《化工单元操作》课件-物料中所含水分的性质

物料中所含水分的性质物料中含有哪些水分呢？有什么区别？思考物料中所含水分与物料的结合方式各不相同；用干燥方法从物料中除去水分的难易程度，随物料种类和物料中水分性质的不同而有很大差别。思考问题、探究本质平衡水分和自由水分根据在一定的空气条件下，物料中所含水分能否用干燥方法除去，划分为平衡水分和自由水分。大多数固体物料与一定状态的湿空气共存时，物料中必有一定量不可除去的水分，这部分不能除去的水分，称为平衡水分。平衡水分平衡水分的数值不仅与物料的性质有关，还受空气状态的影响。湿空气的相对湿度越大或温度越低，则平衡水分的数值越大。平衡干燥曲线140～150℃热风为载体进行第一段干燥，出口树脂含水量小4％；再送入以120℃热风为载体的沸腾床干燥器中进行第二段干燥，得到含水量小于0.3%的聚氯乙烯树脂。

平衡干燥曲线：在一定温度下，物料的平衡含水量X*与空气相对湿度φ之间的关系。平衡水分是在一定空气状态下物料可能干燥的最大限度。只有使物料与φ=0的绝对干空气长时间接触，才有可能获得绝对干料。查图，横坐标为60%，看曲线7和5的纵坐标，明显曲线7即烟叶的平衡含水量较大。在空气相对湿度是60%时，比较烟叶和皮革的平衡含水量大小？思考平衡干燥曲线平衡水分和自由水分物料的含水量大于平衡含水量时，含水量与平衡含水量之差称为自由水分或自由含水量。自由水分物料所含总水分是自由水分和平衡水分之和。在实际干燥操作中，自由水分往往也只能被除去一部分。结合水分和非结合水分结合水分指存在于物料渗透膜内部、溶液中和毛细管中的水分。根据物料中水分被除去的难易程度，划分为结合水分和非结合水分。与固体物料结合力强，是较难除去的水分。其蒸气压低于同温度下纯水的饱和蒸气压。若物料中只存在结合水分时，干燥过程中水汽至空气主体的扩散推动力是随过程的进行逐渐下降的。结合水分和非结合水分非结合水分：指存在于物料表面的吸附水分以及较大孔隙中的水分。与固体物料结合力弱；是容易除去的水分；其蒸气压等于同温度下纯水的饱和蒸气压。140～150℃热风为载体进行第一段干燥，出口树脂含水量小4％；再送入以120℃热风为载体的沸腾床干燥器中进行第二段干燥，得到含水量小于0.3%的聚氯乙烯树脂。

在一定温度下，划分平衡水分和自由水分是根据物料的性质和所接触的空气状态而定，而划分结合水分和非结合水分只是根据物料的性质而定，与空气状态无关。固体物料中水分的关系几种水分的关系平衡水分自由水分——不能被除去的结合水分——首先被除去的水分非结合水分结合水分物料中所含水分——能被除去的结合水分140～150℃热风为载体

生产应用设物料的含水量为0.30kg水/kg绝干物料，若与φ=70%的空气接触，试划分该物料的平衡水分和自由水分、结合水分和非结合水分。解：由φ=70%作水平线交平衡线于A点，读出平衡水分X*=0.08kg水/kg绝干物料，则自由水分X=0.30-0.08=0.22kg水/kg绝干物料。某物料在25℃时的平衡曲线由于平衡曲线与φ=100%水平线的交点为B，B点以下的水分为结合水分，即结合水分为0.20kg水/kg绝干物料，所以非结合水分