《干燥原理》PPT课件

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1、1第五章干燥原理西安建筑科技大学粉体工程研究所2提纲干燥静力学干燥速率和干燥过程干燥技术35.1概述去湿概念脱水原理机械去湿吸附去湿热能去湿(干燥)加热方式传导干燥对流干燥辐射干燥场干燥法干燥介质有空气、烟气；对流干燥特点⑴一种典型的非稳态不可逆过程；⑵有多相多组分参与，一般要涉及相变传热传质，影响因素众多；⑶在干燥过程中传热传质相互耦合；⑷干燥过程与物料性质、干燥介质组分和状态密切相关。4材料行业以对流干燥为主，下图为对流干燥示意图：干空气将热量传给湿物料；湿物料将湿份传给干空气5.1概述55.2干燥静力学5.2.1湿

2、空气的性质1干空气与湿空气完全不含水蒸汽的空气称为绝干空气（简称干空气）。湿空气是指含有水蒸气的空气,是干空气和水蒸气的混合物。特点：湿空气中水蒸气分压通常很低（0.003~0.004MPa）,可视为理想气体。湿空气是理想气体的混合物，遵循理想气体状态方程。道尔顿（Dalton）分压定律：湿空气中的水蒸气通常处于过热状态，干空气与过热水蒸气组成的湿空气称为未饱和空气。当水蒸气的分压达到对应温度下的饱和压力，水蒸气达到饱和状态。由干空气与饱和水蒸气组成的湿空气称为饱和空气。65.2.1.2湿空气中水蒸气的量5.2干燥静力学

3、表示方式有三种：绝对湿度、相对湿度和湿含量。（1）绝对湿度单位体积湿空气所含水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度，用ρv表示，kg/m3。根据理想气体状态方程：对于饱和空气：水在一个标准大气压下的饱和蒸汽压仅是温度的单值函数。在0℃~100℃范围及标准大气压下说明：绝对湿度仅表示单位体积湿空气中水蒸气的质量的多少，不能完全说明空气干燥能力。75.2干燥静力学（2）相对湿度相对湿度是指湿空气的绝对湿度ρv与相同温度下可能的最大绝对湿度（即饱和空气的绝对湿度）ρsv的比值，用表示。（psv≤p时）饱和度相对湿度与干燥能力的关

4、系。空气中水蒸气未饱和，湿空气能够继续接受水分（可以用作干燥介质）空气中水蒸气达到饱和，湿空气不能继续接受水分（不能用作干燥介质）空气中水蒸气过饱和，湿空气不能继续接受水分（不能用作干燥介质）空气中不含水蒸气，为绝干空气，干燥能力最强（可以用作干燥介质）85.2干燥静力学当作为干燥介质的湿空气被加热到相当高的温度时，psv可能大于总压力。这种情况下，相对湿度的定义为：（psv＞p时）（3）湿含量空气的湿含量是指1kg干空气所携带的水蒸气质量（又称为比湿度），以d表示，kg水/kg干空气。根据理想气体状态方程，有：95.2

5、干燥静力学总结：绝对湿度：用在测定湿空气中水蒸气量的多少时，便于实际测量；相对湿度：用在描述湿空气的干燥能力时较为清楚，反映湿空气继续接受水分的能力；含湿量：用在进行干燥计算时较为方便。三者之间可以相互转换。105.2.1.3湿空气的温度参数5.2干燥静力学（1）干球温度干球温度即是用普通温度计测得的湿空气的真实温度，t。（2）湿球温度用水保持湿润的湿纱布包裹温度计的感温部位（水银球），在平衡状态下，湿球温度计测出的空气温度称为湿球温度，用tw表示。由干球温度计和湿球温度计组合成的温度计称为干湿球温度计。未饱和空气饱和空

6、气水分汽化需要吸收热量空气与温度计表面处于而平衡115.2干燥静力学在平衡状态下，空气向湿纱布传递的热量恰好等于湿纱布表面水分汽化所需热量。即：湿球温度不是湿空气的状态参数h和kd与风速相关125.2干燥静力学（3）绝热饱和温度绝热饱和过程以1kg干空气为基准，热量平衡关系如下：湿空气的状态参数湿空气降温——放出显热——焓降低；湿空气增湿——吸收潜热——焓增加。通常情况下可以用湿球温度代替绝热饱和温度135.2干燥静力学（4）露点当未饱和湿空气中水蒸气分压或含湿量不变时，湿空气冷却到饱和状态（=100％）的温度称为露点，

7、用td表示。分析：湿空气在露点温度下处于饱和状态，其湿含量保持不变。（kg水蒸气/kg干空气）湿空气的状态参数总结：对空气-水系统，tw≈tas，对于饱和空气：。对于未饱和空气：；145.2.1.4湿空气的密度5.2干燥静力学湿空气的密度湿空气的密度表示单位体积湿空气的质量，用ρ表示,kg/m3。它也表示湿空气中空气的质量浓度与水蒸气的质量浓度之和，即：155.2.1.5湿空气的比热和焓5.2干燥静力学（1）湿空气的比热湿空气的比热是指1kg干空气及其所携带的dkg水蒸气升高或降低单位温度所吸收或释放的热量，用cw表示,

8、kJ/(kg干空气·℃)。cw=ca+dcv0～120℃cw＝1.005+1.85d（2）湿空气的焓湿空气的焓是以1kg干空气为基准，是指1kg干空气的焓及其所携带的dkg水蒸气的焓值之和，用h表示，kJ/kg干空气。以0℃时的干空气和饱和水为焓基准点0～120℃ha＝cat＝1.005t165.2干燥静力学【例5.