化工原理下第14章董

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1、14.1概述14.2干燥静力学14.3干燥速率与干燥过程的计算14.4干燥器固体干燥Drynessofsolids回转真空转筒干燥机375化工原理（下）-固体干燥机械去湿用离心机、过滤机等除去大量水分。吸附去湿用干燥剂吸收物料中的水分。供热干燥向物料供热使其中水分汽化，从而干燥物料。工业上最常用的是对流干燥。14.1概述Introduction14.1.1固体去湿方法和干燥过程物料的去湿方法376化工原理（下）-固体干燥-概述含有固体溶质的溶液分散成滴，与热气流接触，湿分汽化，从而得到粉粒状固体产物。离心喷雾压力喷雾喷雾干燥376化工原理（下）-固体干燥-概述对流干燥以热空气或其它高温气

2、体为介质，使之掠过物料表面，介质向物料供热并带走湿分.传热、传质过程并存。热空气与湿物料直接接触，传热推动力为空气温度与物料表面温度之差。水汽蒸发出来被空气带走，传质推动力为水汽饱和分压与空气主体水汽实际分压差。空气既是载热体又是载湿体，空气必须相当干燥(水汽分压足够低)和较高温度才能完成干燥任务。所以干空气一般先预热到较高温度后进入干燥器进行干燥操作。干燥操作的必要条件：物料表面水的饱和蒸汽压大于干燥介质中水气的分压。其差值为推动力。对流干燥过程的特点379化工原理（下）-固体干燥-概述14.1.2对流干燥流程及经济性对流干燥可以连续操作也可间歇操作。380干燥操作的经济性主要取决于能

3、耗和热利用率。通常与机械去湿操作联合，先除去大量水分，再进行干燥能耗较少。同时注意干燥过程的热效率。热利用1.水分汽化。2.被废气带走。3.固体物料的温升。4.设备热损失。化工原理（下）-固体干燥-概述14.2干燥静力学14.2.1湿空气的状态参数空气中水分含量的表示方法1.水汽分压与露点水汽分压p水汽即为露点温度td时的饱和蒸汽压。2.湿度H：每千克干空气所含有的水汽量，kg/kg.381化工原理（下）-固体干燥-干燥静力学(3)相对湿度在一定总压下和温度下，湿空气中水汽分压与空气中水汽分压可能达到的最大值（同温度下水的饱和蒸汽压）之比。=0绝干空气＜1未饱和空气=1饱和空气（

4、不能作干燥空气）当空气温度较高时，ps>P,此时相对湿度为382化工原理（下）-固体干燥-干燥静力学由于空气中的水汽不饱和，但湿球表面水的饱和蒸汽压大于空气中的水汽分压，就有水汽不断向空气汽化。汽化所需的热量只能由水温降低来提供。355湿球温度(wetbulbtemperature)tW未饱和湿球温度恒低于干球温度化工原理（下）在空气与湿球间产生温度差，热量由空气向湿球传递。传递热量不够汽化所需时，湿球温度继续下降。同时饱和蒸汽压也降低，汽化速率减小。当传递热量刚好等于汽化所需时，达到平衡。湿球水温不再下降，这个动态平衡的温度就是湿球温度。显然，湿球温度是由干球温度和湿度决定，空气湿度越

5、大，两个温度差越小。当干球温度与湿球温度相等时达到饱和，相对湿度等于1。356化工原理（下）-热质同时传递的过程-气液直接接触空气向湿球表面的对流传热速率必须供给水汽化所需热量式中tW为湿球温度，HW为湿球表面饱和湿度。于是对于水-空气体系，1.09kJ/(kg水.K)357化工原理（下）-热质同时传递的过程-气液直接接触显然，湿球温度是由干球温度和湿度决定，湿度越大，两个温度差越小。当干球温度与湿球温度相等时达到饱和。相对湿度等于1。与过程计算有关的参数湿空气的焓383化工原理（下）-固体干燥-干燥静力学(2)湿空气的比体积【单位】定义常压下易得以下关系或者(14-9)384化工原理

6、（下）-固体干燥-干燥静力学在一定总压下，只要两个独立变量就可确定湿空气的状态，从而确定湿空气的性质。原则上，知道pv,,H,I,t,tW其中某两个独立参数就可通过前面讨论的基本公式计算出其它参数。但有时计算并不是直接的，比较麻烦。工程上为了方便，将湿空气的性质作成图，用已知条件在图上能迅速查到其它性质。这种图就叫湿空气的湿焓图。内热真空耙式干燥机湿度图385化工原理（下）-固体干燥-干燥静力学湿度H/(kg水/kg干空气）湿空气的焓I/(kJ/kg干空气)温度/C水汽分压p/kPa等相对湿度线H=0.622ps/(P-ps)386化工原理（下）-固体干燥-干燥静力学等温线I=(

7、1.01+1.88H)t+2490HI-H图的用法由湿度和温度读出焓值。由湿度读出水汽分压值。由湿度读出露点。由焓I读出绝热饱和温度或湿球温度。燃煤热风炉热风循环烘箱I=(1.01+1.88H)t+2490H387化工原理（下）-固体干燥-干燥静力学湿度H/(kg水/kg干空气）湿空气的焓I/(kJ/kg干空气)温度/C水汽分压p/kPa388化工原理（下）-固体干燥-干燥静力学湿度H/(kg水/kg干空气）湿空气的焓I/(kJ/