化工原理_39固体物料的干燥概述

1、第十一章 固体(gt)物料的干燥 通过本章学习，应掌握干燥的基本概念和原理；湿空气的性质及湿焓图；干燥过程的物料衡算与热量衡算方法；干燥过程的平衡关系与速率(sl)关系。了解干燥时间的计算；干燥设备的类型及结构特点。学习目的与要求1共三十二页11.1 干燥(gnzo)过程概述 11.1.1 干燥的原理(yunl)与应用第十一章 固体物料的干燥2共三十二页一、干燥过程(guchng)的原理气、固相中所含湿分的不同(b tn)分离物系固体中的湿分形成两相体系的方法引入一气相（干燥介质）传质原理（固相气相） 3共三十二页固体物料(w lio)干燥过程湿物料热空气气膜气相主体(zht)Q 推动力 t

2、- twN 推动力 pw- p4共三十二页二、干燥过程(guchng)的应用应用(yngyng)示例湿聚氯乙烯干燥成聚氯乙烯产品湿尿素干燥成尿素产品含水量 3%含水量 0.5%干燥含水量 2%含水量 0.3%干燥5共三十二页三、干燥过程(guchng)与其他除湿方法的比较工程(gngchng)中的常用除湿方法 机械除湿 物理除湿 利用热能除湿干燥除湿的特点 除湿彻底 能耗高为节能工业上多采用联合除湿机械除湿干燥除湿沉降过滤离心吸附干燥6共三十二页11.1 干燥(gnzo)过程概述 11.1.1 干燥的原理(yunl)与应用第十一章 固体物料的干燥11.1.2 干燥过程的分类7共三十二页按操作(

3、cozu)压力分类干燥(gnzo)按传热方式分类干燥过程的分类常压干燥 真空干燥传导干燥 对流干燥按操作方式分类辐射干燥介电加热干燥干燥间歇干燥 连续干燥干燥8共三十二页11.1 干燥过程(guchng)概述 第十一章 固体(gt)物料的干燥11.2.1 湿空气的性质11.2 湿空气的性质及湿度图 9共三十二页一、湿度(shd) H (湿含量)干燥(gnzo)介质干燥湿分计算基准湿空气中水汽的质量与绝干空气的质量之比定义湿空气水分1kg 绝干气kg水汽 / kg绝干气H符号单位kg / kg绝干气10共三十二页常压下湿空气可视为理想气体(l xin q t)一、湿度(shd) H (湿含量)水

4、汽的分压总压湿空气中水汽与绝干气的摩尔比11共三十二页湿空气被水所饱和(boh)若饱和(boh)湿空气一、湿度 H (湿含量)空气温度下纯水的饱和蒸汽压12共三十二页二、相对湿度(xingdu shd)湿空气中水汽分压与同温度(wnd)水的饱和蒸汽压之比定义符号单位13共三十二页干燥(gnzo)能力吸收(xshu)水分能力干燥速率传质推动力p = 0 = 0 绝干空气p= ps = 100 饱和空气二、相对湿度分析14共三十二页三、比体积 vH以1 kg 绝干气为基准(jzhn)的湿空气的体积m3湿空气 / kg绝干气定义(dngy)符号单位15共三十二页设湿空气的温度(wnd)为 t湿空气的

5、湿度(shd)为 H湿空气的总压力为 p总三、比体积 vH16共三十二页四、比热容 cH常压下将以 1kg 绝干气为基准的湿空气的温度升高（或降低）1 所吸收（或放出(fn ch)）的热量kJ / (kg绝干气) 定义(dngy)符号单位设湿空气的湿度为 H则绝干气比热容水汽的比热容17共三十二页在常用(chn yn)温度范围内 cg =1.01 kJ / (kg绝干气) cv =1.88 kJ / (kg水汽(shu q) 四、比热容 cH故有 18共三十二页五、焓 IkJ/kg绝干气以1 kg 绝干气为基准(jzhn)的湿空气的焓值则定义(dngy)符号单位绝干气的焓值为 Ig水汽的焓值为

6、 Iv设19共三十二页湿空气的温度(wnd)为 t湿空气的湿度(shd)为 H以0为基准设五、焓 I则 20共三十二页六、温度(wnd)1.干球温度与湿球温度 用普通温度计直接测得的湿空气的温度，称为干球温度，简称温度，以 t 表示(biosh)。它是湿空气的真实温度。 (1)干球温度 t(2)湿球温度 tW 用湿球温度计测得的湿空气的温度，称为湿球温度。湿球温度可度量湿空气的湿度大小。 21共三十二页湿球温度计示意图22共三十二页不饱和湿空气 水接触(jich) 水分(shufn)汽化:向气相主体传递(汽化热为水分本身温度降低放出显热)热量传递 湿度差 质量传递 温度差 热量由气相主体传递给

7、水分(气相温度下降)达平衡状态 t tw 温度维持不变 不饱和湿空气 六、温度湿球温度的测量机理23共三十二页(3)湿球温度与干球温度及湿度(shd)的关系湿空气的干球温度为 t湿空气的湿度(shd)为 H设湿空气的湿球温度为 tw气膜中饱和湿度为 Hs,tw传热速率为 J/s 传质速率为 kg/s 六、温度24共三十二页稳态下 联立得 测定(cdng) t、tw 湿度(shd) H 未饱和湿空气t tw 饱和湿空气t = tw 六、温度25共三十二页不饱和湿空气 水绝热状态(zhungti)接触 水分汽化:向气相主体传递(汽化热为水分本身(bnshn)温度降低放出显热)热量传递 饱和湿空气湿

8、度差 质量传递 温度差 热量由气相主体传递给水分(气相温度下降绝热冷却)达饱和状态 t tas H Has 100 2.绝热饱和冷却温度 tas 六、温度26共三十二页绝热饱和(boh)冷却塔示意图1塔 身2填 料3循环泵绝热状态(zhungti)27共三十二页绝热饱和温度(wnd)与干球温度及湿度的关系未饱和(boh)湿空气的焓饱和湿空气的焓绝热过程六、温度28共三十二页因为(yn wi)H、Has值很小整理(zhngl)得通常比较得六、温度29共三十二页不饱和湿空气 饱和(boh)湿空气等湿下冷却(lngqu)达饱和状态 t td H Hs,td 100 tps示例：露珠的产生不饱和湿空气

9、 t tw（tas） td饱和湿空气 t tw（tas）= td3.露点 td 六、温度30共三十二页练 习 题 目思考题作业题: 1、21.湿空气的湿度、相对湿度、比体积、比热容和 焓各表示何意义，如何计算？ 2.湿空气的干球温度、湿球温度、绝热饱和冷却(lngqu) 温度、露点各表示何意义，其关系如何？31共三十二页内容摘要第十一章 固体物料的干燥。第十一章 固体物料的干燥。N 推动力 pw- p。一、湿度 H (湿含量)。湿空气(kngq)中水汽的质量与绝干空气(kngq)的质量之比。kg水汽 / kg绝干气。kg / kg绝干气。p = 0。 = 0。 = 100。以1 kg 绝干气为基准的湿空气(kngq)的体积。m3湿空气(kngq) / kg绝干气。湿空气(kngq)的温度为 t。常压下将以 1kg 绝干气为基准的湿空气