干燥过程与设备 ppt课件
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固体物料的干燥PPT(化工原理)
新型的干燥技术如微波干燥、真空冷冻干燥等正在逐步推广应用，这些技术具有节能、高效、环保等优点，为未来的干燥技 术发展提供了新的方向。
03 干燥过程分析
干燥过程的物理变化
01
02
03
去除水分
通过蒸发或升华的方式， 将固体物料中的水分去除， 使其达到所需的干燥程度。
形态变化
随着水分的去除，固体物 料的形态会发生变化，如 从湿润状态变为干燥状态。
在真空环境中，利用低温或高温使物 料中的水分蒸发，适用于易氧化、易 分解或热敏性物料的干燥。
06
其他干燥方法
如微波干燥、冷冻干燥等。
干燥的物理化学基础
湿分的概念
湿分是指物料中所含的水分或其他溶剂，是影响干燥过程的重要因素。湿分的性质、含量和状态对干燥速率、产品质 量和能耗等都有重要影响。
湿分蒸发的原理
通过干燥可以去除物料 中的水分或其他溶剂， 获得一定组成的干制品 。
干燥后的物料体积缩小 ，重量减轻，便于运输 和贮存。
干燥可以改善物料的外 形、色泽和口感，提高 产品质量。
在许多加工过程中，如 造纸、纺织、陶瓷等， 干燥是必不可少的工艺 环节。
干燥的原理和分类
干燥原理
干燥是利用热能将物料中水分或其他溶剂蒸发 掉的过程。根据传热方式和传质推动力的不同，
其他领域的干燥应用
污泥的干燥
污泥在处理过程中需要经过干燥 处理，以降低水分含量，便于后 续的处理和利用。
废水的蒸发
废水在处理过程中需要通过蒸发 工艺，将水分从废水中分离出来 ，实现废水的净化。
05 干燥的优缺点分析
干燥的优点
高效节能
通过去除物料中的水分，提高 其含水率，使其达到所需的干 燥程度，从而减少能源消耗。
03 干燥过程分析
干燥过程的物理变化
01
02
03
去除水分
通过蒸发或升华的方式， 将固体物料中的水分去除， 使其达到所需的干燥程度。
形态变化
随着水分的去除，固体物 料的形态会发生变化，如 从湿润状态变为干燥状态。
在真空环境中，利用低温或高温使物 料中的水分蒸发，适用于易氧化、易 分解或热敏性物料的干燥。
06
其他干燥方法
如微波干燥、冷冻干燥等。
干燥的物理化学基础
湿分的概念
湿分是指物料中所含的水分或其他溶剂，是影响干燥过程的重要因素。湿分的性质、含量和状态对干燥速率、产品质 量和能耗等都有重要影响。
湿分蒸发的原理
通过干燥可以去除物料 中的水分或其他溶剂， 获得一定组成的干制品 。
干燥后的物料体积缩小 ，重量减轻，便于运输 和贮存。
干燥可以改善物料的外 形、色泽和口感，提高 产品质量。
在许多加工过程中，如 造纸、纺织、陶瓷等， 干燥是必不可少的工艺 环节。
干燥的原理和分类
干燥原理
干燥是利用热能将物料中水分或其他溶剂蒸发 掉的过程。根据传热方式和传质推动力的不同，
其他领域的干燥应用
污泥的干燥
污泥在处理过程中需要经过干燥 处理，以降低水分含量，便于后 续的处理和利用。
废水的蒸发
废水在处理过程中需要通过蒸发 工艺，将水分从废水中分离出来 ，实现废水的净化。
05 干燥的优缺点分析
干燥的优点
高效节能
通过去除物料中的水分，提高 其含水率，使其达到所需的干 燥程度，从而减少能源消耗。
chap 4-2 干燥过程及设备
p p pa p w R T RaT RaT RaT p 1 p 1 ( ) RaT T Ra R p1 d 462(0.662 d )T
云为什么掉不下来? →湿空气密度小 于干空气的密度 1㎞3，1万吨， 液态水+气态水
传质与干燥
5、比容vｓ
Ｃ露点
td f d
Ｄ绝热饱和温度
ras t as t d as d cw
传质与干燥
知识点复习 传质与干燥 4、 密度 s a
p p pa p s RT RaT RaT RaT p 1 p 1 ( ) RaT T R Ra p1 d 462(0.662 d )T
定义：单位质量湿空气的体积为比容，即
m3湿空气 1 vS kg湿空气 S
vs f p, d , t
传质与干燥
6、湿空气的热含量－ 焓h
定义：1kg绝干空气和其所带的d kg水蒸汽所具
有的焓，称湿空气的焓h。即
h cat d r0 c t ca dc t 2501 d
V 1 单位空气消耗量 ：v mw d 2 d1
传质与干燥
因为 d1=d0
mw V d2 d0
V 1 v mw d 2 d 0
夏季要比冬季空气的消耗量大。空气的鼓风机等 装置要以全年最热月份的空气消耗量来决定湿空 气的体积流量。
传质与干燥
３、热量衡算
热空气 t1,d1,h1 冷空气 t0,d0,h0 预热器 湿物料
传质与干燥
4.2 干燥过程及设备
一、本节基本要求 掌握湿空气的性质，湿-焓图的结构及其 应用，固体物料中水分的性质，干燥速率与干 燥过程，干燥过程的物料平衡和热量平衡。 二、本节重点 对湿空气状态变化过程进行分析计算。物 料平衡法则及热量平衡法则。
云为什么掉不下来? →湿空气密度小 于干空气的密度 1㎞3，1万吨， 液态水+气态水
传质与干燥
5、比容vｓ
Ｃ露点
td f d
Ｄ绝热饱和温度
ras t as t d as d cw
传质与干燥
知识点复习 传质与干燥 4、 密度 s a
p p pa p s RT RaT RaT RaT p 1 p 1 ( ) RaT T R Ra p1 d 462(0.662 d )T
定义：单位质量湿空气的体积为比容，即
m3湿空气 1 vS kg湿空气 S
vs f p, d , t
传质与干燥
6、湿空气的热含量－ 焓h
定义：1kg绝干空气和其所带的d kg水蒸汽所具
有的焓，称湿空气的焓h。即
h cat d r0 c t ca dc t 2501 d
V 1 单位空气消耗量 ：v mw d 2 d1
传质与干燥
因为 d1=d0
mw V d2 d0
V 1 v mw d 2 d 0
夏季要比冬季空气的消耗量大。空气的鼓风机等 装置要以全年最热月份的空气消耗量来决定湿空 气的体积流量。
传质与干燥
３、热量衡算
热空气 t1,d1,h1 冷空气 t0,d0,h0 预热器 湿物料
传质与干燥
4.2 干燥过程及设备
一、本节基本要求 掌握湿空气的性质，湿-焓图的结构及其 应用，固体物料中水分的性质，干燥速率与干 燥过程，干燥过程的物料平衡和热量平衡。 二、本节重点 对湿空气状态变化过程进行分析计算。物 料平衡法则及热量平衡法则。
第十三章 干燥过程与设备 第三节沸腾干燥与沸腾造粒干燥
第三节 沸腾干燥与沸腾造粒干燥
－、沸腾干燥原理、特点和型式 二、单层卧式多室的沸腾干燥设备构造和操
作 三、沸腾造粒干燥设备的原理、流程和设备 四、沸腾干燥的计算
－、沸腾干燥原理、特点和型式
沸腾干燥是利用流态化技术，即利用热的空 气使孔板上的粒状物料呈流化沸腾状态，使 水分迅速汽化达到干燥目的。
沸腾干燥的特点是，传热传质速率高。 沸腾干燥器有单层和多层两种。
二、单层卧式多室的沸腾干燥设备构造和操作
废气
物
1.
操沟作流过料程Байду номын сангаас 中可能出现沟流7和层析8 现象，其主要原因是：
2. 层析现象
6
9 10 5
34
图 13-20 卧式多室沸腾干燥器
空气加热器 2-料斗 3-风道 4-风口 5-成品出口 6-视镜 7-干燥室 8-旋风分离器 9-细粉回收器 10-离心通风机
式中也v可st V— —以——用—原 以颗—空下始 —粒方气床 气带法体层 流出计黏量空速算度隙 ，度：，率 m，P3； a/·hm；/ss。
D ——干燥室直径，m。
丝网床，以层免开vftf物孔可— =0料率— 以.v5一m泄5流 用f~露般0化 下.7R。为床 D5面e。 ms层4的f %空方~隙 6法%率，求；孔得径：常为 1.5~2.5mm，处理粉状物料时可在筛（板13-上10铺）金属
三、沸腾造粒干燥设备的原理、流程和设备
影响产晶颗粒大小的因素有下列几种：
7
1. 停留时间的影响 5
返料
5
2. 摩擦的2 影响
6
1
3. 干燥过程温度的影响
压缩空气
3
蒸汽
4
7 8
4
2
－、沸腾干燥原理、特点和型式 二、单层卧式多室的沸腾干燥设备构造和操
作 三、沸腾造粒干燥设备的原理、流程和设备 四、沸腾干燥的计算
－、沸腾干燥原理、特点和型式
沸腾干燥是利用流态化技术，即利用热的空 气使孔板上的粒状物料呈流化沸腾状态，使 水分迅速汽化达到干燥目的。
沸腾干燥的特点是，传热传质速率高。 沸腾干燥器有单层和多层两种。
二、单层卧式多室的沸腾干燥设备构造和操作
废气
物
1.
操沟作流过料程Байду номын сангаас 中可能出现沟流7和层析8 现象，其主要原因是：
2. 层析现象
6
9 10 5
34
图 13-20 卧式多室沸腾干燥器
空气加热器 2-料斗 3-风道 4-风口 5-成品出口 6-视镜 7-干燥室 8-旋风分离器 9-细粉回收器 10-离心通风机
式中也v可st V— —以——用—原 以颗—空下始 —粒方气床 气带法体层 流出计黏量空速算度隙 ，度：，率 m，P3； a/·hm；/ss。
D ——干燥室直径，m。
丝网床，以层免开vftf物孔可— =0料率— 以.v5一m泄5流 用f~露般0化 下.7R。为床 D5面e。 ms层4的f %空方~隙 6法%率，求；孔得径：常为 1.5~2.5mm，处理粉状物料时可在筛（板13-上10铺）金属
三、沸腾造粒干燥设备的原理、流程和设备
影响产晶颗粒大小的因素有下列几种：
7
1. 停留时间的影响 5
返料
5
2. 摩擦的2 影响
6
1
3. 干燥过程温度的影响
压缩空气
3
蒸汽
4
7 8
4
2
第四章 干燥过程与设备
①干空气+水汽的混合物
水汽分压Pw 湿空气=干空气+水蒸汽，即：P=Pa+Pw
pwV nw RT ( p pw )V na RT Pw Pw nw Pa P Pw na
饱和湿空气：即水蒸气分压达到该空气温度 下的饱和蒸气压。（表5-1）
②湿度性质（绝对湿度，相对湿度， 湿含量）
平衡水分与自由水分—能否用干燥方法除去 平衡水分：不能用干燥方法除去的水分物料 表面水份产生的蒸汽压力与空气中水蒸汽 分压相同时，物料中的含水量为在该空气 条件（温度，湿度）下物料的平衡含水量。 自由水分：可用干燥方法除去的水分。 平衡水分一定是结合水分。
湿含量（ Humidity）
湿含量：单位质量干空气中所含水汽的质量， 单位：kg水汽· -1干空气 kg
nw M w 湿空气中水汽的质量 X ng M g 湿空气中绝干空气的质量
对于水蒸气~空气系统：
0.622nw 18 nw X 29 ng ng
nw pw pw ng p g P pw
L, t0 , X0
新鲜空气
预热器 L, t1 , X1
干 燥 器
废气
L, t2 , X2
产品 Gw2, (v2)
干燥流程图
湿物料 Gw1, (v1)
进干燥器的湿物料与出干燥器的湿物料之 差为被蒸发的水分质量。
mw Gw1 Gw2
因干燥前后的绝干物料量是相等的，即：
100 v1 100 v2 Gd Gw1 Gw2 100 100
100 v2 代入： 可得： Gw1 Gw 2 100 v1 v1 v2 mw Gw 2 100 v1
干燥介质消耗量计算
干燥机培训课件
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干燥机的工作原理：通过加热、蒸 发、冷凝等过程，使物料中的水分 或其他挥发性物质分离出来
干燥机的应用：广泛应用于化工、 食品、医药、建材等行业，用于物 料的干燥处理
干燥机操作流程
操作前准备
01 检查干燥机是否正常，
确保设备完好无损
03 阅读操作手册，了解设 备的操作方法和注意事 项
干燥机种类和特点
01
喷雾干燥机：利用喷雾器将液体分散成细小雾滴，与热空气接 触后迅速干燥。
02
流化床干燥机：利用热空气使物料在流化状态下进行干燥，具 有传热效率高、干燥速度快等特点。
03
真空干燥机：在真空状态下进行干燥，适用于热敏性物料的干 燥。
04
冷冻干燥机：利用冷冻技术使物料中的水分冻结，然后在真空 状态下进行干燥，适用于生物制品、药品等物料的干燥。
05
微波干燥机：利用微波加热原理进行干燥，具有干燥速度快、 节能环保等特点。
06
组合干燥机：将多种干燥技术进行组合，以满足不同物料的干 燥需求。
干燥机的工作原理
干燥机的主要功能：去除物料中的 水分或其他挥发性物质
干燥机的分类：根据工作原理和结 构不同，可分为传导式干燥机、对 流式干燥机、辐射式干燥机等
开机前检查：检查电源、气压、 温度等是否正常
设定参数：根据物料特性和干燥 要求设定温度、时间等参数
观察干燥过程：观察干燥机的运 行情况，及时调整参数
清理：停机后，及时清理干燥机 内部，保持设备清洁
异常情况处理
01
02
03
04
干燥机过热：检 查温度传感器、 调整加热器功率
干燥机堵塞：检 查进料口、调整 进料速度
干燥技术ppt课件
固相区 液相区 C
D
O
A
气相区
T
水的平衡相图(p－T图)
OC 线是水蒸气与水两相平衡共存曲线，又称为“蒸发曲线”；它表示气－液
平衡时，温度与蒸气压的对应关系。
OB 线是冰与水两相平衡共存曲线，又称为“熔化曲线”；表示固－液平衡时， 温度与蒸气压的对应关系。
OC 线能向下延伸为虚线OD曲线，是过冷水与水蒸气平衡共存曲线；这种状态 是一种不稳定的状态，称为“亚稳状态”。
• 辐射干燥：热能以电磁波的形式由辐射器发射至湿物料表面 ，被湿物料吸收后再转变为热能将湿物料中湿分汽化并除去 。
干燥过程的机理
干燥过程
热空 气流 过湿 物料 表面
热量 传递 到湿 物料 表面
传热过程
湿物 料表 面水 分汽 化并 被带
走
传质过程
表面 与内 部出 现水 分浓 度差
内部 水分 扩散 到表
B
温度和压力的对应关系绘制成图，就得到水的平
衡相图(p－T图)。
C
D
O
A T
水的平衡相图(p－T图)
⑴三相点 相图中的 O点是水蒸气、水、冰三相平衡
共存的点，称为“三相点”，常称为水的“冰
p B
点”。
⑵连线 OA 线是冰与水蒸气两相平衡共存曲线，
又称为“升华曲线”；它表示固－气平衡时， 温度与蒸气压的对应关系。
8.喷雾干燥机调节方便，可以在较大范围内改变操作条件以控 制产品的质量指标，如粒度分布、湿含量、 生物活性、溶解
性、色、香、味等。
缺点
1.设备较复杂，占地面积大，一次投资大。 2.雾化器，粉末回收装置价格较高。 3.需要空气量多，增加鼓风机的电能消耗与回收装置的容量。 4.热效率不高，热消耗大。
干燥机械与设备幻灯片PPT
3、防止叶轮粘附措施
2021/5/16
(七)涡旋气封阀
1 工作原理
2021/5/16
2 系统图
2021/5/16
(八)粉尘分离装置 1 袋滤器 (1) 工作原理及特点 (2)组成方形的袋滤器
2021/5/16
2 旋风分离器 (1)工作原理 (2)结构
2021/5/16
2021/5/16
①导板及空气分散器调节 ②热风盘本身的结构 ③ 冷却风圈结构
2021/5/16
④ 锥形支座结构
2021/5/16
2021/5/16
⑤ 空气分散器结构
2021/5/16
（五）电锤和空气震荡器
1 、电锤
2 、空气震荡器
2021/5/16
(六)鼓形阀
1、特点 2、型式与结构
2021/5/16
1、特点 （1）最大限度地保存食品的色、香、味。 （2）对热敏性物质特别适合，可以使热敏性的 物料干燥后保留热敏成分；能保存食品中的各级 营养成分，尤其对维生素C，能保存90％以上。 （3）在真空和低温下操作，微生物的生长和酶 作用受到抑制。
2021/5/16
（4）脱水彻底，干制品重量轻，体积小， 贮藏时占地面积少，运输方便；
2021/5/16
（三）升华干燥设备结构
主要由制冷系统、真空系统、加热系 统、干燥系统、控制系统和消毒系统 等组成。
2021/5/16
2021/5/16
1、冷冻干燥室
隔板的结构根据冷却和加热的方式分为： 间冷间热式、直冷直热式、间冷直热式、
直冷间热式等
2021/5/16
2021/5/16
2 箱式干燥机
2021/5/16
2021/5/16
《干燥技术》课件
智能化
随着人工智能和物联网技术的快速发展，干燥技术将逐步 实现智能化，通过自动化控制和远程监控，提高生产效率 和产品质量。
多功能化
为了满足不同行业和不同产品的需求，干燥技术将向多功 能化方向发展，通过集成多种干燥技术和设备，实现多种 物料的干燥处理。
干燥技术面临的挑战与解决方案
技术创新
环保法规
干燥技术面临的主要挑战之一是技术创新 ，需要不断研究和开发新的干燥技术和设 备，提高干燥效率和降低能耗。
近代干燥技术
采用热风、微波等手段进 行干燥，效率高、应用广 泛。
现代干燥技术
采用新型的干燥技术和设 备，如真空干燥、冷冻干 燥等，具有更高的效率和 更好的产品质量。
2
CATALOGUE
干燥技术的分类
按照工作原理分类
机械压缩干燥
通过机械压缩的方式，使物料中 的水分汽化并排出，常用于谷物
、蔬菜等物料的干燥。
干燥过程较长，能耗较高。
化学干燥的原理与特点
化学干燥原理：通过化学反应使物料中的水分与其他物 质结合，从而达到干燥物料的目的。 对某些物料具有特殊的干燥效果；
可能对物料产生化学变化；
化学干燥的特点 干燥过程简单，操作方便； 对环境的影响较小。
04
CATALOGUE
干燥技术的应用案例
农业产品干燥案例
制药干燥
用于药品生产过程中的干 燥，如中药材、药品辅料 等。
按照干燥设备分类
01
气流干燥
利用高速气流将物料分散并干燥 ，具有处理量大、干燥效率高等 特点。
喷雾干燥
02
03
厢式干燥
通过喷雾方式将物料分散成微小 液滴，然后在热空气中迅速干燥 ，常用于液体物料的干燥。
干燥设备培训课件(PPT 77页)
23
非绝热干燥设备
真空干燥设备
真空干燥设备一般由密闭干燥室、冷凝器 和真空泵3部分组成。
常用的真空干燥设备有真空箱式干燥器、 带式真空干燥器、耙式真空干燥器。
生物工程中常用于维生素、热敏性的产品 等生产中。
24
1.真空箱式干燥器
真空密封的干燥室,干燥室内 部装有供加热介质通入的中 空盘架，被干燥的物料均匀 地散放于活动的托盘中，托 盘置于盘架上。在干燥过程 中，真空的形成采用往复式 真空泵或机械油泵时，则应 在干燥箱或真空泵间装一个 冷凝器，以冷凝干燥中产生 的水蒸气，避免水汽抽入泵 内。
❖干燥机理及生物工业产品干燥的特点
❖
❖非绝热干燥设备
❖
❖绝热干燥设备
1
前言
生物工业中，凡是固体产品都需要干燥过程。干燥 是利用热能除去固体物料中湿分（水分或其他溶剂）的 单元操作。物料经过干燥使湿分降低到规定的范围内， 物料不仅易于包装、运输，更重要的是生物产品在干燥 情况下更稳定，不易破坏，便于贮存。
流动过程中充分接触，气体与固体物料之间进行传热 与传质，从而使湿物料达到干燥的目的。气流干燥是 利用热气流将物料在流态下进行干燥的过程。
30
气流干燥的特点
1.干燥强度大； 2.干燥时间短，对热敏性物料仍可选较高的介质温度； 3.适用性广，可使用于各种粉粒状、碎块状物料； 4.设备结构简单，占地面积小，生产能力小，能连续操 作，可实现自动化控制； 5.对晶形磨损厉害； 6.热能利用率低。
水平式两层干燥塔
三层垂直式干燥炉
17
1、单层高效麦芽干燥塔
单层高效麦芽干燥塔多为 圆形，塔体的下部是空气 混合室，上部为干燥室， 混合室侧壁设有预热空气 进口，干燥室的下部烘床 一般为具有长形孔的网眼 钢板活动床，床层上设有 干麦芽排出口，烘床开孔 面积占总面积的20％～40 ％
非绝热干燥设备
真空干燥设备
真空干燥设备一般由密闭干燥室、冷凝器 和真空泵3部分组成。
常用的真空干燥设备有真空箱式干燥器、 带式真空干燥器、耙式真空干燥器。
生物工程中常用于维生素、热敏性的产品 等生产中。
24
1.真空箱式干燥器
真空密封的干燥室,干燥室内 部装有供加热介质通入的中 空盘架，被干燥的物料均匀 地散放于活动的托盘中，托 盘置于盘架上。在干燥过程 中，真空的形成采用往复式 真空泵或机械油泵时，则应 在干燥箱或真空泵间装一个 冷凝器，以冷凝干燥中产生 的水蒸气，避免水汽抽入泵 内。
❖干燥机理及生物工业产品干燥的特点
❖
❖非绝热干燥设备
❖
❖绝热干燥设备
1
前言
生物工业中，凡是固体产品都需要干燥过程。干燥 是利用热能除去固体物料中湿分（水分或其他溶剂）的 单元操作。物料经过干燥使湿分降低到规定的范围内， 物料不仅易于包装、运输，更重要的是生物产品在干燥 情况下更稳定，不易破坏，便于贮存。
流动过程中充分接触，气体与固体物料之间进行传热 与传质，从而使湿物料达到干燥的目的。气流干燥是 利用热气流将物料在流态下进行干燥的过程。
30
气流干燥的特点
1.干燥强度大； 2.干燥时间短，对热敏性物料仍可选较高的介质温度； 3.适用性广，可使用于各种粉粒状、碎块状物料； 4.设备结构简单，占地面积小，生产能力小，能连续操 作，可实现自动化控制； 5.对晶形磨损厉害； 6.热能利用率低。
水平式两层干燥塔
三层垂直式干燥炉
17
1、单层高效麦芽干燥塔
单层高效麦芽干燥塔多为 圆形，塔体的下部是空气 混合室，上部为干燥室， 混合室侧壁设有预热空气 进口，干燥室的下部烘床 一般为具有长形孔的网眼 钢板活动床，床层上设有 干麦芽排出口，烘床开孔 面积占总面积的20％～40 ％
干燥过程与设备.ppt
14
19
15
12
20
22
图 13-14 典型的喷雾干燥流程（丹麦）
供料罐 2-供料泵 3-供料管路 4-喷雾器 5-水罐 6-三通活门 7-空气过滤 8-鼓 风机 9-空气加热器 10-空气导管 11-干燥室 12-震动供料器 13气力输送系统 14出气导管 15-旋风分离器 16排风机 17-风帽 18-旋风分离器 19-贮罐 20-旋转阀
热系数； 3.微粒总表面积； 4.干燥时间； 5.干燥管长度与直径。
Nu 8
103
5
2
0
50
100
Re浮
图 13-8 Nu准数与Re的关系
二、喷雾干燥
特点：不同的喷雾器 、喷成雾状、较大表面积的分散微 粒同热空气发生强烈的热交换 、在几秒至几十秒内获 得干燥。
（一）气流喷雾干燥设备 1、气流喷雾干燥流程、特点
切线方向进入 ；喷头处有螺旋 线 ；空气涡流形成低压区 ；吸 引液体在内部或外部混合微粒化 空气分配盘进入。
热空气
8 7 6 5
2
料 空 气
4
废气
3
成 品
图 13-9 气流喷雾干燥流程 1.6-过滤器 2-空气分配盘 3-袋滤器 4-回风管
5-电加热器 7-瓷环 8-棉兰
2、气流喷雾干燥塔的构造 圆柱圆锥形； 顶部装有空气分配盘，分配盘的型式有旋风扩散式、
只要干燥塔直径大于喷矩时，绝大部分液滴就不会碰壁
（2）喷雾机、喷盘的类型及构造
喷枪式喷盘
Ⅰ
圆帽式喷盘
锥型喷盘
沿圆周24孔均布 Ⅰ部详图
图 13-15 喷咀的型式
（3）热风盘
热盘通过风向调节板进入塔内。为了
《干燥过程的计算》课件
湿空气的焓湿图
焓湿图是一种图表，用于表示湿空气 的各种参数，如温度、湿度和焓值之 间的关系。
通过焓湿图，可以方便地查找湿空气 的参数，进行干燥过程的计算和优化 。
湿空气的焓湿图的应用
确定湿空气的参数
通过输入湿空气的温度、湿度和 压力，可以在焓湿图上找到对应 的焓值和其他参数。
计算干燥过程
通过输入湿空气的初始和最终参 数，以及物料干燥的条件，可以 在焓湿图上计算出干燥过程所需 的热量和时间。
塑料制品干燥
塑料制品在加工过程中需要去除水分，以避免产品变形或产生气泡。干燥过程中需要考虑塑料的种类 、水分含量、干燥温度和时间等因素。
其他领域的干燥过程计算
食品加工
食品加工过程中经常需要进行干燥处理 ，如饼干、面包等。在计算过程中需要 考虑食品的种类、水分含量、温度和时 间等因素，以确保产品品质。
干燥过程的物料平衡
物料平衡方程
干燥前物料的重量等于干燥后物料的重量加上蒸发掉的水分 的重量。
物料平衡计算
通过测量干燥前后的物料重量，计算出蒸发掉的水分的重量 ，从而确定物料的干燥程度。
干燥过程的时间计算
时间计算公式
干燥时间等于物料达到干燥要求所需的时间加上物料在干燥器内的停留时间。
时间计算方法
根据物料的湿度、干燥温度和干燥器的设计参数，通过实验或经验公式计算出干 燥时间。
PART 04
干燥过程的优化与控制
干燥过程的优化策略
优化干燥工艺参数
通过调整干燥温度、湿度、气流速度等工艺参数，提高干燥效率 ，降低能耗和成本。
优化干燥设备结构
改进干燥设备的设计，如采用新型换热器、改进气流组织等，以提 高设备的传热和传质效率。
开发新型干燥技术
干燥机及工作原理ppt课件
Page 6
吸附式干燥机
Page 7
.吸附式干燥机的原理是：设计2个塔，都填充进去氧化铝 或分子筛，他们的特性是快速吸水，易于脱水，就是高压 状态下吸水后可以利用自身的干燥空气经变压后再将水分 从消音器处吹出塔外，这就是为什么吸附式干燥机要设计 2个塔的原因，2个塔不断的来回切换何以保证在不断气 的情况下有效的进行吸脱过程，从而达到有效的干燥空气。
Page 8
变压器
电容器 变阻器
升压器 降压器
Page 9
干燥机及工作原理
张亚明
干燥机种类
冷冻式干燥机、 吸附式干燥机、 组合式干燥机、 溶解式干燥机、 膜式干燥机、 带式干燥机、
Page 2
冷冻式干燥机
压缩空气进入空气预冷器预冷并除去部分水份，再进入 空气冷却器使温度降至2℃（露点温度），空气中的水 份在此温度下析出，经气水分离器分离并由自动排水阀 将水份排出，而干燥的低温空气则进入空气预冷器，再 与未处理的压缩空气进行热交换升温后输出，即为处理 后的干燥空气。
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Page 4
压缩空气入口
热交换
干燥空气出口
水 气 分 离 器
排水线
冷却器
蒸发器A
滑 动 变 阻 器
蒸发器B
压缩机
外界空气
Page 5
冷 却 器
排水线
吸附式干燥机
吸附式干燥机的原理:吸附是因为吸附质与 吸附剂分子间常采用物理 吸附方法。当干燥的压缩空气与吸附剂充分接 触时，空气中的水分子扩散到吸附剂上并被吸 附。
吸附式干燥机
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.吸附式干燥机的原理是：设计2个塔，都填充进去氧化铝 或分子筛，他们的特性是快速吸水，易于脱水，就是高压 状态下吸水后可以利用自身的干燥空气经变压后再将水分 从消音器处吹出塔外，这就是为什么吸附式干燥机要设计 2个塔的原因，2个塔不断的来回切换何以保证在不断气 的情况下有效的进行吸脱过程，从而达到有效的干燥空气。
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变压器
电容器 变阻器
升压器 降压器
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干燥机及工作原理
张亚明
干燥机种类
冷冻式干燥机、 吸附式干燥机、 组合式干燥机、 溶解式干燥机、 膜式干燥机、 带式干燥机、
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冷冻式干燥机
压缩空气进入空气预冷器预冷并除去部分水份，再进入 空气冷却器使温度降至2℃（露点温度），空气中的水 份在此温度下析出，经气水分离器分离并由自动排水阀 将水份排出，而干燥的低温空气则进入空气预冷器，再 与未处理的压缩空气进行热交换升温后输出，即为处理 后的干燥空气。
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压缩空气入口
热交换
干燥空气出口
水 气 分 离 器
排水线
冷却器
蒸发器A
滑 动 变 阻 器
蒸发器B
压缩机
外界空气
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冷 却 器
排水线
吸附式干燥机
吸附式干燥机的原理:吸附是因为吸附质与 吸附剂分子间常采用物理 吸附方法。当干燥的压缩空气与吸附剂充分接 触时，空气中的水分子扩散到吸附剂上并被吸 附。
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干燥过程与设备
ppt课件
1
一、气流干燥
干燥过程：被加热以后的空气在管道内快速流动 ，湿物料进入管道后被高速气流带走向管道出口 运行；这个过程中由于对流传热传质的作用同时 使得水蒸汽被蒸发。由于物料进入管道后被高速 气流冲散二者充分混合，在管道出口对气固二相 进行分离。
特点：空气和物料并流，对流传热，干燥物料。
单层的沸腾干燥器又分单室、多室，有干燥室冷却室的两段沸
腾干燥器、沸腾造粒干燥器。
ppt课件
14
(二)单层卧式多室的沸腾干燥设备构造和操作
适用于颗粒状物料的干燥。
操作注意事项： 防止沟流现象。 防止层析现象
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15
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16
（三）沸腾造粒干燥设备的原理、流程和设备构造
的导风板，使气流沿螺旋导风板旋转向下，增大了气流阻力， 使密度较大的产品向下沉降，密度较小的粉末状产品随废气沿 回风管导入袋滤器，螺旋排风管的作用是使气固两相分离。 气流喷雾器有两种型式，内部混合式为外部混合式。
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6
（一）气流喷雾干燥设备
ppt课件
7
液料
（二）离心喷雾干燥设备
间歇卸料的离心喷雾干燥流程 蒸汽
特点：不同的喷雾器 、喷成雾状、较大表面积的分散微粒同热 空气发生强烈的热交换 、在几秒至几十秒内获得干燥。
ppt课件
5
气流喷雾干燥塔的构造
圆柱圆锥形； 顶部装有空气分配盘，分配盘的型式有旋风扩散式、叶片旋风
式，其作用是使空气形成旋流与雾滴接触，提高干燥效果。 设备的下部有螺旋排风管，是在回风管的下部外侧焊上螺旋形
原理：被干燥物先降温冻结成固体，然后在真空的条件下，适当 加热使水蒸汽直接升华出来，而物质本身留在冻结时的冰架中。其 操作区域在水的三相点以下。
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22
冷冻干燥过程 冷冻干燥可以分为预冻、升华干燥、解析干燥三个阶段
ppt课件
23
冷冻干燥的优点
低温，适于热敏性物质 挥发性成分损失很小 微生物的生长和酶的作用无法进行 保持了原来的结构，不会发生浓缩现象 疏松多孔，呈海绵状 ，复水性好 适于易氧化的物质 产品能长期保存
ppt课件
24
2、真空冷冻干燥过程设备
过程分为两个阶段：预冻和升华。 冷冻干燥系统主要由四部分组成： （1）冷冻部分 （2）真空部分 （3）水汽去除部分 （4）干燥室
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25
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6
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9
图 13-13 离心式喷雾干燥流程
空气过滤器 2-离心通风机 3-空气加热器 4-保温炉 5-干燥塔 6-温度计 7-粉尘回收器 8-旋风分离器 9-料斗 10-离心通风机
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8
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9
连续卸料的离心喷雾干燥流程
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5
1
6
2
3 10 4
23
24 11
16 21
18 15
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11
雾化器
三种雾化器结构图
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12
喷雾机、喷盘的类型及构造
ppt课件
13
三、沸腾干燥与沸腾造粒干燥
(一)沸腾干燥原理、特点和型式
沸腾干燥是利用流态化技术使水分迅速汽化干燥，又称流化床 干燥。
沸腾造粒干燥可看作是喷雾干燥与沸腾干燥的结合。
特点：传热传质速率高
沸腾干燥器有单层和多层两种。
离心喷雾干燥设备的构造 喷雾室 喷雾室的直径与离心喷盘的转速快慢有关；液滴直径与转速
成反比，液滴射程与液滴直径成正比，喷盘转速越小喷雾室 直径就越大。 在喷矩为半径的圆周内，90～95%液滴微粒下落，即不再具 有水平速度，这个距离叫喷矩。 只要干燥塔直径大于喷矩时，绝大部分液滴就不会碰壁
沸腾造粒干燥设备存在问题： （1）返料比太大，生产能力较低 （2）需要的空气量大 （3）需增加辅助设备
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19
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20
四、真空干燥和真空冷冻干燥
（一）真空干燥
真空干燥器
箱式真空干燥器 搅拌真空干燥器 滚筒真空干燥器
ppt课件
21
(二)真空冷冻干燥
1、真空冷冻干燥的原理及特点
15
12
20
22
图 13-14 典型的喷雾干燥流程（丹麦）
供料罐 2-供料泵 3-供料管路 4-喷雾器 5-水罐 6-三通活门 7-空气过滤 8-鼓
风机 9-空气加热器 10-空气导管 11-干燥室 12-震动供料器 13气力输送系统 14-
出气导管 15-旋风分离器 21-用于气力输送的风机
1262排 -空风气机过p1滤 p7t课-2风 件3帽 -仪1表8嵌 -旋板风2分4离 -用器于1冷9却 -贮喷罐雾器 20的 -旋风转机阀10
沸腾造粒干燥操作是由压缩空气通过喷嘴，把液体雾化同时喷 入沸腾床进行干燥。
1、造粒类型 （1）自我成粒 （2）涂布成粒 （3）黏结成粒 2、影响产品颗粒大小的因素 （1）停留时间 （2）摩擦 （3）温称返料。返料比小时，则产品颗粒大，可
用调节返料量来控制床层的粒度大小。
小罐加温至50℃再进塔；
液体通过六个喷嘴甩成雾状，
与从顶部进风口以旋转方式进
入至喷雾盘四周的热空气进行 充分接触 ，造成强烈的传热和
空
1
3
水分蒸发，空气温度随之降低 气
微粒在气流和自身重力作用下 旋转而下，当达到出口时已干 燥完毕
间歇通过双闸门的卸料阀，定 期卸料。
5
废气
6 7 10
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2
（一）气流干燥流程与设备
附属设备有 空气过滤器 风机 加料斗 卸料器 分离器
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3
（二）气流干燥器的类型 按加料方式分类 直接加料型 带分散机型 带粉碎机型
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4
二、喷雾干燥
喷雾干燥是系统化技术应用于物料干燥的一种方法。于干燥室 中将稀料经雾化后，在与热空气的接触中，水分迅速汽化，即 得到干燥产品。该法能直接使溶液、乳浊液干燥成粉状或颗粒 状制品，可省去蒸发、粉碎等工序。
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一、气流干燥
干燥过程：被加热以后的空气在管道内快速流动 ，湿物料进入管道后被高速气流带走向管道出口 运行；这个过程中由于对流传热传质的作用同时 使得水蒸汽被蒸发。由于物料进入管道后被高速 气流冲散二者充分混合，在管道出口对气固二相 进行分离。
特点：空气和物料并流，对流传热，干燥物料。
单层的沸腾干燥器又分单室、多室，有干燥室冷却室的两段沸
腾干燥器、沸腾造粒干燥器。
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(二)单层卧式多室的沸腾干燥设备构造和操作
适用于颗粒状物料的干燥。
操作注意事项： 防止沟流现象。 防止层析现象
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（三）沸腾造粒干燥设备的原理、流程和设备构造
的导风板，使气流沿螺旋导风板旋转向下，增大了气流阻力， 使密度较大的产品向下沉降，密度较小的粉末状产品随废气沿 回风管导入袋滤器，螺旋排风管的作用是使气固两相分离。 气流喷雾器有两种型式，内部混合式为外部混合式。
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（一）气流喷雾干燥设备
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液料
（二）离心喷雾干燥设备
间歇卸料的离心喷雾干燥流程 蒸汽
特点：不同的喷雾器 、喷成雾状、较大表面积的分散微粒同热 空气发生强烈的热交换 、在几秒至几十秒内获得干燥。
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气流喷雾干燥塔的构造
圆柱圆锥形； 顶部装有空气分配盘，分配盘的型式有旋风扩散式、叶片旋风
式，其作用是使空气形成旋流与雾滴接触，提高干燥效果。 设备的下部有螺旋排风管，是在回风管的下部外侧焊上螺旋形
原理：被干燥物先降温冻结成固体，然后在真空的条件下，适当 加热使水蒸汽直接升华出来，而物质本身留在冻结时的冰架中。其 操作区域在水的三相点以下。
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冷冻干燥过程 冷冻干燥可以分为预冻、升华干燥、解析干燥三个阶段
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冷冻干燥的优点
低温，适于热敏性物质 挥发性成分损失很小 微生物的生长和酶的作用无法进行 保持了原来的结构，不会发生浓缩现象 疏松多孔，呈海绵状 ，复水性好 适于易氧化的物质 产品能长期保存
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2、真空冷冻干燥过程设备
过程分为两个阶段：预冻和升华。 冷冻干燥系统主要由四部分组成： （1）冷冻部分 （2）真空部分 （3）水汽去除部分 （4）干燥室
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图 13-13 离心式喷雾干燥流程
空气过滤器 2-离心通风机 3-空气加热器 4-保温炉 5-干燥塔 6-温度计 7-粉尘回收器 8-旋风分离器 9-料斗 10-离心通风机
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连续卸料的离心喷雾干燥流程
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雾化器
三种雾化器结构图
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喷雾机、喷盘的类型及构造
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三、沸腾干燥与沸腾造粒干燥
(一)沸腾干燥原理、特点和型式
沸腾干燥是利用流态化技术使水分迅速汽化干燥，又称流化床 干燥。
沸腾造粒干燥可看作是喷雾干燥与沸腾干燥的结合。
特点：传热传质速率高
沸腾干燥器有单层和多层两种。
离心喷雾干燥设备的构造 喷雾室 喷雾室的直径与离心喷盘的转速快慢有关；液滴直径与转速
成反比，液滴射程与液滴直径成正比，喷盘转速越小喷雾室 直径就越大。 在喷矩为半径的圆周内，90～95%液滴微粒下落，即不再具 有水平速度，这个距离叫喷矩。 只要干燥塔直径大于喷矩时，绝大部分液滴就不会碰壁
沸腾造粒干燥设备存在问题： （1）返料比太大，生产能力较低 （2）需要的空气量大 （3）需增加辅助设备
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四、真空干燥和真空冷冻干燥
（一）真空干燥
真空干燥器
箱式真空干燥器 搅拌真空干燥器 滚筒真空干燥器
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(二)真空冷冻干燥
1、真空冷冻干燥的原理及特点
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图 13-14 典型的喷雾干燥流程（丹麦）
供料罐 2-供料泵 3-供料管路 4-喷雾器 5-水罐 6-三通活门 7-空气过滤 8-鼓
风机 9-空气加热器 10-空气导管 11-干燥室 12-震动供料器 13气力输送系统 14-
出气导管 15-旋风分离器 21-用于气力输送的风机
1262排 -空风气机过p1滤 p7t课-2风 件3帽 -仪1表8嵌 -旋板风2分4离 -用器于1冷9却 -贮喷罐雾器 20的 -旋风转机阀10
沸腾造粒干燥操作是由压缩空气通过喷嘴，把液体雾化同时喷 入沸腾床进行干燥。
1、造粒类型 （1）自我成粒 （2）涂布成粒 （3）黏结成粒 2、影响产品颗粒大小的因素 （1）停留时间 （2）摩擦 （3）温称返料。返料比小时，则产品颗粒大，可
用调节返料量来控制床层的粒度大小。
小罐加温至50℃再进塔；
液体通过六个喷嘴甩成雾状，
与从顶部进风口以旋转方式进
入至喷雾盘四周的热空气进行 充分接触 ，造成强烈的传热和
空
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水分蒸发，空气温度随之降低 气
微粒在气流和自身重力作用下 旋转而下，当达到出口时已干 燥完毕
间歇通过双闸门的卸料阀，定 期卸料。
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废气
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（一）气流干燥流程与设备
附属设备有 空气过滤器 风机 加料斗 卸料器 分离器
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（二）气流干燥器的类型 按加料方式分类 直接加料型 带分散机型 带粉碎机型
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二、喷雾干燥
喷雾干燥是系统化技术应用于物料干燥的一种方法。于干燥室 中将稀料经雾化后，在与热空气的接触中，水分迅速汽化，即 得到干燥产品。该法能直接使溶液、乳浊液干燥成粉状或颗粒 状制品，可省去蒸发、粉碎等工序。