化工原理下干燥小结
化工原理(下)干燥
t↑→PS↑→φ↓，但H不变 (在没达到饱和之前无水凝出） 所以空气预热可提高载湿能力.
计算： 空气向纱布表面的传热速率为:
湿纱布中水向空气的传质速率为 ：
因湿球温度处的热量达平衡状态： 空气向湿纱布表面的传热速率 等于水分汽化所需的热量，即：
而当
P=101.33 kPa t≥100℃时 Ps≥P φ= Pw/P ,Pw= φP ∴ H = 0.622 Pw/（P-Pw） = 0.622 φ/（1-φ）
此时φ只取决于 与温度无关，
H，
此时φ值均等于t=100℃时
的φ值，所以t＞100℃后
的φ线⊥向上，与H线平行。
∵ 30℃时，PS = 4.25 kpa ∴ HS = 0.622 pS /（P - pS） = 0.622×4.25 /(101.33-4.25） = 0.0272 kg/kg φ = pw /pS = 2.33 / 4.25 = 0.548
（2）50℃时，PS = 12.33 kpa H不变 φ= pw /pS = 2.33 / 12.33 = 0.189 Q = IH50℃ - IH30℃ =[( 1.01+1.88H ) t50+ r0H ] - [(1.01+1.88H) t30+ r0H ]
Байду номын сангаас
3、湿空气在温度308K和总压 1.52Mpa 下，已知其湿度Ｈ为 0.0023Kg水／Kg绝干空气， 则其比容υH应为多少？ 解: υH = (0.772+1.244H) ×(T/273)(1.013×105/P）
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
化工原理干燥概念的理解
化工原理干燥概念的理解
干燥是将湿物质中的水分去除，使其达到一定的干燥程度的过程。
化工原理中的干燥通常通过热风、真空、压缩空气等方式进行。
在干燥过程中，湿物质中的水分会被蒸发并转化为水蒸气，然后通过不同的方式将水蒸气从湿物质中分离出来。
干燥的目的是降低湿物质的水分含量，可以提高其质量稳定性、延长保存期限、改善物质的加工性能等。
干燥的方式可以根据具体的工艺要求和物质特性来选择。
常见的干燥方式包括：
1. 热风干燥：通过提供热风，使湿物质中的水分蒸发，然后将水蒸气带走。
热风干燥常用于湿物质的表面干燥，如烘干机、烘箱等设备。
2. 真空干燥：在低压环境下进行干燥，可以降低水分的沸点，快速将水分转化为水蒸气并抽走。
真空干燥适用于对热敏物质的干燥，如药品、食品等。
3. 压缩空气干燥：通过经过冷凝和膨胀等处理，使湿空气中的水分冷凝成水，并将其分离出来。
压缩空气干燥广泛应用于工业生产中对空气质量的要求，如气体净化、压缩空气干燥等。
化工干燥过程中的关键参数包括干燥温度、湿物质的水分含量和湿物质的性质等。
不同的物质要求不同的干燥方式和工艺参数，以达到最佳的干燥效果。
化工原理流化床干燥实验报告
北京化工大学实验报告流化床干燥实验一、摘要本实验通过对湿的小麦的干燥过程，要求掌握干燥的基本流程及流化床流化曲线的定，流化床床层压降与气速的关系曲线，物料含水量及床层温度随时间的变化关系，并确定临界含水量X0及恒速阶段的传值系数kH及降速阶段的比例系数KX。
二、关键词：流化床干燥、物料干燥速率、物料含水量、流化床床层压降、临界含水量三、实验目的及任务1、熟悉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随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及恒速阶段的传值系数k H及降速阶段的比例系数K X四、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。
（如图一）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。
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点当气速继续降低，曲线无法按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。
2干燥特性曲线将湿物料置于一定的干燥条件下，测定被干燥物料的质量和温度随时间变化的关系，可得到物料含水量（X）与时间（τ）的关系曲线及物料温度（θ）与时间（τ）的关系曲线。
干燥总结
干燥总结本章讨论的重点是用热空气除去湿物料中水分的对流干燥操作。
因此，学习本章应重点掌握湿空气的性质参数及湿度图、湿物料中含水性质、干燥过程的物料衡算及热量衡算。
一般掌握干燥过程的速率及干燥时间的计算。
本章学习要点一、概述干燥是利用热能从物料中除去湿分的操作。
干燥操作的要点是对物料加热使湿分汽化，并及时排除生成的蒸汽。
工业上应用最为广泛的是对流干燥。
通常以不饱和的湿空气作干燥介质，除去物料中的水分。
空气既作为载热体（将热量加给物料以汽化水分）又作为载湿体（带走汽化的水分）。
对流干燥的必要条件是湿空气中水分没达到饱和并具有超过物料表面的温度，以提供传热推动力（t ＞θ）和传质推动力（物料表面水汽分压大于气流主体中水汽分压）。
对流干燥的特点是热、质同时但却是反向进行传递。
二、湿空气的性质及湿度图 （一）湿空气的性质1. 空气中水蒸气含量的表示方法 （1）水蒸气分压p v空气中水蒸气（水汽）分压愈大，水汽含量就愈高。
（2）湿度H0.622vvp H P p =- 当空气达到饱和时，相应的湿度称为饱和湿度。
0.622ss sp H P p =- （3）相对湿度φ100%spp ϕ=⨯ ①当空气绝对干燥时，p=0，0ϕ=；当空气被水蒸气饱和时，s p p =，100%ϕ=；未达饱和的湿空气，0100%ϕ ②ϕ越低，对干燥有利。
2. 湿空气的比热容和湿空气的焓 （1）湿空气的比热容H cH g v c c Hc =+ 1.01 1.88H =+（2）湿空气的焓Ig v I I HI =+或(1.01 1.88)2490I H t H =++3. 湿空气的比容H υ273101.33(0.772 1.244)273H g v t v v v H H P+=+=+4. 温度（1）干球温度t 和湿球温度W t干球温度t 为用温度计直接测得的湿空气的真实温度。
温度计的感温部分包以湿纱布，便构成湿球温度计。
当空气传给湿纱布的显热等于湿纱布中水分汽化所需之潜热时，所呈现的稳定的温度称为湿空气的湿球温度W t 。
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~流化床干燥实验
化⼯原理实验报告~流化床⼲燥实验化⼯原理实验报告实验名称：流化床⼲燥实验实验⽬的：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随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X 0及恒速阶段的传质系数K H 及降速阶段的⽐例系数Kx 。
实验仪器：电⼦测量仪、烘箱、流化床实验设备⼀套实验原理：1、流化曲线在试验中，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下当⽓速较⼩时，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，压降与⽓流成正⽐，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 点出的流速即被称为带出速度（u 0）。
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（u mf ）。
2、⼲燥特性曲线将湿物料置于⼀定的⼲燥条件下，测定被⼲燥物料的质量和温度随时间变化的关系，可得到物料含⽔量（X ）与时间（τ）的关系曲线的斜率即为⼲燥速率（u ）。
将⼲燥速率对物料含⽔量作图，即为⼲燥速率曲线。
⼲燥过程可分以下三个阶段。
⽓体流速 u /m/su 0床层压降△p /k P aumf流化曲线B C A A ’DE图-1图-2（1）、物料预热阶段（AB 段）在开始⼲燥时，有⼀较短的预热阶段，空⽓中部分热量⽤来加热物料，物料含⽔随时间变化不⼤。
《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 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
化工原理干燥化工原理干燥是指利用热能将物料中的水分或其他挥发性成分蒸发或挥发出来的过程，是化工生产中常见的一种操作。
干燥是化工生产中非常重要的一环，它直接影响产品的质量和生产效率。
在化工生产中，干燥通常用于固体物料的处理，比如粉末、颗粒、块状物料等。
干燥的原理主要是通过加热，使物料中的水分或其他挥发性成分蒸发或挥发出来，从而使物料变得干燥。
在干燥过程中，除了加热外，通常还会利用空气或其他气体来帮助传递热量，加快物料中水分的蒸发速度。
化工原理干燥的方法有很多种，常见的有自然干燥、空气干燥、真空干燥、喷雾干燥、流化床干燥等。
每种干燥方法都有其适用的范围和特点，根据不同的物料和生产要求，选择合适的干燥方法非常重要。
在进行化工原理干燥时，需要考虑一些关键因素，比如物料的性质、干燥温度、干燥时间、干燥介质、干燥设备等。
物料的性质包括其初始水分含量、粒度、形状等，这些都会影响干燥的效果。
干燥温度和时间是直接影响干燥效果的因素，合理的温度和时间可以提高干燥效率，同时也要考虑避免物料过热或过干。
选择合适的干燥介质和干燥设备也是非常重要的，不同的介质和设备对干燥效果有着不同的影响。
化工原理干燥在化工生产中有着广泛的应用，比如在食品加工、药品生产、化肥生产、化工原料生产等领域都需要进行干燥操作。
通过合理选择干燥方法和控制干燥参数，可以提高产品的质量，降低生产成本，提高生产效率。
在进行化工原理干燥时，需要严格遵守操作规程，确保操作安全。
同时，也需要定期对干燥设备进行检查和维护，保持设备的正常运转。
只有在严格遵守操作规程和保持设备良好状态的情况下，才能保证干燥操作的顺利进行，确保产品质量和生产效率。
总之，化工原理干燥是化工生产中非常重要的一环，它直接影响产品的质量和生产效率。
通过合理选择干燥方法和控制干燥参数，可以提高产品的质量，降低生产成本，提高生产效率。
同时，严格遵守操作规程和保持设备良好状态也是确保干燥操作顺利进行的关键。
化工原理干燥综合实验报告
干燥综合实验一、实验目的1. 了解流化床干燥装置及洞道式干燥装置的基本结构、工艺流程和操作方法2. 学习测定物料在恒定干燥条件下干燥特性的实验方法3. 掌握根据实验干燥曲线求取干燥速率曲线以及恒速阶段干燥速率、临界含水量、平 衡含水量的实验分析方法4. 实验研究干燥条件对于干燥过程特性的影响。
5. 学会分析两种不同干燥方式的性能优劣二、基本原理在设计干燥器的尺寸或确定干燥器的生产能力时，被干燥物料在给定干燥条件下的干燥速率、临界湿含量和平衡湿含量等干燥特性数据是最基本的技术依据参数。
由于实际生产中的被干燥物料的性质千变万化，因此对于大多数具体的被干燥物料而言，其干燥特性数据常常需要通过实验测定。
按干燥过程中空气状态参数是否变化，可将干燥过程分为恒定干燥条件操作和非恒定干燥条件操作两大类。
若用大量空气干燥少量物料，则可以认为湿空气在干燥过程中温度、湿度均不变，再加上气流速度、与物料的接触方式不变，则称这种操作为恒定干燥条件下的干燥操作。
1 干燥速率的定义干燥速率的定义为单位干燥面积（提供湿分汽化的面积）、单位时间内所除去的湿分质量。
即(1)式中，U －干燥速率，又称干燥通量，kg/（m 2s ）；A －干燥表面积，m 2； W －汽化的湿分量，kg ； τ－干燥时间，s ；Gc－绝干物料的质量，kg；X－物料湿含量，kg湿分/kg干物料，负号表示X随干燥时间的增加而减少。
2 干燥速率的测定方法2.1 流化床干燥利用床层的压降来测定干燥过程的失水量。
（1）将0.5kg的湿物料（如取0.5kg的黄豆放入水中泡8h，取出，晾干表面水分，待用。
（2）开启风机，调节风量至100m3/h，打开加热器加热。
待热风温度恒定后（通常设定在75℃），将湿物料加入流化床中，干燥τ时间后取少量样品进行称量得到G i，将该样品于烘箱中进行干燥恒重到G c，则物料的瞬时含水率为X i=（2）式中G c为相应样品恒重后的绝干物料。
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。
化工原理干燥实验报告
( 实验报告)姓名：____________________单位：____________________日期：____________________编号：YB-BH-054241化工原理干燥实验报告Drying experiment report of chemical engineering principle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)。
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
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总结
1. 概述 ①干燥过程:
利用热能除去固体物料中的湿分的单元操作。
②机理
质量传递 热量传递
③ 分类
④ 对流干燥：
动量、热量、质量传递 同时进行的传递过程。
2. 湿空气性质
① 湿度H（湿含量或绝对湿度 ）
M n 18n
n
H V V V 0.622 V
kg水/kg干 空气
M n 29n
qm1
w1 w2 1 w2
qm2
w1 w2 1 w1
③ 空气用量
干W H2 H1
kg/s
单位空气消耗量：
l qmL 1 qmW H2 H1
kg干空气/kg水
湿空气用量： q'mL qmL (1 H )
kg/s
湿空气体积用量： qV qmL vH m3/s
湿空气的湿度图
① 等温度线
② 等湿度线
③ 等相对湿度线
H 0.622
P S
P P
S
④ 绝热饱和线（等湿球温度线）
H H c
as
H
t t r
as
as
⑤ 湿比热容线
c c c H 1.011.88H
H
a
V
⑥ 比体积线
干比体积线、湿比体积线
⑦.汽化潜热-温度线
应用 ： ① 求湿空气的性质参数 ② 湿空气状态变化过程的图示
I I
1
2
● 非理想干燥过程 有补充热量或热损失不可忽略的情况下，有 ：
H2 H1 qmW (1.01 1.88H1) t1 t2 1 2 L D
4. 水分在气、固之间的平衡及干燥推动力 ① 平衡曲线 ▲ p-X* (p*—X)线 ▲ -X线 ② 物料中水分的性质
指空气的湿度、温度、速度以及与湿物料的接触状态都不变。 ②干燥曲线及干燥速率曲线
曲线分析：
AB （A’B） 不稳定的加热过程-可忽略
BC
恒速干燥阶段 特征
C点 CDE
临界点（临界含水量XC） 降速干燥阶段 特征
③ 湿分在湿物料中的传递机理 ▲ 湿物料分类 ①多孔性物料，如催化剂颗粒，砂子等； ②非多孔性物料，如肥皂、浆糊、骨胶等。
● 自由水分和平衡水分 ● 结合水分和非结合水分
③ 干燥推动力
传质推动力： p = p* - p
更常用湿度差： H=H*-H
传热推动力： t=t-tθ
④ 干燥速率方程
干燥速率 ：
R mcdX
Ad
以湿度差表示:
Rk (H H)
H
W
以温度差表示:
R
h rw
(t
tw)
6. 恒定干燥条件下的干燥曲线及干燥速率曲线 ① 恒定干燥条件
▲ 液体扩散理论 主要论点：湿分靠物料内部存在的湿分差以扩散的方式进行迁移
▲毛细管理论 主要论点：水分在多孔性物料中的移动主要靠毛细管力
④ 干燥时间 ★ 恒速干燥阶段
1
1 d mC
0
A
XC X1
dX R
mC AR
(
X1
X
C
)
式中R： 实验测定
R k (H H)
7. 实际干燥过程一些设计计算参数的确定 （1）空气的进口温度与湿度 （2）空气出口温度 （3）湿物料的出口温度 8. 干燥器 为满足生产需要，干燥器应达到以下基本要求： ▲ 适应被干燥物料的多样性和不同产品规格要求 ▲ 设备的生产能力要高 ▲ 能耗的经济性 ▲还应便于操作、控制等。
9-4-2 工业上常用干燥器
n
aa
a
a
H 0.622
p V
P p
V
饱和湿度Hs ：
P
H 0.622 S
S
PP
S
② 相对湿度
p V
100%
P
S
p V
100%
P
(P P) S
(P P) S
H 与 的关系
P
H 0.622 S
P P S
③ 湿比体积H (m3/kg干空气)
H
(0.773 1.244H ) 273 t 273
5. 干燥器热能消耗分析 ① 预热器的耗热量 该过程为恒湿增温过程 QP qmL (I1 Io ) qmL (1.01 1.88H0 )(t1 to )
② 干燥器热量衡算
qmL (I1 I2 ) 1 L D qmW cw1
● 理想干燥过程
1. 无热损失 L=0 2. 不加入补充热量 D=0 3. 物料足够湿润θ1=θ2=tw
（1）厢式干燥器（盘架式干燥器） （2）洞道式干燥器 （3）转筒式干燥器（回转式干燥器） （4）气流式干燥器 （5）流化床干燥器（沸腾床干燥器） （6）喷雾干燥器
干燥器的选择 （1）被干燥物料的性质 （2）湿物料的干燥特性 （3）处理量 （4）回收问题 （5）能源价格、安全操作和环境因素
as
H
t f(t,H ) as
注意：绝热饱和过程可当作等焓处理
⑦干、湿球温度
tW
t
kH rW h
(HW
H)
注：对空气-水系统，tw=tas ⑧ 露点td：
p HP d 0.622 H
湿空气各温度之间的关系： 不饱和空气： t > tas = tw > td 饱和空气： t = tas = tw =td
●加热和冷却 ●绝热饱和过程 ●非绝热增湿过程
3. 干燥过程的物料衡算
① 湿物料的含水量 w：湿基含水量 X: 干基含水量
换算关系
X w 1 w
w X 1 X
② 湿物料的水分蒸发量W
qmW qm1 qm2
W qmc ( X1 X 2 ) qm1w1 qm2w2
qmW
H
w
R
h rw
(t
tw )
★ 降速阶段的干燥时间
▲ 积分法
2
mc A
Xc dX R X 2
▲ 近似计算
2
mc ( X C Rc A
X *) ln
Xc X2
X X
* *
★ 总的干燥时间：
τ=τ1+τ2
⑤ 干燥条件变动情况下的干燥时间计算
▲总干燥时间 τ=τ1+τ2
Ⅰ区——预热区 可忽略不计 Ⅱ区——干燥的第一阶段， Ⅲ区——干燥的第二阶段
④ 湿比热容 cH （ kJ/kg干空气C ）
c c c H 1.011.88H
H
a
V
⑤ 湿比焓I ( kJ/kg干空气)
I cat (r0 cV )H (1.011.88H )t 2490H
⑥ 绝热饱和温度tas
r
t t as ( H H )
as
c