《化工单元过程及设备的选择与操作》-项目8：干燥技术

引言工业常用的去湿方法从物料中脱除湿分的过程称为去湿。湿分：不一定是水分！一、去湿方法一、去湿方法机械去湿法

：挤压（拧衣服、过滤）物理法：浓硫酸吸收,

分子筛吸附,

膜法脱湿化学法：利用化学反应脱除湿分（CaO）干燥法：加热二、工业常用干燥方法1、传导干燥热能通过传热壁面以传导的方式传给湿物料被干燥的物料与加热介质不直接接触，属间接干燥优点：热能利用较多缺点：与传热壁面接触的物料易局部过热而变质，受热不均匀。2、辐射干燥热能以电磁波的形式由辐射器发射到湿物料表面，被物料吸收转化为热能，而将水分加热汽化。优点：生产能力强，干燥产物均匀缺点：能耗大二、工业常用干燥方法3、介电加热干燥将需干燥的物料置于交频电场内，利用高频电场的交变作用将湿物料加热，水分汽化，物料被干燥。优点：干燥时间短，干燥产品均匀而洁净。缺点：费用大。二、工业常用干燥方法4、对流干燥热能以对流给热的方式由热干燥介质（通常热空气）传给湿物料，使物料中的水分汽化。优点：受热均匀，所得产品的含水量均匀。缺点：热利用率低。二、工业常用干燥方法对流干燥过程分析湿物料QH2OT1、H1T2、H2t1、H’1H2O热空气Qt2、H’2热空气: T2<T1湿物料: t2>t1H2>H1H’2<H’1气流干燥流程化工单元过程及设备的选择与操作课程组气流干燥是一种在常压条件下，连续、高速的流态化干燥方法。它是利用高速的热气流将细粉或颗粒状的湿物料分散悬浮于气流中，并和热气流作并流流动，在此过程中物料受热而被干燥。流程分析在气流干燥器中，湿物料经螺旋加料器送入气流干燥管的底部，空气或烟道气由风机吸入，经加热器加热到一定温度后，送入气流干燥管。由于热气流作高速流动，使颗粒能分散到悬浮气流之中，在干燥管内热气流与颗粒之间发生传热传质，使物料干燥。已干燥的物料随气流带出后，经旋风分离器而回收产品，产品通过气封由产品出口卸出包装。废气经风机抽出放空,放空前用袋滤器回收废气中所带有的少量小颗粒物料。流程分析气流干燥是并流干燥过程的一种形式。在并流干燥过程中，通常使用的干燥介质为不饱和的热空气，高温干燥时也可采用烟道气。为了避免物料的污染或氧化，有时也采用过热蒸汽。由于过热蒸汽的比热值比空气的比热值高，因此在干燥过程中能提供较多的热量，过热蒸汽经加热后可循环再用，其热利用率比热空气高。流程分析气流干燥适用范围气流干燥在化工、制药、染料、塑料等部门得到广泛的应用。气流干燥优点①

干燥强度大由于干燥管内具有较高的气速，通常为20～30m/s，因此固体颗粒在气相中分散良好，气固两相混合近似于一单相系统，干燥的有效面积大大提高，可以把粒子的全部表面积作为有效干燥面积。颗粒中的水分几乎全是以表面汽化方式除去，同时由于干燥管中的分散和搅拌作用，汽化表面不断更新，因此干燥强度较大。②

干燥时间短气固两相接触时间短，干燥时间一般在0.5～2s。最长不超过5s左右。由于干燥时间短，更适宜于热敏性物料或低熔点物料。气流干燥优点③

热效率高因为气固两相间是并流操作，可以采用高温的热介质进行干燥，且物料的湿含量越大，干燥介质的温度可以越高。气流干燥优点④

设备简单由于气流干燥器结构简单，主要构造有：干燥管、风机、热源、加料器及产品收集器等，其中除风机、加料器外，无其它转动部件，故设备投资少。气流干燥优点⑤

适用范围广气流干燥可应用于各种粒状、粉状物料。对于高温的膏糊状物料，可以在干燥器的底部串联一粉碎机，湿物料及高温热风可直接通入粉碎机内部，使膏糊状物料边干燥边粉碎，而后进入气流干燥管继续进行干燥，从而成功地解决了膏糊状物料难于连续干燥的问题。气流干燥优点由于气流速度较高，粒子在气流输送过程中有一定的磨损和破碎；系统阻力较大，一般在2.94～3.92kPa之间故需要用高压或中压离心通风机，动力消耗大；由于气固悬浮并流操作，干燥后的物料均需由旋风分离器等各种捕集器予以分离，所以系统收尘负荷较重。对于易产生静电或干燥时放出易燃、易爆、有毒气体的物料不宜应用。气流干燥优点湿物料中水分的分类化工单元过程及设备的选择与操作课程组水分与物料的结合方式物料内部的结构复杂多样，物料中所含水分与物料本身结合方式有好几种。因此，用干燥方式从物料中除去水分的难易程度，随物料的种类以及物料中所含水分的性质的不同而有很大的差别。物料中所含水分可能是纯液态，或是水溶液，根据水分在物料中位置不同，物料中的水分可分为吸附水分，毛细管水分和溶胀水分此外还有化学结合水，但这种水分的除去不属于干燥操作的范围。吸附水分是附着在物体表面的水分，它的性质和纯态水相同，在任何温度下其蒸汽压都等于同温度下纯水饱和蒸汽压。毛细管水分是指多孔性物料孔隙中所含的水分，这种水分在干燥过程中借毛细管的吸引作用，转移到物料表面。溶胀水分是物料组成的一部分，它渗透入物料的细胞内，因此溶胀水分的存在使物料的体积增大。平衡水分：用某种空气无法再去除的水分。与物料的种类、温度及空气的相对湿度有关物料中的平衡水分随温度升高而减小，随湿度的增加而增加。自由水分：在干燥过程中所能除去的超出平衡水分的那一部分水分。1、平衡水分与自由水分结合水分：与物料之间有物理化学作用，因而产生的蒸汽压低于同温度下纯水的饱和蒸汽压。包括溶涨水分和小毛细管中的水分

，难以除去非结合水分

：机械地附着在物料表面，

产生的蒸汽压与纯水无异。包括物料中的吸附水分和大孔隙中的