-濕度-速度條件的氣流之下，因此特別適用于實驗工作。缺點：①結(jié)構(gòu)復雜，密封要求高，需要特殊的裝置；②壓力損失大，能量消耗多。應用：處理量大，干燥時間長的物料。三、常用工業(yè)干燥器2.洞道式干燥器任務2：干燥設備及選用帶式干燥器是把物料均勻地鋪在帶上，帶子在前移過程中與干燥介質(zhì)接觸，從而使物料得到干燥。帶式干燥器基本上是一個走廊，其內(nèi)裝置帶式輸送設備，根據(jù)工藝的不同要求，可以在每個區(qū)段采用不同的氣流方向（如圖中的下吹與上吹）、不同溫度和濕度的氣體。三、常用工業(yè)干燥器3.網(wǎng)帶式干燥器任務2：干燥設備及選用任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器4.氣流干燥器氣流干燥機利用高速熱氣流，在并流輸送潮濕粉粒狀或塊粒狀物料的過程中，對其進行干燥。結(jié)構(gòu)及工作機理：直管式氣流干燥機如圖所示被干燥物料經(jīng)預熱器加熱后送入干燥管的底部，然后被從加熱器送來的熱空氣吹起。氣體與固體物料在流動過程中因劇烈的相對運動而充分接觸，進行傳熱和傳質(zhì)，達到干燥的目的。干燥后的產(chǎn)品由干燥機頂部送出，廢氣由分離器回收夾帶的粉末后，經(jīng)排風機排入大氣。直管氣流干燥器任務2：干燥設備及選用優(yōu)點：①氣、固間傳遞表面積很大，體積傳質(zhì)系數(shù)很高，干燥速率大。②接觸時間短，熱效率高，氣、固并流操作，可以采用高溫介質(zhì)，對熱敏性物料的干燥尤為適宜；③由于干燥伴隨著氣力輸送，減少了產(chǎn)品的輸送裝置；④氣流干燥器的結(jié)構(gòu)相對簡單，占地面積小，運動部件少，易于維修，成本費用低。

缺點：①必須有高效能的粉塵收集裝置，否則尾氣攜帶的粉塵將造成很大的浪費，也會對形成對環(huán)境的污染；②對有毒物質(zhì)，不易采用這種干燥方法。但如果必須使用時，可利用過熱蒸汽作為干燥介質(zhì)；③對結(jié)塊、不易分散的物料，需要性能好的加料裝置，有時還需附加粉碎過程。④氣流干燥系統(tǒng)的流動阻力降較大，一般為3000--4000Pa，必須選用高壓或中壓通風機，動力消耗較大。應用：氣流干燥器適宜于處理含非結(jié)合水及結(jié)塊不嚴重又不怕磨損的粒狀物料，尤其適宜于干燥熱敏性物料或臨界含水量低的細粒或粉末物料。任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器4.氣流干燥器原理：利用從流化床底部吹入的熱氣流使顆粒吹起懸浮，流化翻滾如“沸騰狀”，物料的跳動大大增加了蒸發(fā)面，熱氣流在懸浮的顆粒間通過，在動態(tài)下進行熱交換，帶走水分，達到干燥目的。單層圓筒流化床干燥器任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器5.流化床干燥器任務2：干燥設備及選用任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器5.流化床干燥器主要型式：單層圓筒型、多層圓筒型、臥式多室型、振動型、脈沖型、惰性粒子型等多層圓筒沸騰床干燥器臥式多室沸騰床干燥器任務2：干燥設備及選用優(yōu)點：①與其它干燥器相比，傳熱、傳質(zhì)速率高，因為單位體積內(nèi)的傳遞表面積大，顆粒間充分的攪混幾乎消除了表面上靜止的氣膜，使兩相間密切接觸，傳遞系數(shù)大大增加；②由于傳遞速率高，氣體離開床層時幾乎等于或略高于床層溫度，因而熱效率高；③由于氣體可迅速降溫，所以與其他干燥器比，可采用更高的氣體入口溫度；④設備簡單，無運動部件，成本費用低；⑤操作控制容易。缺點：①對被干燥物料的顆粒度有一定的限制，一般要求顆粒為不小于30μm，而又不大于4～6mm，限制了使用范圍。②對易結(jié)塊物料因容易產(chǎn)生與設備壁間粘結(jié)而不適用。③單層流化床難以保證物料干燥均勻，需設置多層，使設備的高度增加。適用：流化床干燥器僅適用于散粒狀物料的干燥。三、常用工業(yè)干燥器5.流化床干燥器任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器6.轉(zhuǎn)筒干燥器原理：主體為稍作傾斜而緩慢轉(zhuǎn)動的長圓筒，熱物料從較高的一端進人，與由下端進人的熱空氣或煙道氣作直接逆流接觸，隨著圓筒的旋轉(zhuǎn)，物料在重力作用下流向較低的一端時即被干燥完畢而送出。轉(zhuǎn)筒干燥器任務2：干燥設備及選用任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器6.轉(zhuǎn)筒干燥器優(yōu)點：生產(chǎn)能力大，操作穩(wěn)定可靠，對不同物料的適應性強，操作彈性大，機械化程度較高。

缺點：設備笨重，一次性投資大；結(jié)構(gòu)復雜，傳動部分需經(jīng)常維修；安裝、拆卸困難；物料在干燥器內(nèi)停留時間長，且物料顆粒之間的停留時間差異較大，故不適合于對溫度有嚴格要求的物料。

應用：主要用于處理散粒狀物料，但如返混適當數(shù)量的干料，亦可處理含水量很高的物料或膏糊狀物料，也可以在用干料做底料的情況下干燥液態(tài)物料，即將液料噴灑在拋灑起來的干料上面。

原理：用噴霧的方法，使物料成為霧狀微粒分散在熱空氣中，物料與熱空氣呈并流、逆流或混流的方式互相接觸，使水分迅速蒸發(fā)，達到干燥目的。

(5)噴霧干燥器任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器7.噴霧干燥器噴霧干燥系統(tǒng)框圖主要由霧化器、干燥室、粉塵分離器、進風機、空氣加熱器、排風機等構(gòu)成。任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器7.噴霧干燥器噴霧干燥機系統(tǒng)構(gòu)成任務2：干燥設備及選用任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器7.噴霧干燥器霧化器是噴霧干燥器的關(guān)鍵部件,常見有下列三種：①氣流式霧化器壓縮空氣在噴嘴處達到音速并形成很低的壓力，抽送料液由噴嘴成霧狀噴出。可制備粒徑小于5

m的微細顆粒，能處理粘度較大的料液，但動力消耗較大，裝置的生產(chǎn)能力較小。料液空氣②離心式霧化器料液送入一高速旋轉(zhuǎn)的（4000-20000rpm）裝有放射形葉片的圓盤中央，在離心力作用下加速從周邊（周向速度100-160m/s）呈霧狀灑出。軸料液任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器7.噴霧干燥器③壓力式霧化器應用最為廣泛。用泵將料液加壓至30-200atm并通入噴嘴，噴嘴內(nèi)有螺旋室，液體在其中高速旋轉(zhuǎn)并從出口小孔處呈霧狀噴出。任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器7.噴霧干燥器任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器7.噴霧干燥器優(yōu)點：①干燥過程極快，適宜于處理熱敏性物料；②處理物料種類廣泛，如溶液、懸浮液、漿狀物料等皆可；③噴霧干燥可直接獲得干燥產(chǎn)品，因而可省去蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、粉碎等工序；④能得到速溶的粉末或空心細顆粒；⑤過程易于連續(xù)化、自動化。

缺點：①熱效率低；②設備占地面積大、設備成本費高；③粉塵回收麻煩，回收設備投資大。適用：熱敏性物料、生物制品和藥物制品，基本上接近真空下干燥的標準。如：奶粉，豆?jié){晶、各種中藥沖劑等。原理：在干燥過程中，熱量由滾筒的內(nèi)壁傳到其外壁，穿過附在滾筒外壁面上被干燥的食品物料，把物料上的水分蒸發(fā)，是一種連續(xù)式干燥的生產(chǎn)機械。優(yōu)點：（1）熱效率高；（2）干燥速率大；（3）產(chǎn)品的干燥質(zhì)量穩(wěn)定缺點：因滾筒表面濕度較高，會對一些制品因過熱而有損風味或呈不正常的顏色。另外，若使用真空干燥器，成本較高，僅適用于熱敏性非常高的物料的處理。任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器8.滾筒干燥器：又稱轉(zhuǎn)鼓干燥器、回轉(zhuǎn)干燥機等，是一種接觸式內(nèi)加熱傳導型的干燥器。具有中央進料的雙滾筒干燥器任務2：干燥設備及選用耙式真空干燥機任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器9.耙式真空干燥器任務2：干燥設備及選用任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器9.耙式真空干燥器原理：在密閉的夾層中通入熱能源(如熱水，低壓蒸汽或?qū)嵊?，熱量經(jīng)內(nèi)殼傳導給被干燥物料。在動力驅(qū)動下，罐體作緩慢旋轉(zhuǎn)，罐內(nèi)物料不斷混合，從而達到強化干燥的目的。物料處于真空狀態(tài)，蒸汽壓下降使物料表面的水份(溶劑)達到飽和狀態(tài)而蒸發(fā)，并由真空泵及時排出回收。物料內(nèi)部的水份(溶劑)不斷地向表面滲透、蒸發(fā)、排出，三個過程不斷進行，物料在很短時間內(nèi)達到干燥目的。任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器10.雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥器雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥器優(yōu)點：內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，清掃容易，操作簡便。同時因容器本身回轉(zhuǎn)時物料亦轉(zhuǎn)動，容器壁上不積料，故傳熱系數(shù)較高，干燥速率大，不僅節(jié)約能源，而且物料干燥均勻充分，質(zhì)量好。適用適用于醫(yī)藥、食品、化工等行業(yè)的粉，粒狀物料的真空干燥和混合,尤其適用有下列要求的物料：①不能接受高溫的熱敏性物料;②容易氧化，有危險的物料;③需回收溶劑和有毒氣體的物料;④要求殘留揮發(fā)物含量極低的物料;⑤對結(jié)晶形狀有要求的物料。任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器10.雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥器雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥器原理：

紅外線或遠紅外線輻射器所產(chǎn)生的電磁波，以光的速度直線傳播到達被干燥的物料，當紅外線或遠紅外線的發(fā)射頻率和被干燥物料中分子運動的固有頻率（也即紅外線或遠紅外線的發(fā)射波長和被干燥物料的吸收波長）相匹配時，引起物料中的分子強烈振動，在物料的內(nèi)部發(fā)生激烈摩擦產(chǎn)生熱而達到干燥的目的。特點：①干燥速度快、生產(chǎn)效率高、特別適用于大面積表層的加熱干燥；②設備小，建設費用低。特別是遠紅外線，烘道可縮短為原來的一半以上，因而建設費用低。若與微波干燥、高頻干燥等相比，遠紅外加熱干燥裝置更簡單、便宜。③干燥質(zhì)量好。由于涂層表面和內(nèi)部的物質(zhì)分子同時吸收遠紅外輻射，因此加熱均勻，產(chǎn)品外觀、機械性能等均有提高。④建造簡便，易于推廣。遠紅外線或紅外線輻射元件結(jié)構(gòu)簡單，烘道設計方便、便于施工安裝任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器11.紅外線干燥器任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器12.微波干燥器原理：利用頻率為915~2450MHz的微波能量使物料本身發(fā)熱升溫、蒸發(fā)水分進行干燥的方法任務2：干燥設備及選用優(yōu)點：①實現(xiàn)物料的無污染和均勻干燥，同時可大幅降低干燥溫度；②干燥速度通常提高數(shù)倍以上，生產(chǎn)效率大幅提高；③干燥能耗通常降低50%以上；④實現(xiàn)安全潔凈生產(chǎn)。適用：

高水份粘稠性物料的干燥；粉狀、顆粒狀、片狀、條狀、板狀、小型坯件等物料的干燥；催化劑的活化再生；污泥等固體廢棄物的干燥、殺菌、消毒；食品、藥品、醫(yī)藥原料的干燥、殺菌、消毒；大米、面粉的干燥、殺蟲、防霉處理；茶葉的殺青、提香；高分子材料的固化；發(fā)泡材料的熱處理。任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器12.微波干燥器原理：冷凍干燥就是把含有大量水分物質(zhì)，預先進行降溫凍結(jié)成固體，然后在真空的條件下使水蒸汽直接升華出來，而物質(zhì)本身剩留在凍結(jié)時的冰架中。因此冷凍干燥又稱為冷凍升華干燥。優(yōu)點：①干燥后的物料保持原來的化學組成和物理性質(zhì)（如多孔結(jié)構(gòu)、膠體性質(zhì)等）；②熱量消耗比其他干燥方法少。缺點：投資大，費用較高，不能廣泛采用。適用：干燥抗生素、蔬菜和水果等。

任務2：干燥設備及選用三、常用工業(yè)干燥器13.冷凍干燥器（升華干燥器、凍干機）1.物料的形態(tài)任務2：干燥設備及選用四、干燥器的選用表4-2以原料形態(tài)選擇干燥器聚氯乙烯（PVC）為無定形結(jié)構(gòu)的白色粉末；無固定熔點，80～85℃開始軟化，130℃變?yōu)檎硰棏B(tài)，160～180℃開始轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)；有較好的機械性能；但對光和熱的穩(wěn)定性差，在100℃以上或經(jīng)長時間陽光曝曬，就會分解而產(chǎn)生氯化氫。物料的性質(zhì)主要有：熱敏性、含水量、水分結(jié)合方式及粘附性。熱敏性物料宜采用快速干燥，如氣流干燥、噴霧干燥及沸騰干燥等。對于吸濕性物料或臨界含水量很高的物料，應選擇干燥時間長的干燥器，如間接加熱轉(zhuǎn)筒干燥器；而對臨界含水量很低的物料干燥，應選擇干燥時間很短的干燥器，例如氣流干燥器等。物料的黏附性也關(guān)系到干燥器內(nèi)物料的流動以及傳熱與傳質(zhì)的進行，應充分了解物料從濕狀態(tài)到干燥狀態(tài)黏附性的變化，以便選擇合適的干燥器。任務2：干燥設備及選用2.物料的性質(zhì)四、干燥器的選用4.操作壓力和操作溫度任務2：干燥設備及選用四、干燥器的選用當不允許向外界泄漏時則采用微負壓操作；真空操作費用昂貴，僅當物料必須在低溫、無氧以及在中溫或高溫產(chǎn)生異味和在溶劑回收、起火、有致毒危險的情況下才推薦采用。高溫操作對干燥更為有效；在可獲得低溫熱能或可從太陽能收集獲得熱能以及處理熱敏性物料時可選擇低溫操作，但這些干燥器的尺寸往往較大；真空冷凍干燥，操作費用昂貴，但產(chǎn)品質(zhì)量和香味保存得更好。3.物料的加熱方式對流加熱是干燥顆粒、糊狀或膏狀物料最通用的方式；傳導加熱干燥器更適用于薄層物料或很濕的物料；輻射加熱通常用于干燥高價值產(chǎn)品或濕度場的最終調(diào)整。表4-4以物料的處理方法選擇干燥器7.干燥產(chǎn)品的特定質(zhì)量要求

8.能源價格、安全操作和環(huán)境因素6.選擇干燥器前的試驗

任務2：干燥設備及選用四、干燥器的選用5.干燥中物料的處理方法子項目二：聚氯乙烯的干燥工藝項目二聚氯乙烯的干燥道爾頓分壓定律：某一氣體在氣體混合物中產(chǎn)生的分壓等于在相同溫度下它單獨占有整個容器時所產(chǎn)生的壓力（即理想氣體混合物中某一組分B的分壓等于該組分單獨存在于混合氣體的溫度T及總體積V的條件下所具有的壓力）；

而混合氣體的總壓等于各組分單獨存在于混合氣體溫度、體積條件下產(chǎn)生壓力的總和。

這即為道爾頓分壓定律。也稱為氣體分壓定律。任務１：濕空氣的性能參數(shù)子項目二：聚氯乙烯的干燥工藝定義：濕空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量與絕干空氣質(zhì)量之比。濕空氣是由水蒸氣和絕干空氣構(gòu)成。H=Kg水蒸氣Kg絕干空氣=MVnVMgng=18.02nV28.96ng1.濕空氣的絕對濕度H一、濕空氣的性質(zhì)思考1：H屬于前面介紹的哪一類濃度？質(zhì)量分數(shù)思考2：取1kg干空氣作為濕度定義基準有何好處？干燥過程中干空氣的質(zhì)量不變當濕空氣可視為理想氣體時，則有：式中：pV為空氣中水蒸汽分壓。即：當P為一定值時：任務1：濕空氣的性能參數(shù)1.濕空氣的絕對濕度H若pV

＝

ps，→→濕空氣達到飽和，此時：H＝Hs（飽和濕度）。即：一、濕空氣的性質(zhì)定義：在一定溫度及總壓下，濕空氣的水汽分壓pV與同溫度下水的飽和蒸汽壓ps之比的百分數(shù)。

即：2.濕空氣的相對濕度

任務1：濕空氣的性能參數(shù)φ表征濕空氣的不飽和程度φ=0時：pV

=0。絕對干燥空氣，吸納水汽能力最強。

φ=1時：pV

=ps，濕空氣達飽和，不可作為干燥介質(zhì)；0＜φ<1時：pV

<ps，濕空氣未達飽和，可作為干燥介質(zhì)。φ越小，濕空氣偏離飽和程度越遠，干燥能力越大。一、濕空氣的性質(zhì)結(jié)論：

濕度H

只能表示出水蒸汽含量的絕對值，而相對濕度卻能反映出濕空氣吸收水汽的能力。相對濕度

φ與濕度

H

的關(guān)系：任務1：濕空氣的性能參數(shù)2.濕空氣的相對濕度

一、濕空氣的性質(zhì)定義：描述1：1kg干空氣及其所帶有的Hkg水汽組成的濕空氣（絕干空氣和水蒸氣）所具有總體積。描述2：每單位質(zhì)量絕干空氣中所具有的濕空氣（絕干空氣和水蒸汽）的總體積。單位：[m3濕空氣/kg干空氣]3.濕空氣的比體積（濕容積）υH任務1：濕空氣的性能參數(shù)一、濕空氣的性質(zhì)比容（比體積）：單位質(zhì)量的物質(zhì)所占有的容積1kg干空氣？kg水汽濕空氣H思考1：為什么取1kg干空氣作為定義基準？思考2：1kg干空氣對應的濕空氣的質(zhì)量為多少kg？體積呢？3.濕空氣的比體積（濕容積）υH任務1：濕空氣的性能參數(shù)一、濕空氣的性質(zhì)式中：：壓力p、溫度t下濕空氣比容。[m3濕氣/kg干氣]：壓力p、溫度t下干空氣比容。[m3干氣/kg干氣]：壓力p、溫度t下水汽比容。[m3水/kg水]、的數(shù)值為：所以：任務1：濕空氣的性能參數(shù)3.濕空氣的比體積（濕容積）υH一、濕空氣的性質(zhì)定義：在常壓下，將1kg干空氣和其所帶有的Hkg水汽升高溫度1℃所需的熱量。單位：[kJ/kg干氣?℃]：干空氣比熱=1.01kJ/kg干氣?℃：水汽比熱=1.88kJ/kg水汽?℃式中4.濕空氣比熱容（濕熱）cH任務1：濕空氣的性能參數(shù)一、濕空氣的性質(zhì)計算基準：以0℃絕干空氣及0℃液態(tài)水的焓值為0作基準。因此，對于溫度為t、濕度為H的濕空氣，其焓值包括：由0℃的水變?yōu)?℃水汽所需的潛熱及濕空氣由0℃升溫至t℃所需的顯熱之和。5.濕空氣的比焓（熱含量）IH

定義：1kg干空氣及其所帶有的Hkg水汽共同具有的焓，簡稱濕焓。單位：[kJ/kg干氣]即：式中：IH：溫度為t、濕度為H的濕空氣的焓值。[kJ/kg干氣]；Ig：干空氣的焓值。[kJ/kg干氣]；Iv：水汽的焓值。[kJ/kg水汽]；r0：0℃時水的汽化潛熱。r0=2492kJ/kg水汽任務1：濕空氣的性能參數(shù)一、濕空氣的性質(zhì)由上式可知，濕空氣的焓值只與濕空氣的濕度及溫度有關(guān)。即：一定壓力下，將不飽和空氣等濕降溫至飽和，出現(xiàn)第一滴露珠時的溫度,用td表示。相應的濕度為飽和濕度，以Hd表示。特點：冷卻思考：若已知t、H，如何求td？思考：若已知t、td，如何求H？查飽和蒸汽壓表6.露點td任務1：濕空氣的性能參數(shù)一、濕空氣的性質(zhì)干球溫度t：

是用普通溫度計測得的濕空氣的真實溫度。7.干球溫度t和濕球溫度tw任務1：濕空氣的性能參數(shù)一、濕空氣的性質(zhì)大量濕球溫度計開始時，傳質(zhì)速率最大，傳熱速率最小。當達到平衡時，傳質(zhì)所需的熱量速率等于傳熱速率，濕紗布中的水溫達到穩(wěn)定值（肯定比t低），這一溫度就是濕球溫度，用tw

表示。大量、快速流動的空氣（空氣的流速應大于5m/s）與少量水接觸；傳質(zhì)----因存在傳質(zhì)推動力，濕紗布中的水汽化進入空氣，此過程需要吸熱（水提供），因此水溫下降傳熱---產(chǎn)生傳熱溫差，熱量將從空氣傳入濕紗布傳質(zhì)思考1：為什么酷暑的季節(jié)，在水里比在岸上涼快？t>tw7.干球溫度t和濕球溫度tw任務1：濕空氣的性能參數(shù)一、濕空氣的性質(zhì)濕球溫度tw：用濕球溫度計測出的溫度。濕球溫度計：溫度計的感溫球用紗布包裹，紗布用水保持濕潤。動態(tài)平衡思考2：上述傳熱、傳質(zhì)平衡為動態(tài)平衡，為什么？思考3：若空氣（大量）靜止，濕球溫度計測出的溫度與tw相比高還是低？傳熱、傳質(zhì)終了（即達到平衡）時，傳熱、傳質(zhì)仍在進行若空氣大量靜止，測出的溫度還是tw，只不過，達到tw所需時間要更長，因為傳熱方式此時以導熱、自然對流為主，比強制對流要小。大量濕球溫度計傳質(zhì)為了快速、準確地測出tw。思考4：為什么空氣要大量、快速流動？7.干球溫度t和濕球溫度tw任務1：濕空氣的性能參數(shù)一、濕空氣的性質(zhì)濕球溫度tw---是水溫，但是卻由空氣決定，與水無關(guān)?？諝庖詫α鞣绞絺鹘o水的熱量速率＝水分汽化所需的潛熱速率大量濕球溫度計傳質(zhì)思考5：濕球溫度是水溫，為什么要在濕空氣性質(zhì)里介紹？可見，tw＝f（t，H），而與水的初始狀態(tài)無關(guān)。7.干球溫度t和濕球溫度tw一、濕空氣的性質(zhì)濕球溫度tw任務1：濕空氣的性能參數(shù)式中：：空氣至濕紗布的對流傳熱系數(shù)，W/m2?℃；：以濕度差為推動力的傳質(zhì)系數(shù)，kg/m2?s?

H；：水在濕球溫度tw時的汽化潛熱，kJ/kg水；：濕空氣在溫度為tw下的飽和濕度，kg水/kg干氣；：空氣的濕度，kg水/kg干氣。討論