化工原理_42固体物料的干燥_干燥速率与干燥时间

1、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。SdWdUkg/(m2) dXGWdSddXGU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)(fX ddXU干燥速率曲线)(XfU 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AB预热阶段C恒速干燥阶段DE*X降速干燥阶段CUCX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

2、、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v表面维持润湿状态，汽化的水分为非结合水分v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Q一批操作中蒸发的水分量为W则WdrQdwt空气与物料表面的对流传热速率为)(wttSdQd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)(,HHkSdWdUwtsH联立并整理得SdrQdSdWdUwt)()(,wttsHttrHHkUww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8

3、.0)(0204.0L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37.0)(17.1L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5 .0)(54.02gtppgudd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v表面逐渐变干，汽化的水分为结合水分v干燥速率)(形状、尺寸物料本身结构、fU 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SddXGU常数cUUcXXcdXSUGd110由三、干燥时间的计算分离变量积分)(11ccXXSUG得恒速干燥阶段干燥时间Xc的来源v由干燥速率曲线得出v由

4、手册查出三、干燥时间的计算)(的状态、干燥器的结构物料的性质、干燥介质fXCUc的来源v由干燥速率曲线得出v由经验公式计算三、干燥时间的计算)(wtcttrUw2.降速干燥阶段2202XXCUdXSGdSddXGU常数U由三、干燥时间的计算分离变量积分设 U 与 X 为线性关系*0XXUkccX*XXkUXXU*0XXUkX*XXkUcXc三、干燥时间的计算积分得*2*2lnXXXXSkGcX*2*2lnXXXXUXXSGccccXXXXXkdXSGd22)(*02三、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0*XXkXXkUXX*22lnXXUXSGccc三

5、、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21三、干燥时间的计算)ln1(21XXXXSUXGcccc0*X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

6、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v 保证干燥产品的质量要求v 干燥速率快v 操作控制方便、劳动条件好 含水量 强度 形状v 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1.何为干燥速率？2.干燥速率曲线的构造如何？3.恒定干燥条件下的干燥时间如何计算？本 章 小 结本章重点掌握内容v 湿空气的性质及湿度图湿空气的