化工原理 下册 天津大学柴诚敬 47－48学时.ppt

第十一章 固体物料的干燥,11.4 干燥速率与干燥时间,11.4.1 物料中水分的性质,11.4.2 恒定干燥条件下干燥时间的计算,一、干燥实验和干燥曲线,二、干燥速率曲线及干燥过程分析,1.干燥速率,单位时间单位干燥面积上汽化的水分质量。,kg/(m2),定义,干燥速率定义式,干燥 速率,2.干燥速率曲线,U 与 的关系曲线 干燥速率曲线。,干燥曲线,干燥速率曲线,曲线 斜率,二、干燥速率曲线及干燥过程分析,恒定干燥条件下干燥速率曲线,预热阶段,恒速干燥阶段,降 速 干 燥 阶 段,临界湿 含量,临界干燥速率,湿空气,水分传递, 由内部向表面迁移,由表面向空气中汽化,湿物料,二、干燥速率曲线及干燥过程分析,3.干燥机理及影响因素,(1)恒速干燥阶段,内部迁 移速率,表面汽 化速率,特征,表面维持润湿状态，汽化的水分为非结合水分,空气传给湿物料显热水分汽化所需潜热,表面汽化控制阶段,二、干燥速率曲线及干燥过程分析,设,二、干燥速率曲线及干燥过程分析,一批操作中空气传给物料的总热量为,一批操作中蒸发的水分量为,则,空气与物料表面的对流传热速率为,二、干燥速率曲线及干燥过程分析,湿物料与空气的传质速率为,联立并整理得,二、干燥速率曲线及干燥过程分析,1) 空气平行流过静止物料层表面,计算 经验公式,湿空气的质量流速,2) 空气垂直流过静止物料层表面,二、干燥速率曲线及干燥过程分析,3) 气体与运动着的颗粒间的传热,颗粒平均直径,空气导热系数,空气运动黏度,颗粒沉降速度,(2)降速干燥阶段,内部迁 移速率,表面汽 化速率,表面逐渐变干，汽化的水分为结合水分,干燥速率,内部迁移控制阶段,特征,二、干燥速率曲线及干燥过程分析,1.恒速干燥阶段,由,三、干燥时间的计算,分离变量积分,得,恒速干燥阶 段干燥时间,Xc的来源,由干燥速率曲线得出,由手册查出,三、干燥时间的计算,Uc的来源,由干燥速率曲线得出,由经验公式计算,三、干燥时间的计算,2.降速干燥阶段,由,三、干燥时间的计算,分离变量积分,设 U 与 X 为线性关系,三、干燥时间的计算,积分得,三、干燥时间的计算,降速干燥阶 段干燥时间,若 X * 很低或缺乏 X * 数据，令,三、干燥时间的计算,则,故此,降速干燥阶 段干燥时间,总干燥时间,三、干燥时间的计算,若,第十一章 固体物料的干燥,11.3 干燥过程的物料衡算与热量衡算,11.4 干燥速率与干燥时间,11.4.1 物料中水分的性质,11.4.2 变动条件下的干燥过程,变动条件下的干燥过程,连续逆流干燥器中 典型温度分布情况,在连续干燥器中，无论空气与物料的接触方式是并流、逆流还是错流，空气的状态都是沿着干燥器的长度或高度变化的变动条件下的干燥过程。,第十一章 固体物料的干燥,11.3 干燥过程的物料衡算与热量衡算,11.4 干燥速率与干燥时间,11.5 真空冷冻干燥(选读),11.6 干燥器,11.6.1 干燥器的基本要求与分类,一、干燥器的基本要求,干燥器的基本要求,保证干燥产品的质量要求,干燥速率快,操作控制方便、劳动条件好,含水量,强度,形状,热效率高,二、干燥器的分类,按传热方式分类,对流干 燥器,厢式干燥器,气流干燥器,沸腾干燥器,转筒干燥器,喷雾干燥器,传导干 燥器,滚筒干燥器,真空盘架式干燥器,红外线 干燥器,辐射干 燥器,微波干 燥器,介电干 燥器,第十一章 固体物料的干燥,11.6 干燥器,11.6.1 干燥器的基本要求与分类,11.6.2 干燥器的主要型式,干燥器的主要型式(自学),自学要求, 掌握 5 种以上主要干燥器的名称。 了解主要干燥器的结构形式与工作原理。 了解干燥器选型时应考虑的主要因素。,第十一章 固体物料的干燥,11.6 干燥器,11.6.1 干燥器的基本要求与分类,11.6.2 干燥器的主要型式,11.6.3 干燥器的设计(选读),11.7 增湿与减湿(选读),思考题,作业题: 10、11、12,练 习 题 目,本 章 小 结,本章重点掌握内容,湿空气的性质及湿度图 湿空气的性质 湿度图的构造及应用,干燥过程的物料衡算