化工原理7-1.ppt

1、第一节概 述,一、干燥过程的分类及应用,二、干燥过程进行的条件,第二节 湿空气的性质及湿度图,一、湿空气的性质及状态参数,二、湿空气的湿度图H-I,三、H-I图的应用,一、干燥过程的分类及应用,1、物料的干燥 ：,传导干燥：热能以传导的方式传给湿物料；,介电加热干燥：由高频电场的交变作用使物料加 热而达到干燥的目的。,干燥方法：,对流干燥：热能以对流方式由热气体传给与 其直接接触的湿物料；,辐射干燥：热能以电磁波的形式由辐射器发射；,利用热能，使湿物料中的湿分气化而去湿的方法。,2、对流干燥：工业上广泛应用；传热与传质相伴进行的过程； 干燥介质即是载热体又是载湿体；,典型的对流干燥工艺流程见图

2、7-1,返回,二、干燥过程进行的条件,对流干燥过程中，物料表面温度i低于气相主体温度t，因此热量以对流方式从气相传递到固体表面，再由表面向内部传递，这是个传热过程；固体表面处水气压 Pi高于气相主体中水气分压因此水气由固体表面向气相扩散，这是一个传质过程。可见对流干燥过程是传质和传热同时进行的过程，见图7-2,显然，干燥过程中压差(p-pi)越大，温差(t-i)越高，干燥过程进行的越快，因此干燥介质及时将汽化的水汽带走，以维持一定的扩散推动力。,返回,一、湿空气的性质及状态参数（以单位质量的干空气为基准）,1. 湿度H =,湿空气中水气的质量,湿空气中绝干空气的质量,单位:kg/kg(干空气)

3、,2.饱和湿度Hs： (是总压和温度的函数),3.相对湿度：,4.湿空气比容h ： 单位:m3/kg干空气,5.湿比热容cH： cH=1.01+1.88H kg/kg干空气 ,6.湿空气的焓I： I=(1.01+1.88H)t+2490H,7.绝热饱和温度tas ：,8.干球温度t：,用普通温度计测得的湿空气的温度，为湿空气的真实温度。,9.湿球温度tw :,10.露点 td ：不饱和空气在总压及湿度不变的情况下，冷却达 到饱和状态时的温度，称为该空气的露点。,湿球温度tw和绝热饱和温度tas的关系,（1）对于空气和水的系统tas=tw，tas与tw在本质上截然不同 tas热力学性质；tw 取

4、决于动力学因素。,（2） tas两相都达到平衡时的温度； tw 传质传热过 程达到稳态时的温度。,（3） tas气液间的传递振动力由大变小，最终趋于零； tw 稳定后的气液间的传递推动力不变。对一定状态的空气，不饱和：,饱和：,返回,二.湿空气的湿度图H-I,常压下湿空气的H-I图，采用两个坐标夹角为135的坐标图，以提高读数的准确性。同时为了便于读数及节省图的幅面，将斜轴(图中没有将斜轴全部画出)上的数值投影在辅助水平轴上。,湿空气的H-I图由以下诸线群组成。,1、等湿度线(等H线)群 等湿度线是平行于纵轴的线群。,3等干球温度线(等t线)群,4等相对湿度线(等线)群,2等焓线(等I线)群

5、等焓线是平行于斜轴的线群。,5蒸气分压线,返回,(a)湿空气的干球温度t 和湿球温度tw,(b)湿空气的干球温度t 和露点td,(c)湿空气的干球 温度t和相对湿度,三. H-I图的应用,根据湿空气的两个独立参数，可从H-I图上确定其它参数。,两个独立参数常为：t-、t-H、 t-tas(或tw)、td-I等，先通过两个独立参数确定空气状态点A后，即可查出其它参数。,动画,例如，图7-6中A代表一定状态的湿空气，则:,(5)湿球温度tw(绝热饱和温度tas),由A点沿着等焓线与=100%饱和线相交于D点，再由过D点的等温线读出湿球温度tw(即绝热饱和温度tas值)。,(4)露点td,由A点沿等

6、湿度线向下与=100%饱和线相交于B点，再由过B点的等温线读出露点td值。,(3)水气分压P，由点沿等温度线向下交水蒸气分压线于，在图右端纵轴上读出水气分压值。,(2)焓值I，通过A点作等焓线的平行线，与纵轴交于点，即可读得A点的焓值。,(1)湿度H，由A点沿等湿线向下与水平辅助轴的交点，即可读出点的湿度值。,动画,返回,返回,在化工、食品、制药、纺织、采矿、农产品加工等行业，常常需要将湿固体物料中的湿分除去，以便于运输、贮藏或达到生产规定的含湿率要求。例如，聚氯乙烯的含水量须低于0.2%，否则在以后的成加工中会产生气泡；药品的含水量太高会影响保质期等。,除湿的方法很多，常用的有：,1.机械分离法即通过压榨、过滤和离心分离等方法去湿。这是一种耗能较少、较为经济的去湿方法，但湿分的除去不完全。,2.吸附脱水法即用固体吸附剂，如氯化钙、硅胶等吸去物料中所含的水分。这种方法去除的水分量很少，且成本较高。,3.干燥法即利用热能，使湿物