57 干燥过程平衡与速率ppt课件.ppt

57Phaseequilibriumanddryingrateindryingprocess,A.EquilibriumrelationofdryingoperationB.RaterelationindryingprocessC.Example,a.物料含水量的表示方法,A.干燥操作的相平衡关系,湿基含水量w,干基含水量X,生产中以w表示，工程计算中用X更方便,b.湿物料中的水分与平衡关系,干燥过程表面汽化，内部迁移，。过程复杂。,湿物料=绝干物料+水分非均相混合物,物料中水分分类方法,水分与物料结合方式,水分在干燥中能否除去,水分在干燥中除去难易,水分与物料结合方式,吸附水分,物料表面附着水分，与液态水一样，p表=ps,毛细管水分,物料空隙中水分，通过毛细作用迁移至物料表面。分非吸水性和吸水性。p表U1即干燥介质的气速越大，物料的干燥速度越大，见图示。,与空气流速L1=12m/s、L2=4m/s对应的物料临界湿含量分别为Xc1、Xc1，如图所示。,L1L2Xc1Xc1因为此时U1U1，即L1所对应的恒速阶段较早地变为降速阶段。转折点早，表明Xc1的值较大，见图示。,平衡湿含量X*的比较,虽然空气的流速不同，但只要干燥介质的状态相同(温度、湿度相同)，对于同种物料来说，平衡湿含量X*就相同。如图所示横坐标平衡湿含量为X1*所对应的纵坐标干燥速度为零。,第二种情况：物料为0.1cm的纸箔,与空气流速L1=12m/s、L2=4m/s对应的干燥速度分别为U2、U2，如图所示。,L1L2U2U2与第一种情况同理，见图示。,与空气流速L1=12m/s、L2=4m/s对应的物料临界湿含量分别为Xc2、Xc2，如图所示。,L1L2Xc2Xc2与第一种情况同理，见图示。,平衡湿含量X*的比较,空气的状态相同(温度、湿度相同)，对于同种物料来说，平衡湿含量X*相同。图中用X1*表示与第一种情况重合。,第三种情况：物料为素陶瓷,空气的状态与流速与第、相同，L1所对应的干燥速度为U3，L2对应的为U3,L1L2U3U3。,L1、L2所对应的物料临界湿含量分别为Xc3、Xc3。,L1L2Xc3Xc3。,空气的状态相同，对于同种物料来说，平衡湿含量X2*相同。,当L1=12m/s时，0.3cm纸箔、0.1cm纸箔、素陶瓷三者对应的干燥速度分别为U1、U2、U3；当L2=4m/s时，对应的干燥速度分别为U1、U2、U3，比较它们的U、Xc、X*大小。,L1L2UU，但U3=U1=U2，U3=U1=U2,这是因为无论是纸箔还是素陶瓷，在恒速干燥阶段物料表面全部被非结合水覆盖，此时干燥速度便为定值，物料中的非结合水无论其数量为多少，所表现的性质与纯水相同，物料,表面达到空气的湿球温度tw，在恒速阶段其温度值维持不变，传质速率NA=kH(Hw-H)也维持不变。,素陶瓷的临界湿含量Xc3比纸箔的湿含量Xc1、Xc2高还是低？,素陶瓷与纸箔相比，其临界湿含量Xc3较低，这是因为素陶瓷与纸箔相比，前者为多孔性吸水小的物质，后者为吸水性大的物质，在相同的空气状态下，当初始湿含量相同时，素陶瓷的恒速阶段长于纸箔，所以临界湿含量Xc3小于纸箔的临界湿含量Xc1、Xc2。,平衡湿含量随物质种类而异，吸水性小的素陶瓷其平衡湿含量X2*比吸水性大的纸箔的平衡湿含量X1*低，即X2*Xc素陶瓷，这是因为对相同的初始含水量来说，吸水性强的物料内部水分所占的比例大，而外部水分所占的比例小，在干燥速率曲线上转折点出现得早。,料层越薄，临界湿含量Xc越低。如0.3cm纸箔的临界湿含量大于Xc1大于0.1cm纸箔的湿含量Xc2。,干燥