化工原理课件-干燥概要

化工原理A(2)PrinciplesofChemicalEngineeringA(2)A2-5第1章蒸馏第2章吸取第3章蒸馏和吸取塔设备第4章液-液萃取第5章枯燥化工原理A〔2〕本章内容提要§5-1概述§5-2湿空气的性质及湿度图*§5-3枯燥过程的物料衡算与热量衡算*§5-4枯燥过程物料的平衡关系与速率关系§5-5枯燥器一、除湿及其方法1、何为除湿？从湿物料中脱除湿分的过程称为除湿。湿分不肯定是水分！〔水分或其它液体〕2、除湿方法机械法：挤压〔拧衣服、压榨、过滤、离心分别〕吸附法：固体吸附剂吸附〔硅胶、无水CaCl2、分子筛等〕枯燥法：加热〔利用热能，使湿物料中的湿分汽化而除去〕§5-1概述枯燥方法二、枯燥方法传导枯燥

对流枯燥

辐射枯燥

介电枯燥

§5-1概述三、对流枯燥的传热传质过程1、传热过程

枯燥介质Q湿物料外表Q湿物料内部2、传质过程

湿物料内部湿分湿物料外表湿分枯燥介质§5-1概述对流枯燥是热量和质量同时、反向的传递过程。QNttwpwp枯燥介质：载热体、载湿体枯燥过程：物料的去湿过程介质的降温增湿过程传热传质湿物料推动力〔t－tw〕推动力〔pw－p〕传质、传热同时发生本章争论以空气作枯燥介质，以水为湿份的对流枯燥过程。方向相反干燥介质§5-1概述一、湿空气的性质*1．湿度Ｈ与相对湿度φ2．比容vH

3．比热容cH4．焓I

5．干球温度t与湿球温度tw6．绝热饱和温度tas

7．露点td二、湿空气的H-I图*1．

H-I图中的线群2．

H-I图应用§5-2湿空气的性质及湿焓图一、湿空气的性质*〔1〕湿度H湿空气的性质：又称湿含量或确定湿度,为湿空气中水汽的质量与绝干空气的质量之比，H。§5-2湿空气的性质及湿焓图湿度、比容、比热容、焓、温度等。1、湿度与相对湿度(2)相对湿度φ居室里比较舒适的气象条件是：室温达25℃时，相对湿度掌握在40%~50％为宜；室温达18℃时，相对湿度应掌握在30%~40％。湿空气中水汽分压pv与同温度水的饱和蒸汽压ps的百分比称为相对湿度，φ。相对湿度代表湿空气的不饱和程度。φ=0，确定枯燥空气，吸纳水汽力量最强。φ=1，湿空气到达饱和，不能作为枯燥介质。0<φ<1，湿空气未到达饱和。Φ愈低，说明该空气吸湿力量越大。高温枯燥原理：H肯定，t↗，ps↗，而pv不变，→φ↘。湿空气的性质*〔低压枯燥原理：pv↘，ps不变，→φ↘〕〔冰箱，冷冻枯燥〕2.比容〔湿容积〕vH[m3湿空气

⁄kg干空气]湿空气的性质*含1kg绝干气的湿空气之体积称为湿空气的比容，vH〔常压下〕3．比热容〔湿比热〕cH比热容是指常压下，含1kg绝干气的湿空气之温度上升〔或降低〕1℃所吸取〔或放出〕的热量，cH。湿空气的性质*

cg

干空气的比热，kJ/(kg·℃)cv

水汽的比热，kJ/(kg·℃)

1.01kJ/(kg·℃)

1.88kJ/(kg·℃)[kJ/(kg干气

℃)]4．焓Ir0＝2490kJ/kg〔水0℃时的汽化热〕含1kg绝干气的湿空气的焓，I。假设Ig—绝干空气的焓，kJ/kg绝干气Iv—水汽的焓，kJ/kg水汽则湿空气的性质*

[kJ/kg干气]通常规定，0℃时绝干空气及液态水的焓为零。5．干球温度

t和湿球温度

tw

干球温度t：用一般温度计直接测得的湿空气的温度。是湿空气的真实温度。湿球温度计：用湿纱布包裹温度计的感温局部〔水银球〕，纱布下端浸在水中，以保证纱布始终处于充分润湿状态，这种温度计称为湿球温度计。将湿球温度计置于温度为ｔ、湿度为Ｈ的流淌不饱和空气中，湿纱布中的水分汽化，并向空气主流中集中；同时汽化吸热使湿纱布中的水温下降，与空气间消失温差，引起空气向水分传热。湿球温度tw：当空气传给水分的显热恰好等于水分汽化所需的潜热时，空气与湿纱布间的热质传递到达平衡，湿球温度计上的温度维持恒定。此时湿球温度计所测得的温度称为湿空气的湿球温度。湿空气的性质*因此，空气的湿球温度tw与空气的干球温度ｔ和湿度Ｈ有关：tw=f(t，H)在肯定总压下，只要测出湿空气的干、湿球温度，就可由上式计算出空气的湿度。干球温度t和湿球温度tw

试验证明，传质系数kH和对流传热系数均与空气流速的0.8次方成正比，故可认为其比值/kH与气流速度无关，对于空气～水蒸汽系统，当被测气体温度不太高、流速>5m/s时，/kH=1.09。t越小，H越小，tw就越小tas,Hast,Htas6．绝热饱和温度tas绝热饱和温度tas:在与外界绝热状况下，空气与大量水经过无限长时间接触后，到达与水温相等的空气温度。设塔与外界绝热，初始湿空气〔t，H〕与大量水充分接触，水分汽化进入空气中，汽化所需热量由空气温度下降放出显热供给。假设空气与水分两相有足够长的接触时间，最终空气为水汽所饱和，而温度降到与循环水温一样。空气在塔内的状态变化是在绝热条件下降温、增湿直至饱和的过程，到达稳定状态下的温度tas就是初始湿空气〔t，H〕的绝热饱和温度，与之相应的湿度称为绝热饱和湿度Has。湿空气的性质*

空气传给水分的显热=水分汽化所需的潜热。绝热塔内气液两相间的传热过程为：tas是湿空气的性质，它是湿空气在绝热、冷却、增湿过程中到达的极限冷却温度。在肯定的总压下，只要测出湿空气的初始温度t和绝热饱和温度tas，就可用上式算出湿空气的湿度Ｈ。湿空气：状态〔t,H,φ<1,I〕→状态(tas,Has,φ=1,Ias)为绝热过程，所以焓不变，即有I=Ias。绝热饱和温度tas即空气的绝热饱和温度tas也与空气的干球温度ｔ和湿度Ｈ有关：

t越小，H越小，tas就越小湿球温度tw与绝热饱和温度tas的差异：湿球温度tw绝热饱和温度tas大量空气与湿物料接触。大量湿物料与空气接触。空气的温度和湿度不变。空气的温度降低，湿度升高。空气与湿物料之间进行热质传递达到平衡时，湿物料表面的温度。空气在绝热增湿过程中，焓不变，空气达到饱和时的温度。试验证明，对于湍流状态下的水蒸汽～空气系统，常用温度范围内α/kH与湿空气比热容ｃH值很接近，同时ras≈rtw,即在肯定温度ｔ与湿度Ｈ下：

tw

tas绝热饱和温度tas〔路易斯规章〕水汽-空气系统7．露点td在总压不变的条件下，将不饱和湿空气(t,H,φ)冷却，直至冷凝出水珠为止，此时，湿空气的温度称为露点，td。相应的湿度称为饱和湿度，Hs,td。对水蒸气－空气系统，t，tw，tas，td

之间的关系为：不饱和空气，t>tas(或tw)>td饱和空气，t=tas(或tw)=td湿空气的性质*

t→td等湿过程〔H不变〕,ps↓，φ↑t=td

时：湿空气的性质*湿度相对湿度比容[m3湿空气

⁄kg干空气]比热容焓湿球温度绝热饱和温度[℃]干球温度露点t→tas(或tw)

等焓过程t→td

等湿过程[-]tas≈tw自学教材P245【例5-1】,P249【例5-2】作业教材P293第1题二、湿空气的H-I

图*湿空气的有关性质可由前面所学的公式计算。工程上为了便利计算，常将湿空气的各参数标绘成图，只要知道湿空气任意两个独立参数，即可从图上查出其它参数。常用的有湿度-焓〔H-I〕图、温度–湿度〔t-H〕图等。我们仅争论应用最广的H-I图。教材中H-I图是依据常压数据绘制的，假设系统总压偏离常压较远，则不能应用此图。1．

H-I图中的线群§5-2湿空气的性质及湿焓图H-I图等I线群〔0~680kJ/kg绝干空气〕等H线群〔0~0.2kg水/kg绝干空气〕等φ线群(5%~100%)等蒸汽分压pv线群〔0~250℃〕等t线群水蒸气分压线等湿降温：等H线与φ=100%线交点→2.H-I图应用状态点A等温线→露点td等φ线→湿空气的H-I图*

1〕依据H-I图上湿空气的状态点，可查出湿空气的其它性质参数。等焓线→等湿线→绝热饱和温度tas(或湿球温度tw)等焓降温：等I线与φ=100%线交点→确定湿空气中水汽的分压

pv

等H

线与蒸汽分压线的交点→t〔干球温度〕I〔焓〕H〔湿度〕φ〔相对湿度〕2〕依据湿空气的任意两个独立的参数，可确定其状态点。〔留意：td–H、p–H、td–p、tw–I、tas–I等各对都不是相互独立的〕〔a〕由t–tw定状态〔b〕由t–td定状态〔c〕由t–φ定状态〔等焓〕〔等湿〕〔交点〕H-I图应用自学教材P253【例5-3】作业教材P293第2题§5-3枯燥过程的物料衡算与热量衡算一、物料湿含量的表示方法1．湿基含水量2．干基含水量二、枯燥系统的物料衡算*1．水分蒸发量W2．空气消耗量L3．枯燥产品流量Ｇ2三、枯燥系统的热量衡算*1．热量衡算的根本方程2．枯燥系统的热效率四、空气通过枯燥器时的状态变化1．等焓枯燥过程2．非等焓枯燥过程枯燥过程枯燥室预热室§5-3枯燥过程的物料衡算与热量衡算：枯燥介质〔空气〕的进口条件，如温度、湿度、压力等；物料的进口条件，如温度，湿含量，质量或质量流率；物料的枯燥要求〔湿含量〕。求解：枯燥介质用量；枯燥条件〔如进枯燥室的空气温度，出枯燥室的空气温度和湿度等〕；整个设备的热能消耗；枯燥室尺寸等等。§5-3枯燥过程的物料衡算与热量衡算一、物料湿含量的表示方法§5-3枯燥过程的物料衡算与热量衡算§5-3枯燥过程的物料衡算与热量衡算二、枯燥系统的物料衡算*L—绝干空气的消耗量，kg绝干气/sH1,H2—湿空气进、出枯燥器时的湿度，kg水/kg绝干气G—绝干物料进、出枯燥器时的流量，kg绝干料/sX1,X2—湿物料进、出枯燥器时的干基含水量，kg水/kg绝干料G1,G2—湿物料进、出枯燥器时的流量，kg湿物料/sw1,w2—湿物料进、出枯燥器时的湿基含水量，kg水/kg湿物料连续逆流枯燥物料衡算示意图2、空气消耗量L

每蒸发1kg水分时，消耗的绝干空气量l

[kg水/s]对水分作物料衡算1、水分蒸发量W枯燥系统的物料衡算*[kg绝干气/kg水][kg绝干气/s]〔空气获得的水分〕〔物料失去的水分〕3、枯燥产品流量G2对进出枯燥器的绝干物料进展衡算：枯燥系统的物料衡算*留意：枯燥产品是指离开枯燥器时的物料，并非是绝干物料，它仍是含少量水分的湿物料。[kg湿物料/s]整个系统Q＝Qp

＋QD枯燥器预热器(无视其热损失)Qp＝L(I1-I0)QD＝L(I2-I1)＋G(I2’-I1’)＋QL热量衡算：其中物料的焓I’包括绝干物料的焓和水分的焓，即1、热量衡算的根本方程连续逆流枯燥热量衡算示意图三、枯燥系统的热量衡算*§5-3枯燥过程的物料衡算与热量衡算H0,H1,H2—湿空气进入预热器、离开预热器〔进入枯燥器〕及离开枯燥器时的湿度，kg/kg绝干气I0,I1,I2—湿空气进入预热器、离开预热器〔进入枯燥器〕及离开枯燥器时的焓，kJ/kg绝干气t0,t1,t2—湿空气进入预热器、离开预热器〔进入枯燥器〕及离开枯燥器时的温度，℃Qp—单位时间内预热器消耗的热量，kWθ1,θ2—湿物料进、出枯燥器时的温度，℃I1’,I2’—湿物料进、出枯燥器时的焓，kJ/kg绝干料QD—单位时间内向枯燥器补充的热量，kWQL—枯燥器的热损失速率，kW1、热量衡算的根本方程(1)将湿度为H0的新颖空气L由t0加热至t2，所需热量系统所需总热量(2)湿物料进料G1=G2+W，其中枯燥产品G2由θ1加热至θ2，所需热量为水分W

由θ1被加热汽化并升温至t2，所需热量为(温度θ1的水先降至0℃，汽化，再加热至t2〕包括:(3)枯燥系统损失的热量QL因此枯燥系统的热量衡算*空气升温所需热量蒸发水份所需热量物料升温所需热量枯燥器热量损失和湿物料中水分带入系统的焓，则有：假设无视空气中水汽进出系统的焓变枯燥系统的热量衡算*1、热量衡算的根本方程2、枯燥系统的热效率枯燥系统的热量衡算*即有：热效率愈高说明枯燥系统的热利用率愈好。可通过提高t1、降低t2、提高H2及废热利用等措施来提高热效率。自学教材P257【例5-5】但提高t1不适合热敏性物料；降低t2、提高H2会导致枯燥过程热质传递推动力的降低，从而降低枯燥速率。四、空气通过枯燥器时的状态变化§5-3枯燥过程的物料衡算与热量衡算依据空气在枯燥器内焓的变化，将枯燥过程分为等焓过程与非等焓过程。1、等焓枯燥过程(绝热或抱负枯燥过程)不向枯燥器补充热量，QD=0；无视枯燥器向四周散失的热量，QL=0；物料进出枯燥器的焓相等，I2’=I1’代入枯燥器热衡式QD＝L(I2-I1)＋G(I2’-I1’)＋QL得I2=I1〔说明空气通过枯燥器时焓恒定〕H0t0AIHt1Bt2C等焓枯燥过程空气的状态变化示于H-I图：由ｔ0及Ｈ0确定空气进入预热器前的状态点A

空气在预热器内等湿加热至ｔ1，即至点B

空气在枯燥器内等焓吸湿降温至t2，即至点Ct过点Ｂ的等焓线是抱负枯燥过程的操作线。条件：留意：温度

t湿度

H相对湿度φ空气通过枯燥器时的状态变化1、等焓枯燥过程(绝热或抱负枯燥过程)加热器H0φ0φ1φ2t0t1H1t2H2干燥室t0t1t2tt1HH1H0H1H2φφ0φ1φ1φ2思考：I？2、非等焓枯燥过程〔实际枯燥过程〕不向枯燥器补充热量，QD=0；不能无视枯燥器向四周散失的热量，QL>0；物料进出枯燥器时的焓不相等，I2’-I1’>0空气通过枯燥器时的状态变化非等焓枯燥过程空气焓的变化状况空气焓值降低空气焓值增大空气等温变化，焓值增大代入式QD＝L(I2-I1)＋G(I2’-I1’)＋QL得I2<I1C1C2C3(2)空气焓值增大

向枯燥器补充的热量大于损失的热量与加热物料消耗的热量之和,有I2>I1向枯燥器补充的热量足够多，能使空气在枯燥过程中维持恒定的温度ｔ1(3)空气等温变化It1Bt2CH条件：(1)空气焓值降低例：某种湿物料在常压气流枯燥器中进展枯燥，湿物料的流量为1kg/s，初始湿基含水量为3.5%，枯燥产品的湿基含水量为0.5%。空气状况为：初始温度为25℃，湿度为0.005kg/kg干空气，经预热后进枯燥器的温度为140℃，假设离开枯燥器的温度选定为60℃和40℃，试分别计算需要的空气消耗量及预热器的传热速率。又假设空气在枯燥器的后续设备中温度下降了10℃，试分析以上两种状况下物料是否返潮？假设枯燥器为抱负枯燥器。解：抱负枯燥器，空气在枯燥器内经受等焓过程，绝干物料量：绝干空气量：预热器的传热速率分析物料的返潮状况当t2=60℃时，枯燥器出口空气中水汽分压为t=60℃时，饱和蒸汽压ps=12.34kPa，即此时空气温度尚未到达气体的露点，不会返潮。当t2=40℃时，枯燥器出口空气中水汽分压为t=30℃时，饱和蒸汽压ps=4.25kPa，物料可能返潮。自学教材P261、262【例5-6、例5-7

】作业教材P294第3、4题§5-4枯燥过程物料的平衡关系与速率关系一、物料中的水分*1．平衡水分及自由水分2．结合水分与非结合水分二、恒定枯燥条件下的枯燥速率曲线1、枯燥试验和枯燥曲线2、枯燥速率曲线3、枯燥机理三、恒定枯燥条件下枯燥时间的计算§5-4枯燥过程物料的平衡关系与速率关系一、物料中的水分湿物料内部水分集中湿物料外表枯燥介质水分集中枯燥传质过程：水分除去的难易程度取决于湿物料内部物料与水分的结合方式。1、平衡水分与自由水分湿物料与某状态的空气接触足够长时间后，热质传递达于平衡，物料外表水汽的分压等于空气中的水汽分压，此时物料含水量恒定，此含水量称为该物料在该空气状态下的平衡水分〔平衡含水量〕，X*。[kg水分／kg绝干料]平衡水分是肯定枯燥条件下不能被枯燥除去的那局部水分，是枯燥的极限。平衡水分，X*湿物料中超过平衡水分的那局部水分称为自由水分，自由水分可被枯燥除去。平衡水分与物料的种类有关平衡水分随空气相对湿度的增加而增加平衡水分随温度的上升而削减〔∵温度上升，水的饱和蒸汽压增大，空气相对湿度减小〕物料中的水分1、平衡水分与自由水分平衡曲线在一样的空气状态下，不同物料的平衡水分有较大的差异；对于同一种物料，空气的相对湿度越小，平衡水分越低，此即能够被枯燥除去的水分越多。φ＝0时，各种物料的平衡水分均为零，即只有绝干空气才有可能将湿物料枯燥成绝干物料。在点B，湿物料与饱和空气达平衡，物料外表水汽的分压等于空气中的水汽分压，并等于同温度下纯水的饱和蒸汽压ps。物料中的水分2、结合水分与非结合水分湿物料在B点的平衡水分XB*称为结合水分。湿物料中超出XB*的那局部水分称为非结合水。〔∵φ=pv/ps=1〕非结合水：机械地附着在物料外表〔物料中的吸附水分和大孔隙中的水分〕，产生的蒸汽压与纯水的一样，易用枯燥除去。结合水：与物料之间有物理化学作用〔包括溶涨水分和毛细管中的水分〕，产生的蒸汽压低于同温度下纯水的饱和蒸汽压，难用枯燥除去(其中平衡水分不能用枯燥除去〕。将某湿物料的平衡曲线延长与φ=100%线交于点Ｂ。二、恒定枯燥条件下的枯燥速率曲线§5-4枯燥过程物料的平衡关系与速率关系1、枯燥试验和枯燥曲线设计枯燥器，需知物料到达肯定的枯燥要求所需要的枯燥时间，为此要知道枯燥速率。由于枯燥同时涉传热和传质，机理简单，目前只能通过间歇枯燥试验来测定枯燥速率曲线。枯燥过程恒定枯燥：变动枯燥：枯燥过程中空气的温度、湿度、流速及与物料的接触方式等都不发生变化如用大量空气枯燥少量物料枯燥过程中空气的状态不断变化如连续操作的枯燥过程试验中，用大量热空气枯燥少量湿物料，空气的温度、湿度、气速及流淌方式都恒定不变。试验中，测定每个Δτ时间间隔内，物料质量变化ΔW’及物料的外表温度θ，直到物料的质量不再变化，此时物料与空气到达平衡，物料中所含水分即为该枯燥条件下物料的平衡水分。再将物料置于烘箱内烘干到恒重〔掌握温度低于物料的分解温度〕，即得绝干物料的质量。枯燥试验和枯燥曲线将上述试验数据整理后绘制枯燥曲线：X-τ图和θ-τ图。物料含水量Ｘ与枯燥时间τ的关系曲线物料外表温度θ与枯燥时间τ的关系曲线恒定枯燥条件下某物料的枯燥曲线试验结果应用于枯燥器的设计与放大时，生产条件应与试验条件相像。2、枯燥速率曲线枯燥速率〔通量〕：单位时间、单位枯燥面积上汽化的水分质量，U[kg/(m2·ｓ)](枯燥速率的微分式)由上图物料含水量Ｘ与枯燥时间τ的关系曲线可得dX/dτ与X的关系，得到枯燥速率曲线：可看出,枯燥过程可大致划分为两个阶段:I:ABC段AB段一般很短，通常并入BC段内考虑恒速枯燥阶段II:CDE段降速枯燥阶段两个枯燥阶段间的交点Ｃ称为临界点，与点C对应的物料含水量称为临界含水量，以Xc表示，W’—

一批操作中汽化的水量，kgG’—一批操作中绝干物料的质量，kg枯燥速率随物料含水量的减小而降低。恒定枯燥条件下的枯燥速率曲线Uc临界点的枯燥速率仍等于恒速枯燥阶段的速率，以Uc表示。I:ABC段恒速枯燥阶段其中AB段为预热段,枯燥速率上升,物料含水量略有下降，外表温度略有上升。在BC段内，空气传给物料的显热恰等于水分汽化所需的潜热，物料外表温度维持在tw不变，物料的含水量随枯燥时间直线下降，而枯燥速率保持恒定，故称为恒速枯燥阶段。枯燥速率曲线至B点，物料的外表温度升至空气的湿球温度tw。II:CDE段降速枯燥阶段枯燥速率曲线枯燥进入ＣＤ段后，物料开头升温，热空气传给物料的热量一局部用于加热物料使其由tw上升到θ2,另一局部用于水分汽化。在此阶段内枯燥速率随物料含水量的削减而降低，直至E点，物料的含水量等于平衡含水量X*，枯燥速率降为零，枯燥过程停顿。恒定枯燥条件下的枯燥速率曲线3、枯燥机理恒速枯燥阶段与降速枯燥阶段中的枯燥机理及影响因素各有不同。〔1〕恒速枯燥阶段此阶段，物料外表充分润湿，与湿球温度计的湿纱布外表的状况类似。物料外表的温度θ等于空气的湿球温度tw，物料外表空气的湿度等于tw下的饱和湿度Hs,tw，且空气传给湿物料的显热恰等于水分汽化所需的汽化热：其中空气与物料外表的对流传热通量为湿物料与空气的传质速率为因枯燥在恒定的空气条件下进展，故随空气条件而变的α和kH值均不变，且(ｔ–tw)及(Hs,tw–H)也为定值。因此，上述二式表示的湿物料和空气间的传热速率及传质速率均保持不变，即湿物料以恒定的速率U向空气中汽化水分。由上三式整理得：枯燥机理恒速枯燥阶段的枯燥速率的大小取决于物料外表水分的汽化速率，亦即打算于物料外部的枯燥条件，与物料内部水分的状态无关，所以恒速枯燥阶段又称为外表汽化掌握阶段。在恒速枯燥阶段中，湿物料内部的水分向其外表传递的力量能完全满足水分自物料外表汽化的要求，从而使物料外表始终维持恒定充分的润湿状态。一般来说，恒速枯燥阶段汽化的水分为非结合水，与自由液面的汽化状况一样。枯燥机理〔2〕降速枯燥阶段从点Ｄ开头，汽化面渐渐向物料内部移动，汽化所需热量通过已被枯燥的固体层而传递到汽化面，从物料中汽化出的水分也通过这层固体传递到空气主流中，这时枯燥速率比CD段下降得更快。湿物料的含水量降到Ｘc以后，水分自物料内部向外表迁移的速率小于物料外表水分汽化速率，物料外表不能维持充分润湿。此时局部外表变干，空气传给的热量不能全部用于汽化水分，有一局部用于加热物料，因此枯燥速率渐渐减小，物料温度上升，在局部外表上汽化出的是结合水分。至点Ｅ时枯燥速率降至零，物料中所含水分即为该空气状态下的平衡水分。至D点时，全部物料外表都不含非结合水。降速阶段的枯燥速率取决于物料本身构造、外形和尺寸，而与枯燥介质的状态参数关系不大。枯燥机理〔3〕临界含水量Xc临界含水量Xc是恒速枯燥段和降速枯燥段的分界点，Ｘc值越大，转入降速枯燥段越早，一样的枯燥任务所需枯燥时间越长，对枯燥过程不利。Xc值的大小与物料的性质、厚度及枯燥速率等有关。例如，无孔吸水性物料的比多孔物料的大；物料层越厚越大；枯燥介质温度高、湿度低，则恒速枯燥段枯燥速率大，这可能使物料外表板结，较早地进入降速枯燥段，Ｘc较大。了解影响Ｘc的因素，掌握枯燥操作：减低物料层的厚度，加强对物料的搅拌都可减小Xc，同时又可增大枯燥面积。如承受气流枯燥器或流化床枯燥器时，Ｘc值一般均较低。湿物料的临界含水量通常由试验测得，或从手册中查得。有机物料无机物料临界含水量特征例子特征例子水分（干基含水量）很粗的纤维未染过的羊毛粗核无孔的物料，大至50目石英0.03～0.05晶体的、粒状的、孔隙较少的物料，粒度为60-325目食盐、海沙、矿石0.05～0.15晶体的、粒状的、孔隙较少的物料麸酸结晶有孔的结晶物料硝石、细沙、粘土、细泥0.15～0.25粗纤维的细粉粗毛线、醋酸纤维、印刷纸、碳素颜料细沉淀物、无定形和胶体状物料、粗无机颜料碳酸钙、细陶土、普鲁士蓝0.25～0.5细纤维、无定形的和均匀状态的压紧物料淀粉、纸浆、厚皮革浆状、有机物的无机盐碳酸钙、碳酸镁、二氧化钛、硬脂酸钙0.5～1.0分散的压紧物料、胶体状态和凝胶状态的物料鞣制皮革、糊墙纸、动物胶有机物的无机盐、触媒剂、吸附剂硬脂酸锌、四氯化锡、硅胶、氢氧化铝1.0～30.0不同物料的临界含水量三、恒速枯燥条件下枯燥时间的计算§5-4枯燥过程物料的平衡关系与速率关系分别变量，并确定积分边界条件：τ＝0τ＝τ1枯燥速率〔1〕利用枯燥速度曲线进展计算积分得恒速阶段枯燥时间τ1：依据恒速阶段Uc确实定方法不同有两种计算枯燥时间的方法Uc为常数枯燥速率1、恒速阶段〔2〕用对流传热系数或传质系数进展计算恒速阶段枯燥时间的计算前面由恒速段的枯燥机理得到：代入式〔3〕恒速枯燥的影响因素枯燥速率越快，枯燥时间越短空气的流速越高〔α、kH越大〕空气温度越高〔t越大〕空气湿度越低〔H越小〕但温度过高、湿度过低，可能会因枯燥速率太快而引起物料变形、开裂或外表硬化。此外，空气速度太大，还会产生气流夹带现象。所以，应视具体状况选择适宜的操作条件。恒定枯燥条件下枯燥时间的计算2、降速阶段汽化速率不为常数τ＝τ0Ucτ＝τ2〔1〕任何状况都可用图解积分法求。〔2〕当枯燥曲线为直线或近似直线时，代入上式中积分得降速阶段枯燥时间τ2：总枯燥时间：τ=τ1+τ2变动枯燥条件下的枯燥操作§5-4枯燥过程物料的平衡关系与速率关系对变动枯燥条件下的枯燥操作，枯燥过程中空气的状态不断变化。假设枯燥时湿空气的状态沿等I线变化，在逆流枯燥器中空气与湿物料的温度分布如图：枯燥时间的计算〔略〕§5-5枯燥器一、枯燥器的主要型式1．厢式枯燥器2．洞道式枯燥器3．带式枯燥器4．转筒枯燥器5．气流枯燥器6．流化床枯燥器7．喷雾枯燥器8．滚筒枯燥器二、枯燥器的选型枯燥器分类枯燥器下面按加热方式分类进展介绍类型干燥器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，真空盘架式干燥器辐射干燥器红外线干燥器介电加热干燥器微波干燥器常用枯燥器按加热方式分类小型的称为烘箱，大型的称为烘房典型的常压、间歇式、对流枯燥设备。优点：对物料的适应性强。缺点：物料得不到分散