化工原理第14章01

1、第十四章第十四章 固体干燥固体干燥1 概述概述目的：去湿，目的：去湿， 面包为什么会变干，面包为什么会变干， 饼干为什么会返潮饼干为什么会返潮去湿方法：去湿方法：机械去湿：过滤，离心摔干机械去湿：过滤，离心摔干. 原理：尺度大小原理：尺度大小吸附去湿：干燥剂与湿物料共放于密闭箱中，吸附去湿：干燥剂与湿物料共放于密闭箱中， 如硅胶如硅胶. 原理：水汽分压差原理：水汽分压差干燥干燥-供热干燥供热干燥-对流干燥对流干燥 湿分在低于沸点下汽化湿分在低于沸点下汽化 特点：热质同时传递特点：热质同时传递 干燥干燥- -供热干燥供热干燥 - -冷冻干燥冷冻干燥 - -微波干燥微波干燥 - -真空干燥真空干燥

2、 对流干燥的经济性对流干燥的经济性经济性取决于加热和热效率经济性取决于加热和热效率 废气温度越低效率越高，废气温度越低效率越高， 但受返潮限制但受返潮限制2 干燥静力学干燥静力学2.1 水分在气固两相间的平衡水分在气固两相间的平衡结合水与非结合水结合水与非结合水 固体中的结晶水、溶液水固体中的结晶水、溶液水、吸附性水、吸附性水、 毛细管中水毛细管中水-结合水结合水 ( (借化学力或物理化学力借化学力或物理化学力) ) 固体表面和大空隙中的水固体表面和大空隙中的水 -非结合水非结合水 两者区别：平衡蒸汽压不同两者区别：平衡蒸汽压不同 结合水的结合水的 非结合水的非结合水的0纯纯水水ppe 0纯水

3、纯水ppe 湿物料含水量的表示湿物料含水量的表示 干基干基Xt kg水水/kg绝对干料绝对干料 湿基湿基w kg水水/kg湿物料湿物料换算：取换算：取1kg1kg湿料，湿料，其中其中 G kg湿料，含水湿料，含水w kg水水/kg湿料，则湿料，则绝对干料量绝对干料量 GC=G(1-w)wwXt 1ttXXw 1例例1：一批木材最初含水分：一批木材最初含水分40%(湿基湿基),经干燥后经干燥后,最终含水分最终含水分20%(湿基湿基)。求：每求：每100kg湿木材由干燥去掉的水分量为多少？湿木材由干燥去掉的水分量为多少？解：若用解：若用 kg水，错水，错绝干料基准法：绝干料基准法：20)2 . 0

4、4 . 0(100 WkgwGGC60)1(11 4 . 014 . 01111 wwX2 . 012 . 02 XkgXXGWC25)2 . 012 . 04 . 014 . 0(60)(21 杠杆定律法杠杆定律法得得 WGG 21WwGwG 221122111wwwGW kg252 . 012 . 04 . 0100 平衡蒸汽压曲线平衡蒸汽压曲线平衡含水和自由含水平衡含水和自由含水平衡水分平衡水分指定空气条件下的被干燥极限，与指定空气条件下的被干燥极限，与 空气状态有关空气状态有关 若实际含水若实际含水XX*，出现返潮现象，出现返潮现象3 干燥速率与干燥过程计算干燥速率与干燥过程计算干燥曲

5、线干燥曲线实验条件：大量空气实验条件：大量空气,小块物料，流速小块物料，流速u一定，一定，视空气条件视空气条件t, 不变不变干燥速率曲线干燥速率曲线 定义干燥速率定义干燥速率 AddXGNCA smkg2/主要阶段：主要阶段：预热段预热段AB恒速干燥阶段恒速干燥阶段BC， 物料表面为湿球温度物料表面为湿球温度降速干燥阶段降速干燥阶段CD,DE降速原因：降速原因： 实际汽化表面减少实际汽化表面减少 汽化面内移汽化面内移 平衡蒸汽压下降平衡蒸汽压下降 多孔性多孔性 固体内部水分扩散极慢固体内部水分扩散极慢 非多孔性非多孔性 思考题：思考题： 恒速段除去的是什么水？恒速段除去的是什么水？)(HHkNWHA 临界自由含水量临界自由含水量 -恒速段终了，降速段开始时的自由含水量恒速段终了，降速段开始时的自由含水量影响因素：影响因素：物料本身：物料本身： 结构、分散程度结构、分散程度干燥介质及操作：干燥介质及操作： t, H, u实验表明：实验表明：恒速段速率越大恒速段速率越大,越早进入降速段越早进入降速段, XC越大越大问题：问题：t XC? H XC? u XC?干燥操作条件对产品的影响干燥操作条件对产品的影响热敏性物料，并流操