化工原理小结(干燥)
化工原理干燥实验
化工原理干燥实验
为了更好地进行化工原理干燥实验研究，本文对干燥实验过程进行了详细描述，并对干燥实验参数进行了分析和讨论。
在实验中，首先将待干燥的物料放置在干燥设备内，调节设备中的温度和压力以控制干燥过程。
同时，根据物料的性质和要求选择合适的干燥介质，并将其注入干燥设备中进行干燥操作。
为了确定干燥操作的最佳条件，我们进行了一系列实验。
首先，通过改变干燥设备中的温度和压力，我们记录了在不同条件下物料的干燥速率。
然后，我们对实验数据进行了统计和分析，得出了不同条件下干燥速率与温度和压力的关系。
除了温度和压力外，干燥时间也是进行干燥实验时需要考虑的重要参数。
我们通过对不同干燥时间下物料的干燥质量和含水率进行测量，得出了干燥时间与干燥效果之间的关系。
在实验过程中，我们还考虑了其他一些影响干燥效果的因素，如物料初始含水率、物料形态和颗粒大小等。
通过对这些因素的综合分析，我们可以更好地了解干燥实验的影响因素，从而优化干燥工艺，提高干燥效率和质量。
综上所述，通过对化工原理干燥实验的研究和分析，我们可以得出不同干燥条件下物料的干燥速率和效果，并找出影响干燥效果的主要因素。
这些研究成果对于工业生产中的干燥工艺优化和干燥设备的选择和改进具有重要的参考价值。
化工原理--干燥
三、干燥过程应用实例
1．人参的冷冻干燥法研究
人参在加工过程中经过长时间的日晒、水蒸汽蒸、高 温干燥等受到影响而大大降低其有效成分含量，并影响其 外观色泽以及成品率等。为了改变这种情况，提高人参的 加工质量，王贵华研究了用真空冷冻干燥法加工人参的方 法，为商品人参提供了一个新的加工工艺。
2．喷雾干燥法生产田七粉
干燥速率过快不仅会损坏物料，还会造成临界含水量的增 加，反而会使后期的干燥速率降低。 （4）干燥操作条件 干燥操作条件主要是干燥介质与 物料的接触方式，以及干燥介质与物料的相对运动方向和 流动状况。介质的流动速度影响干燥过程的对流传热和对 流传质，一般介质流动速度愈大，干燥速度愈大，特别是 在干燥的初期。介质与物料的接触状况，主要是指流动方 向。流动方向与物料汽化表面垂直时，干燥速度最快，平 行时最差。凡是对介质流动造成较强烈的湍动，使气—固 边界层变薄的因素，均可提高干燥速度。例如块状或粒状 物料堆成一层一层地、或在半悬浮或悬浮状态下干燥时， 均可提高干燥速度。 （5）干燥器的结构型式 烘箱、烘房等因为物料处于 静态，物料暴露面小，水蒸汽散失慢，干燥效率差，干燥 速率慢。沸腾干燥器、喷雾干燥器属流化操作，被干燥
二、干燥方法
1.气流干燥
气流干燥是指利用湿热干燥气流或单纯的干燥气流进 行干燥的一种方法。气流干燥的原理是通过控制气流的温 度、湿度和流速来达到干燥的目的。 气流干燥器具有下列特点： （1）干燥强度大 （2）干燥时间短 （3）占地面积小，投资省 （4）热效率高 （5）成本低 （6）操作连续稳定 （7）适用性广
(整理)化工原理—干燥.
第九章干燥本章学习要求1．熟练掌握的内容湿空气的性质及其计算；湿空气的湿度图及其应用；连续干燥过程的物料衡算与热量衡算；恒定干燥条件下的干燥速率与干燥时间计算。
2．理解的内容湿物料中水分的存在形态及其；水分在气-固两相间的平衡关系；干燥器的热效率；各种干燥方法的特点；对干燥器的基本要求。
3．了解的内容常用干燥器的主要结构特点与性能；干燥器的选用。
* * * * * * * * * * * *§9.1 概述干燥是利用热能除去固体物料中湿分（水分或其它液体）的单元操作。
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%，否则在以后的成形加工中会产生气泡，影响塑料制品的品质；药品的含水量太高会影响保质期等。
因为干燥是利用热能去湿的操作，能量消耗较多，所以工业生产中湿物料一般都采用先沉降、过滤或离心分离等机械方法去湿，然后再用干燥法去湿而制得合格的产品。
一、固体物料的去湿方法除湿的方法很多，化工生产中常用的方法有：1.机械分离法。
即通过压榨、过滤和离心分离等方法去湿。
耗能较少、较为经济，但除湿不完全。
2.吸附脱水法。
即用干燥剂（如无水氯化钙、硅胶）等吸去湿物料中所含的水分，该方法只能除去少量水分，适用于实验室使用。
3.干燥法。
即利用热能使湿物料中的湿分气化而去湿的方法。
该方法能除去湿物料中的大部分湿分，除湿彻底。
干燥法耗能较大，工业上往往将机械分离法与干燥法联合起来除湿，即先用机械方法尽可能除去湿物料中的大部分湿分，然后再利用干燥方法继续除湿而制得湿分符合规定的产品。
干燥法在工业生产中应用最为广泛，如原料的干燥、中间产品的去湿及产品的去湿等。
二、干燥操作方法的分类１、按操作压强分为常压干燥和真空干燥。
真空干燥主要用于处理热敏性、易氧化或要求产品中湿分含量很低的场合。
２、按操作方式分为连续操作和间歇操作。
化工原理-干燥
第五章 干燥Drying概述一、去湿及其方法1、何为去湿？从物料中脱除湿分的过程称为去湿。
湿分：不一定是水分！2、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、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。
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。
物料内部的水分以气态或液态形式扩散至物料表面，然后汽化的蒸汽从表面扩散至干燥介质主体，再由介质带走的干燥过程称为对流干燥。
优点：受热均匀，所得产品的含水量均匀。
缺点：热利用率低。
Hr t HC t C I v g ++=()Hr t HC C v g ++=Ht H 2490)88.101.1(++=6、干球温度 t 和湿球温度 t w1）干球温度用普通温度计测得的湿空气的真实温度 2）湿球温度湿球温度计在温度为t ，湿度为H 的不饱和空气流中，达到平衡或稳定时所显示的温度。
对绝热饱和器作焓衡算，即可求出绝热饱和温度1)(Hr t Hc c I v g ++=02)(r H t c H c I as as v as g ++=21I I = 00)()(r H t c H c Hr t Hc c as as v as g v g ++=++Hv as g v g c c H c Hc c =+≈+一般H 及Has 值均很小对于水蒸汽~空气系统，干球温度、绝热饱和温度和露点间的关系为：不饱和空气：d as t t t t >>)(ω饱和空气： das t t t t ==)(ω5-1-2 湿空气的H-I图HtHI2490)88.101.1(++=tHtI01.1)249088.1(++=辅助水平轴干气水kgkgH/,)(斜轴横轴干气kgkJI/,一、等H线：与纵轴平行二、等I线：与斜轴平行三、等t线由得上式是以t为参数的直线方程，且t↑，斜率↑，所以等t 线为一族非平行直线。
化工原理实验报告_干燥
厢式干燥器干燥速率曲线的测定一、实验目的：1．熟悉常压下厢式干燥器的构造与操作2．掌握物料在干燥条件不变时干燥速率曲线（U —X ）的测定方法 二、实验原理本实验是用不饱和的热空气作为干燥介质去干燥湿物料。
即热量由空气传至被干燥的物料，以供应物料中水分汽化所需的热量。
物料中的水分以扩散方式进入空气。
水分的扩散过程分为两步，首先是由物料内部扩散到物料表面，然后由表面扩散到空气中。
开始时，物料的内部水分能迅速达到物料表面，水分的去除速率为物料表面上水分的汽化速率所限制，此阶段称为表面汽化控制阶段。
在此阶段内干燥速率不变，又称恒速干燥阶段。
当物料中水分逐渐减少，水分不能及时由物料内部扩散到表面，为水分内部扩散速率所控制。
此阶段称为内部扩散控制阶段。
在此阶段内干燥速率开始不断降低，又称降速阶段。
上述开始降速时的物料含水率称临界含水率。
影响干燥速度的因素很多，它与物料及干燥介质的情况都有关系，本实验在干燥条件——空气的湿度、温度及速度恒定不变下，对于同类的物料，当厚度及形状一定时，有如下函数关系：)()(τf x f u ==)(ττ∆∆-=-=XA G Ad dX G u c cccn n G G G X -=X G X X G G G c n n c n n ∆=-=-++)(1121nn n X X X +=- 三、实验装置流程本实验采用厢式干燥器干燥陶片砖，实验装置如图1所示。
在离心式通风机的作用下，干燥空气在干燥器通道内循环流动，在进入干燥室前，通过加热器，在控温装置的作用下，保持温度不变。
为了保证空气的湿度在干燥过程中保持不变，在风机的前、后管道上设有片阀，利用前者补充适当的新鲜干空气，依靠后者排出适当量的含湿气体。
气体的流量利用孔板流量计结合微压差计测定，实验装置设有干球和湿球温度计，气体流速用蝶阀控制。
干燥样品的重量变化用天平、砝码和秒表合作测定。
图1. 厢式干燥器实验装置示意图四、实验步骤1．实验前将试样放入水中浸泡。
化工原理实验报告干燥
化工原理实验报告干燥化工原理实验报告：干燥概述：干燥是化工过程中常见的一种操作，用于除去物料中的水分或其他溶剂，以提高产品质量或满足后续工艺的需要。
本实验旨在探究干燥的原理及其在化工工艺中的应用。
一、干燥的原理干燥是通过将物料暴露在适当的条件下，使水分或其他溶剂从物料中蒸发出来，达到去除水分的目的。
常见的干燥方法包括自然干燥、加热干燥、真空干燥等。
1. 自然干燥自然干燥是将物料暴露在自然环境下，利用自然界的温度、湿度和风力等因素，使水分逐渐蒸发。
这种方法操作简单，但速度较慢，且受环境因素的影响较大。
2. 加热干燥加热干燥是通过加热物料，提高其表面温度，使水分蒸发。
常见的加热干燥方法包括烘箱干燥、喷雾干燥等。
烘箱干燥是将物料放入烘箱中，利用热空气对物料进行加热，使水分蒸发。
喷雾干燥是将物料以液滴形式喷入热空气中，通过瞬间蒸发的方式进行干燥。
3. 真空干燥真空干燥是在低压条件下进行干燥，通过降低环境压力，使水分在较低温度下蒸发。
真空干燥适用于对热敏性物料的干燥，能够避免物料的热分解或变质。
二、干燥在化工工艺中的应用干燥在化工工艺中具有广泛的应用，以下是几个常见的例子：1. 化工产品的干燥在化工生产中，很多产品需要经过干燥操作，以去除其中的水分或其他溶剂。
例如，某些化工产品在含水状态下容易发生反应或降解，因此需要进行干燥以提高稳定性和保存性。
2. 溶剂的回收在溶剂回收过程中，通常需要对溶剂进行干燥，以去除其中的水分或其他杂质。
通过干燥，可以提高溶剂的纯度和再利用率，减少资源的浪费。
3. 催化剂的干燥在催化反应中，催化剂的活性往往与其表面的水分有关。
因此，在使用催化剂之前，通常需要对其进行干燥，以提高催化剂的活性和稳定性。
4. 原料的干燥在某些化工工艺中，原料的水分含量会影响反应的速率和产物的质量。
因此，在反应之前，需要对原料进行干燥，以确保反应的顺利进行和产物的质量。
结论：干燥是化工过程中常见的一种操作，通过去除物料中的水分或其他溶剂，提高产品质量或满足后续工艺的需要。
《化工原理》(下)第5章 干燥(4)
干燥器的热效率： 干燥器的热效率：
干燥过程中，蒸发水分所消耗的热量与从外热源所获得的热量 干燥过程中， 之比。 之比。
Qv 蒸发水分热量 热效率 η ＝ ＝ Q 输入总热量 Q v = W (2490 + 1 . 88 t 2 ) − 4 . 187 θ 1W ≅ W (2490 + 1 . 88 t 2 )
η =
W (2490 + 1 . 88 t 2 ) 1 . 01 L (t 2 − t 0 ) + W ( 2490 + 1 . 88 t 2 ) + G c C m (θ 2 − θ 1 ) + Q L
如干燥器中空气所放出的热量全部用来汽化湿物料中的水分， 如干燥器中空气所放出的热量全部用来汽化湿物料中的水分， 即空气沿绝热冷却线变化，则： 空气沿绝热冷却线变化， Qv=L(I1-I2)=1.01L(t1-t2) 干燥器无补充热量，QD=0，Q=Qp=L(I1-I0)=1.01L(t1-t0) 干燥器无补充热量， =0， 则热效率表示为： 则热效率表示为：
影响恒速干燥阶段的因素
干燥速度主要决定于干燥介质的性质 干燥速度主要决定于干燥介质的性质和空气与湿物料的接触 干燥介质的性质和空气与湿物料的接触 方式。 方式。而与湿物料的性质关系很小 空气H 空气H t ,
0 .8
Uc
Uc ∝ V
(平行气速 )
Uc ∝ V
0.37
(垂直气速 )Biblioteka CDE段 CDE段－降速段
四、空气通过干燥器时状态变化
理想干燥过程－等焓干燥过程－ 理想干燥过程－等焓干燥过程－绝热干燥
无外加补充热量（ QD=0）； =0）； 无外加补充热量（ 忽略设备热损失Q =0； 忽略设备热损失QL =0； 物料足够润湿， ’,因此 因此， 物料足够润湿，物料I1’=I2’,因此， I1＝I2
《化工原理》干燥
《化工原理》第九章干燥§1 概述一、概念干燥是利用热能除去湿固体物料中湿份（水分或其它液体）的操作。
二、干燥与蒸发的区别蒸发：溶剂分子从料液表面进入气相。
料液表面溶剂蒸汽分压始终是饱和蒸汽压，蒸发速率由传热速率控制。
干燥：溶剂分子从湿物料表面进入气相。
湿物料表面溶剂蒸汽分压不一定是饱和蒸汽压，干燥速率同时由传热速率和传质速率所控制。
三、干燥操作进行的必要条件干燥是热质同时传递过程，干空气将热量传给湿物料；湿物料将湿份传给干空气。
湿物料表面水汽（或其它蒸汽）的分压大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压→干燥湿物料表面水汽（或其它蒸汽）的分压等于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压→平衡湿物料表面水汽（或其它蒸汽）的分压小于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压→增湿（回潮）干燥操作进行的必要条件：湿物料表面水汽（或其它蒸汽）的分压必需大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压。
四、干燥分类1、按操作压力的大小分类常压干燥和真空干燥2、按操作方式分类1） 传导干燥（间接加热干燥）2） 对流干燥（直接加热干燥）3） 辐射干燥4） 介电加热干燥（高频加热干燥）3、按操作流程分类连续干燥间歇干燥§2 湿空气的性质一、水蒸气分压P w湿空气 P 总 = P a + P w饱和湿空气 P 总 = P a + P S二、湿度（湿含量）H定义：单位质量绝干空气中所含水分的质量。
w w a w a w a a w w p P p p p M M n M n M H -⋅=⋅=⋅⋅==2918量湿空气中绝干空气的质湿空气中水蒸气的质量湿空气的湿度：w w p P p H -⋅=622.0饱和湿空气的湿度：S S S p P p H -⋅=622.020o C 233.2m kN p S =,绝干空气水kg kg H S 015.033.23.10133.2622.0=-⨯=80o C 24.47m kN p S =,绝干空气水kg kg H S 55.04.473.1014.47622.0=-⨯=例：求20o C 下mmHg p w 54.17=时的H 和H S 及50o C 下mmHgp w 35=时的H 和H S 。
化工原理知识点总结干燥
化工原理知识点总结干燥干燥是指将含水物质中的水分除去的过程，广泛应用于化工、冶金、食品、药品、农业等行业中。
干燥工艺可以提高产品质量，延长产品保存期限，增加产品附加值。
本文将从干燥的基本原理、传热传质机理、常见的干燥设备和干燥过程中的控制因素等方面对干燥做出总结。
一、基本原理1.1水分除去过程干燥的基本原理是将物质中的水分除去，水分从物质中逸出，物质变得更干燥。
水分除去的方式分为蒸发和挥发两种。
蒸发是指物质表面的水分被热能所吸收，转化为水蒸气散发出去；挥发是指水分通过物质内部的孔隙、裂缝等介质被蒸发并逸出。
1.2干燥速率干燥速率是指在干燥过程中，单位时间内从物质中脱除的水分量。
干燥速率受温度、湿度、空气流速等因素的影响。
1.3干燥曲线干燥曲线是指在干燥过程中，物质含水量随着时间变化的曲线。
常见的干燥曲线有初始下降期、常速期和末速期。
二、传热传质机理2.1传热机理干燥中传热主要通过对流传热和辐射传热两种方式实现。
对流传热是指通过对流换热将热量传递给物质表面，将水分蒸发出去；辐射传热是指通过辐射换热将热能传递给物质表面，促使水分蒸发。
2.2传质机理干燥中传质主要通过扩散传质实现，即水分从物质内部向外部扩散传递。
传质速率受物质的性质、温度、湿度、压力等因素的影响。
三、常见的干燥设备3.1流化床干燥流化床干燥是指将物料通过气体流化，使得气体均匀地穿透物质，从而提高传热传质效率。
流化床干燥适用于颗粒状、粉末状的物料。
3.2喷雾干燥喷雾干燥是指通过将液态物料雾化成细小颗粒，然后与热空气接触，使得水分蒸发，从而实现干燥。
喷雾干燥适用于液态物料的干燥。
3.3真空干燥真空干燥是指在低压条件下进行的干燥过程。
通过减压降低水的沸点，从而实现水分的除去。
真空干燥适用于对热敏感物料的干燥。
3.4离心干燥离心干燥是指将物料通过高速旋转的离心机，使得水分被甩出物料的表面，从而达到干燥的目的。
离心干燥适用于颗粒状、液态的物料。
化工原理 干燥小节
Gc X1 X C 1 AU A,C
2
2
0
Gc d A
XC
X2
dX UA
干燥曲线可近似作为直线时，斜率
U A,C UA KX X X XC X
5．常用干燥器的结构、适用场合、优缺点。
干燥章小结
1、 湿空气性质及湿度图：
p s p 0.622 H 0.622 P p s P p
c H ca cv H
H
p 100% ps
c H 1.01 1.88H
I H ca cv H t r0 H
273 t 0.773 1.244H 273
热量衡算：
c M 1 c S c l c l 4.187kJ kg C
Q P LI 1 I 0 LI1 G1cM11 Qd LI2 G2cM2 2 Ql
Q 1L(t2 t0 ) W (2490 1.88t2 ) GCCm (2 1) QL
Ql L,H0 t0,I0 QP
预热器
G1,ω 1,θ 1
H1,t1 I1 G2,ω 2,θ
2
干燥室
H2,t2,I2
Qd 空气干燥器的热量衡算
4． 干燥动力学： 概念： 平衡水分 自由水分 结合水分 非结合水分 恒定干燥条件 干燥的两个阶段（干燥机理） 临界含水率 XC 干燥速率 影响 XC 的因素、影响降速阶段干燥速率的因素 公式： 恒速段 降速段
1.01 1.88H t 2492H
t、t w、t as、t d
2． 湿物料性质：
X 1 X
X 1
3． 干燥计算： 概念：热效率、理论干燥器、 物料衡算：
化工原理第七章章末复习总结
G W H 2 H1
G 1 W H 2 H1
三、干燥过程的物料衡算和热量衡算
（一）预热器的加热量 QP
QP G( I1 I 0 )
(二）干燥器的热量衡算
QD GI2 Lc I 2 QL GI1 LcI1 I1 ) QL QD G( I1 I 2 ) Lc ( I 2
一、概述
（1）热传导干燥法 （2）对流传热干燥法 （3）红外线辐射干燥法 （4）微波加热干燥法 （5）冷冻干燥法 二、湿空气的性质及湿度图 1、湿空气的性质 （1）水汽分压 p v 对于湿空气有：p p p （2）相对湿度φ
pv py
pv ps
三、干燥过程的物料衡算和热量衡算
1.干燥过程的物料衡算 1 物料含水量的表示方法
(1)湿基含水量
(2)干基含水量 2.物料衡算
X
湿物料中水分的质量 kg水分 kg干料 湿物料绝干物料的质量
w
湿物料中水份的质量 kg水分 kg湿料 湿物料的总质量
Lc L1 (1 1 ) L2 (1 2 )
干燥时间：
1
c
Auc
( X1 X c )
(三）降速干燥阶段
四、物料的平衡含水量与干燥速率
特点：（1）随着时间 的增大，不断减小；（ 2）物料表 u 面温度 ；（ 3）除去的水分为结合水与非结合水。 tw 干燥时间： 当
2
Lc X c dX A X 2 u
化工原理干燥实验报告
化工原理干燥实验报告一、摘要本实验在了解沸腾流化床干燥器的基本流程及操作方法的基础上，通过沸腾流化床干燥器的实验装置测定干燥速率曲线，物料含水量、床层温度与时间的关系曲线，流化床压降与气速曲线。
干燥实验中通过计算含水率、平均含水率、干燥速率来测定干燥速率曲线和含水量、床层温度与时间的关系曲线；流化床实验中通过计算标准状况下空气体积、使用状态下空气体积、空气流速来测定流化床压降与气速曲线。
二、实验目的1、了解流化床干燥器的基本流程及操作方法。
2、掌握流化床流化曲线的测定方法，测定流化床床层压降与气速的关系曲线。
3、测定物料含水量及床层温度时间变化的关系曲线。
4、掌握物料干燥速率曲线的测定方法，测定干燥速率曲线，并确定临界含水量X0及恒速阶段的传质系数kH及降速阶段的比例系数KX。
三、实验原理1、流化曲线在实验中，可以通过测量不同空气流量下的床层压降，得到流化床床层压降与气速的关系曲线（如图）。
当气速较小时，操作过程处于固定床阶段（AB段），床层基本静止不动，气体只能从床层空隙中流过，压降与流速成正比，斜率约为1（在双对数坐标系中）。
当气速逐渐增加（进入BC段），床层开始膨胀，空隙率增大，压降与气速的关系将不再成比例。
当气速继续增大，进入流化阶段（CD段），固体颗粒随气体流动而悬浮运动，随着气速的增加，床层高度逐渐增加，但床层压降基本保持不变，等于单位面积的床层净重。
当气速增大至某一值后（D 点），床层压降将减小，颗粒逐渐被气体带走，此时，便进入了气流输送阶段。
D点处的流速即被称为带出速度(u0)。
在流化状态下降低气速，压降与气速的关系线将沿图中的DC线返回至C点。
若气速继续降低，曲线将无法按CBA继续变化，而是沿CA’变化。
C点处的`流速被称为起始流化速度(umf)。
在生产操作过程中，气速应介于起始流化速度与带出速度之间，此时床层压降保持恒定，这是流化床的重要特点。
据此，可以通过测定床层压降来判断床层流化的优劣。
化工原理--第十二章 干燥
二、物料衡算
L, t0 , H0
新鲜空气
预热器 L, t1 , H1 废气 L, t2 , H2
干 燥 器
产品 G2, w2, (X2)
湿物料 G1, w1, (X1),
符号说明： L：绝干空气流量，kg干气/s； G1、G2：进、出干燥器的湿物料量，kg湿料/s； Gc：湿物料中绝干物料量，kg干料/s。
式中：r0——0℃时水蒸汽汽化潜热，其值为2492kJ/kg。
例12-1教材p/225
（五）干、湿球温度 （1）干球温度：在空气流中放置一支普通温度 计，所测得空气的温度为t，相对于湿球温度而 言，此温度称为空气的干球温度。 （2）湿球温度：如图所示，用水润湿纱布包裹 温度计的感湿球，即成为一湿球温度计。将它 置于一定温度和湿度的流动的空气中，达到稳 态时所测得的温度称为空气的湿球温度，以tw表 示。
第四节 干燥速率和干燥时间
对于物料的去湿过程经历了两步：首先
是水分从物料内部迁移至表面，然后再由表 面汽化而进入空气主体。故干燥速率不仅取 决于空气的性质及干燥操作条件，而且还与 物料中所含水分的性质有关。
一、物料中的水分 根据物料所含水分能否用干燥的方法除去可分为平 衡水分与自由水分。 平衡水分：等于或小于平衡含水量，无法用相应空 气所干燥的那部分水分。 自由水分：湿物料中大于平衡含水量，有可能被该 湿空气干燥除去的那部衡算
一、湿物料中含水率的表示方法 1.湿基含水量w
湿物料中水分的质量 kg水/kg湿料 w 湿物料总质量
2.干基含水量X
湿物料中水分的质量 kg水/kg绝干物料 X 湿物料中绝干物料的质 量
3.二者关系
X w 1 X
或
w X 1 w
说明：干燥过程中，湿物料的质量是变化 的，而绝干物料的质量是不变的。因此，用 干基含水量计算较为方便。
化工原理复习必看 干燥
第14章 固体干燥知识要点干燥是指向物料供热以汽化其中的湿分的操作。
本章主要讨论以空气为干燥介质、湿分为水的对流干燥过程。
学习本章应重点掌握湿空气的性质参数与湿度图、湿物料中的水分性质、干燥过程的物料衡算与热量衡算。
一般掌握干燥过程的速率与干燥时间的计算。
了解干燥器的类型与适用场合，提高干燥过程的热效率与强化干燥过程的措施。
本章主要知识点间的联系图如下图所示。
图14-1 干燥一章主要知识点联系图1. 概述对流干燥的特点：热、质反向传递过程 传热：固相←气相 推动力：温度差 传质：固相→气相 推动力：水汽分压差 2. 干燥静力学(1) 湿空气的状态参数① 空气中水分含量的表示方法 a .绝对湿度(湿度)0.622p H p p =-水汽水汽b .饱和湿度 0.622ss sp Hp p =- c .相对湿度p ϕ=水汽一定温度、压力下空气中水汽分压可能达到的最大值s ()p p ≤s /p p 水汽s ()p p >/p p 水汽=②湿空气温度的表示方法a .干球温度t ：简称温度，指空气的真实温度，可直接用普通温度计测量。
b .露点温度t d ：在总压不变的条件下，不饱和湿空气等湿降温．．．．至饱和状态时的温度。
c .绝热饱和温度t as ： 指少量空气与大量水经长时间绝热接触后达到的稳定温度。
d .湿球温度t w ：指大量空气与少量水经长时间绝热接触后达到的稳定温度。
e . 湿空气的四种温度间的关系不饱和湿空气：()d W as t t t t >>饱和湿空气：()d W as t t t t ==③湿空气的比热容(湿比热容)c pH ：将1kg 干空气和其所带的H kg 水汽的温度升高1℃所需的热量，单位 kJ/(kg ∙℃)。
pH 1.01 1.88c H =+④湿空气的焓I ：指1kg 干气及所带的H kg 水汽所占的总体积，单位m 3/kg 干气。
(1.01 1.88) 2 500I H t H =++⑤ 湿空气的比体积：指1kg 干气及所带的H kg 水汽所占的总体积，单位m 3/kg 干气。
化工原理-8章固体物料的干燥
化工原理-8章固体物料的干燥概述干燥是化工过程中常见的一种操作，用于除去固体物料中的水分或其他溶剂。
固体物料的干燥可以提高品质、耐久性以及减少储存和运输过程中的重量。
本文将介绍固体物料干燥的原理、方法和设备。
干燥原理固体物料的干燥是通过将物料暴露在热空气中，使其表面的水分蒸发，从而实现水分的除去。
下面是几种常见的干燥原理：1. 自然干燥自然干燥是指将物料暴露在自然环境下，利用自然空气的热量和湿度来除去水分。
这种方法适用于气候干燥、温度适宜的环境中，例如阳光充足的地区。
然而，自然干燥速度较慢，且受到天气条件的限制。
2. 对流干燥对流干燥是通过将热空气通过物料层进行流动，加速水分的蒸发和除去。
对流干燥可以使用多种方法实现，包括气流在固体颗粒之间自由冲洗和气流通过固体床进行传导。
3. 辐射干燥辐射干燥是利用电磁波（通常是红外线）的能量来加热物料表面，从而除去水分。
辐射干燥适用于需要低温干燥的物料，因为它可以避免由于高温而导致的品质降低或热解反应发生。
干燥方法固体物料的干燥可以使用多种方法实现。
以下是几种常见的干燥方法：1. 批处理干燥批处理干燥是将物料放置在干燥器中，在一定的时间内进行干燥。
这种方法适用于小规模生产或试验室规模，但效率相对较低。
2. 连续干燥连续干燥是通过将物料从干燥器的一端输入，经过干燥器内部的输送装置传送，最后从另一端输出。
这种方法适用于大规模生产，具有高效率和连续操作的优势。
3. 喷雾干燥喷雾干燥是将物料转化为液滴，通过将热空气通过喷雾器进行喷射，使液滴迅速蒸发并转化为固体颗粒。
这种方法适用于液态物料的干燥，可以实现快速、均匀的干燥。
干燥设备干燥设备是实现固体物料干燥的关键。
以下是几种常见的干燥设备：1. 滚筒干燥器滚筒干燥器是最常用的干燥设备之一，适用于大多数固体物料的干燥。
它由一个旋转的筒体和加热装置组成，物料通过旋转筒体的内部，与热空气进行热交换实现干燥。
2. 流化床干燥器流化床干燥器是一种在物料层中通过气流的冲击使物料悬浮起来的干燥器。
化工原理小结(干燥)
X =
G1 − GC kg水 [ ] kg干料 GC G1 − GC G1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
②湿基(含水率)： w = 湿基(含水率) 两者关系： 两者关系： X =
w X ,w = 湿比容： ②湿比容： 1− w 1+ X 按干燥顺序分—— ③按干燥顺序分—— L 1 273 + t 101325 m 3 湿空 比空气消耗量： = ν H = (0.773 + 1.244 H ) [ ] ④比空气消耗量： l = 物料的总水分=G 物料的总水分=G1w1； kg干空 W H 2 − H1 p 273 物料的自由水分=G 物料的自由水分=G1w1-GCX*=GC(X1-X*) 湿比热： 干空℃ ； 风机风量：Vs＝ ——可以被除去的水分 可以被除去的水分； ⑤风机风量：Vs＝νHL[m3/h] ——可以被除去的水分； ③湿比热：CH=(1.01+1.88H)[kJ/kg 干空℃]； 与安装位置有关， 物料的平衡水分＝ CH=f(H) 注：与安装位置有关，即安装在入口 物料的平衡水分＝GCX*； 湿空气的焓： 不同。 ——干燥过程达平衡时的水分 干燥过程达平衡时的水分； ④湿空气的焓：I=(1.01+1.88H)t+2492H 还是出口其湿度 H 不同。 ——干燥过程达平衡时的水分； 新鲜空气消耗量： 按干燥难易 干空] [kJ/kg 干空] ⑥新鲜空气消耗量： 0=L(1+H0)[kg/h] ④按干燥难易分： L 湿空气的温度： 2 干燥过程的热量衡算： 干燥过程的热量衡算： 非结合水分；结合水分； ⑤湿空气的温度： 非结合水分；结合水分； Qp： 非结合水分+结合水分=自由水分+ 干球温度 t：空气的真实温度； ：空气的真实温度； ①预热室消耗的热量 Qp： G1w1=非结合水分+结合水分=自由水分+平衡水分 绝热饱和温度(空气 水系统)； 空气－ 按水的结合方式分： 湿球温度 tw=tas 绝热饱和温度 空气－水系统 ； Qp=L(I1-I0)=(1.01+1.88H0)(t1-t0) ⑤按水的结合方式分： 等湿降温达饱和时的温度。 =RD[kw] 附着水分（容易除去的水分） 露点温度 td：等湿降温达饱和时的温度。 附着水分（容易除去的水分） ；
化工原理第九章干燥
273 t 1.013 105 0.772 1.244 H 273 P 4、比热 c H
常压下，将湿空气1Kg绝干空气及相应水汽的温度升高
（或降低）1℃所需要（或放出）的热量，称为湿比热。
cH cg Hcv
cH 1.01 1.88H
cH f H
5、湿空气的焓 I
H
湿空气中1 kg绝干空气的焓与相应水汽的焓之和。
I H I g HIV
I H C g t HC v t Hr0
Cg HCv t Hr0
(1.01 1.88H )t 2490H
6、干球温度t和湿球温度 t
1）干球温度
用普通温度计测得的湿空气的真实温度 2）湿球温度 湿球温度计在温度为t，湿度为H的不饱和空气流中，达 到平衡或稳定时所显示的温度。
LI 0 Q p LI1
单位时间内预热器消耗的热量为：
Q p LI1 I 0
对干燥器列焓衡算，以1s为基准
LI1 GI1 QD LI 2 GI 2 QL
单位时间内向干燥器补充的热量为
QD LI 2 I1 GI 2 I1 QL
11mc I 1
W W L H2 H0 H 2 H1
Q 1.01Lt2 t0
Gcm 2 1 QL
W 2490 1.88t2 H 2 H 0 H2 H0
1.01Lt2 t0 W 2490 1.88t2 Gcm 2 1 QL
•不能忽略干燥器向周围散失的热量 QL≠0；
•物料进出干燥器时的焓不相等 G
I 2 I1 0
化工原理--干燥
H 0.622
= f (H, t)
ps P ps
加，故空气用作干燥介质应先预热。
ps 随温度的升高而增加，H 不变提高 t，，气体的吸湿能力增
H 不变而降低 t，，空气趋近饱和状态。当空气达到饱和状态而
继续冷却时，空气中的水份将呈液态析出。
比容H或湿比容：即每Kg干空气和其所带的HKg水汽所具有的体积
cHas (t tas ) Hras cHas (tas tas ) Has ras
ras tas t ( H as H ) cHas
绝热饱和冷却温度：不饱 和的湿空气等焓降温到饱 和状态时的温度。
tas t w
对于不饱和的湿空气 T Tw Td 对于饱和的湿空气 T Tw Td
干球温度 t ：湿空气的真实温度，简称温度(℃ 或 K)。将温度计直 接插在湿空气中即可测量。 当热、质传递达平衡时，气体对液体的供 空气的湿球温度： 热速率恰等于液体汽化的需热速率时： 当湿球温度计上温度达到稳定时，空 气向棉布表面的传热速率为： 液滴
Q A(t tw )
气膜
对流传热 q h 液滴 kH
H 0.622
ps P ps
若 t < 总压下湿空气的沸点，0 100%；
若 t >总压下湿空气的沸点，湿份 ps> P，最大 (空气全为水汽) < 100%。故工业上常用过热蒸汽做干燥介质；
若 t > 湿份的临界温度，气体中的湿份已是真实气体，此时 =0， 理论上吸湿能力不受限制。
cH cg 1 cv H
式中：cg — 绝干空气的比热
cv — 水汽的比热
对于空气-水系统：cg=1.01 kJ/(kg· ℃)，cv=1.88 kJ/(kg· ℃)
化工原理 第十三章 干燥.doc
第十三章 干燥13-1 概述化工过程基本单元反应前分离→反应→反应后分离 反应前分离包括原料纯化、去湿等。
反应后分离如为液体产品分离方法如蒸馏、萃取、膜分离、离子交换等等；如为固体产品分离方法如蒸发、干燥、过滤、结晶等等。
由于化学反应通常在溶液中进行，化工产品大部分是固体产品，因此，从产品中去除水分的单元操作—干燥，是常见的化工单元操作。
干燥是一个同时包含传热和传质过程的操作，如图13-1所示。
干燥过程中热量和湿分的载体称为干燥介质。
常见的干燥介质为空气，常见的湿分为水分，后面的讨论均作此假定。
热空气将热量传递给湿物料，使湿物料的水分汽化，汽化后的水分离开湿物料表面传递给空气。
按照汽化水分所需热量的供给方式，干燥可分为：●对流干燥：干燥介质（一般为空气）直接与湿物料接触热量以对流的方式传给湿物料，汽化的水分又以对流的方式传给干燥介质，是最常见的干燥方式，本章重点讨论这种干燥方式。
图13-1 干燥过程●传导干燥：热量通过传热壁面以传导的方式加热湿物料，汽化的水分由干燥介质带走，如用烟道气干燥。
●辐射干燥：能量以辐射能的方式传给湿物料，湿物料吸收辐射能后转变为热能使水分汽化，如日光晒干，红外线干燥等。
●介电加热干燥：将湿物料置于高频电场内，依靠电能加热使水分汽化，如微波炉加热即为介电加热。
第一节 湿空气的性质和湿度图13-2 湿空气的性质湿空气指含有一定水汽的空气。
干燥操作许多问题涉及湿空气的性质，故先对此进行讨论。
一. 湿度湿空气中所含水汽质量与干空气质量之比称为湿度，用H 表示，由下式计算H= （13-2-1）ww a w a w a w a a w w p P p 622.0p p2918n n M M M n M n -===H 是质量比浓度，单位为kg 水汽/kg 干空气。
由于干燥过程中空气的质量可视为不变，故干燥计算中用湿度单位很方便。
二. 相对湿度湿度表示的是空气中所含水汽的绝对量，未能反映湿空气继续接受水分的能力。
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ϕ ≥ 0可以作干燥介质;ϕ = 1不能作干燥介质
L=
W [kg干空 / h] H 2 − H1
毛细水分（视物料结构而定） ； 毛细水分（视物料结构而定） 溶胀水分；化学结晶水（不能除去的水分） 溶胀水分；化学结晶水（不能除去的水分） ′ ′ Q D = L( I 2 − I 1 ) + G ( I 2 − I 1 ) + Q L 等焓干燥过程： 2、等焓干燥过程：绝热干燥过程 未饱和空气： t>t 饱和空气： t=t 干燥系统消耗的总热量： 特点：湿空气的焓不变： ⑥未饱和空气： w=tas>td； 饱和空气： w =tas=td ③干燥系统消耗的总热量： 特点：湿空气的焓不变：I1=I2； 2、空气的湿度图： 条件： 作图：等焓干燥过程的图解表示。 、空气的湿度图： 条件：忽略干燥过程中：1) 湿空气中 作图：等焓干燥过程的图解表示。 垂线； 水平线； 水分进、出干燥器的焓变；2)湿物料 3、干燥速率： 干燥速率： ①等 t 线：垂线；②等 H 线：水平线； ③等Φ线：特殊线：Φ＝1，将湿度图分为两部分； 中带入干燥器的水分焓变； 特殊线： 将湿度图分为两部分； G dX dW =− C 绝热冷却线（等焓线： ④绝热冷却线（等焓线：tas 线） ； 则：Q=Qp+QD=L(1.01+1.88H0)(t2-t0) U = Adϑ Adϑ 湿比热线； +Gc ⑤湿比热线； +GcCm2(tm2-tm1)+QL 恒速干燥段： 即用于 1)加热空气；2)蒸发水分； ①恒速干燥段： 3)加热湿物料；4)热量损失。 特点： 特点：tw=tM； 此段传热、传质推动力均为定值； 此段传热、传质推动力均为定值； 表面汽化控制段。 汽化控制段 表面汽化控制段。 降速干燥段： ②降速干燥段： 特点：物料出现干壁点( C)， 特点：物料出现干壁点(临界点 C)， 此段传质速度降低，内部扩散控制段。 此段传质速度降低，内部扩散控制段。 恒速干燥段与降速 ③区别概念： 区别概念： 概念 临界含水率 XC： 干燥段的临界点时，物料的干基含水率； 干燥段的临界点时，物料的干基含水率； 干燥过程结束时物料的干基 料的干基。 平衡含水率 X*：干燥过程结束时物料的干基。
pd t d (对应p d ) ⇒ H d = 0.622 与t ( H )对应 p − pd
②向干燥室补充的热量 QD：
第三部分：传质过程之 第三部分：传质过程之―：干燥：传质与传热双向过程 干燥： 基本原理与 基本原理与操作 原理
干燥热力学原理 一、空气的性质：空气——载热体与载湿体 空气的性质：空气——载热体与载湿体 —— 二、干燥热力学原理 1、湿空气的性质 1、连续干燥过程的物料衡算： 过程的 、 、连续干燥过程 物料衡算： 湿空气水分含量： 湿度、 相对湿度、 分压及关系 及关系： 绝干物料流量： ①湿空气水分含量： 湿度、 相对湿度、 分压及关系： ①绝干物料流量： 干料/h] GC=G1(1-w1)=G2(1-w2)[kg 干料 p w kg水 ϕp S H = 0.622 = [ ] ②干燥过程水分蒸发量 kg干空 p − ϕp S p − pw =空气中增加的水分量 空气中增加的水分量 W=Gc(X1-X2)=L(H2-H1)[kg 水/h] ϕ＝ p w p （其值易测量） 其值易测量） s ③空气消耗量 L： ： 三、干燥动力学原理 干燥动力学原理 1、物料的含水性质： 、物料的含水性质： 干基(含水率 含水率)： ①干基 含水率 ：
X =
G1 − GC kg水 [ ] kg干料 GC G1 − GC G1
②湿基(含水率)： w = 湿基(含水率) ,w = 湿比容： ②湿比容： 1− w 1+ X 按干燥顺序分—— ③按干燥顺序分—— L 1 273 + t 101325 m 3 湿空 比空气消耗量： = ν H = (0.773 + 1.244 H ) [ ] ④比空气消耗量： l = 物料的总水分=G 物料的总水分=G1w1； kg干空 W H 2 − H1 p 273 物料的自由水分=G 物料的自由水分=G1w1-GCX*=GC(X1-X*) 湿比热： 干空℃ ； 风机风量：Vs＝ ——可以被除去的水分 可以被除去的水分； ⑤风机风量：Vs＝νHL[m3/h] ——可以被除去的水分； ③湿比热：CH=(1.01+1.88H)[kJ/kg 干空℃]； 与安装位置有关， 物料的平衡水分＝ CH=f(H) 注：与安装位置有关，即安装在入口 物料的平衡水分＝GCX*； 湿空气的焓： 不同。 ——干燥过程达平衡时的水分 干燥过程达平衡时的水分； ④湿空气的焓：I=(1.01+1.88H)t+2492H 还是出口其湿度 H 不同。 ——干燥过程达平衡时的水分； 新鲜空气消耗量： 按干燥难易 干空] [kJ/kg 干空] ⑥新鲜空气消耗量： 0=L(1+H0)[kg/h] ④按干燥难易分： L 湿空气的温度： 2 干燥过程的热量衡算： 干燥过程的热量衡算： 非结合水分；结合水分； ⑤湿空气的温度： 非结合水分；结合水分； Qp： 非结合水分+结合水分=自由水分+ 干球温度 t：空气的真实温度； ：空气的真实温度； ①预热室消耗的热量 Qp： G1w1=非结合水分+结合水分=自由水分+平衡水分 绝热饱和温度(空气 水系统)； 空气－ 按水的结合方式分： 湿球温度 tw=tas 绝热饱和温度 空气－水系统 ； Qp=L(I1-I0)=(1.01+1.88H0)(t1-t0) ⑤按水的结合方式分： 等湿降温达饱和时的温度。 =RD[kw] 附着水分（容易除去的水分） 露点温度 td：等湿降温达饱和时的温度。 附着水分（容易除去的水分） ；