《化工原理》第十二章 干燥1讲

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第十二章 干燥
tas
补充水 饱和空气
tas ,Has
绝热 传质 H t
传热 湿空气
t ,H
tas t tas
绝热饱和塔示意图
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§12.2 湿空气的性质及湿度图
tas
t
r0 cH
H as H
tas f (t, H )
tas是湿空气的性质，而与 水的状态无关
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tas
补充水 饱和空气
tas ,Has
绝热 传质 H t
传热 湿空气
t ,H
tas t tas
绝热饱和塔示意图
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§12.2
湿空气的性质及湿度图
tw
t
kH rw
H w
H
湿球温度tw与绝热饱和温度tas的异同： 相同之处： 1、湿空气均为等焓变化、
tas
空气
空气以对流方式传给水的热量速率
= 水分气化所需的潜热速率
p t, H
At tw N w Arw kH AH w H rw
tw
t
kH rw
Hw
H
tw f t, H ，
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而与水的初始状态无第关十二章
干燥
tw
传热
传质ps
t, H
twt
湿球温度计
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§12.2 湿空气的性质及湿度图
H
0.622 P
p
p
饱和湿度
Hs
0.622
P
ps ps
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§12.2 湿空气的性质及湿度图
(2)相对湿度
p 100%
ps
值愈小，表示空气的吸湿能力越大
H
0.622 P
p
p
0.622
P
ps ps
2．湿比容H 单位为m3湿空气 ⁄ kg干空气
273
P
V nRT P
V T P0 V0 P T0
V T 1.013105 n 22.4 273 P
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§12.2 湿空气的性质及湿度图
3．湿比热cH kJ/(kg 干气K) （1+H）kg 湿空气
比热----kJ/(kgK)
ca干空气的比热，kJ/(kg·K) 1.01kJ/(kg·K) cv水气的比热，kJ/(kg·K) 1.88kJ/(kg·K)
比容 1kg物质的体积 1kg 物质
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§12.2 湿空气的性质及湿度图
H
1kg干空气的体积 Hkg水气体积 1kg干空气
1 H 22.4 273 t 1.013 105
29 18
273
P
0.773 1.244H 273 t 1.013 105
t
r0 cH
H as H
tas
补充水
2、均为空气状态（t、H）的函数
3、对于空气水体系，
kH
cH
空气
绝热
空气
tas ,Has
（称为 Lewis 规则），r0 rw， t, H
t, H
空气
因此， tw tas
t ,H
但对其它体系，例如空气甲
苯系统，
kH
=1.8cH，这时 tw
与
tas 就不等了。
幻灯片1目录
§12.1 概述 §12.2 湿空气的性质及湿度图
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§12.1 概述 湿物料 湿分：水分或其它液体
除湿方法：
(1)机械分离法，即通过压榨、过滤和离心分离等方法 去湿。
(2)吸附脱水，即用固体吸附剂，如CaCl2、硅胶等吸去 物料中所含的水分。
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t 湿球温度计
tas 绝热饱和塔示意图
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§12.2 湿空气的性质及湿度图
湿球温度tw与绝热饱和温度tas的异同：
kH、主要与空气流速有关，但 kH
却几乎与流速无关。
tw
空气 传热
p
对空气水系统，当被测气体温度不 t, H 传质ps
t, H
太高、流速>5m/s时， kH 为一常数，且
t
与cH近似相等，其值约为1.09kJ/(kg·K)。
湿球温度计
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§12.2 湿空气的性质及湿度图
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§12.2 湿空气的性质及湿度图
一．湿空气的性质 浓度、比热、比容（密度）、焓、温度等。
1．湿空气中水蒸气含量的表示方法
（1）湿度 又称湿含量 kg 水/kg 干空气
H 水气的质量 绝干空气的质量
水气的摩尔数 M v p 18 绝干空气的摩尔数 M a P p 29
(3)干燥法，指利用热能，使湿物料中的湿分气化而除 去的方法。
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干燥法
§12.1 概述
传导干燥 热能通过传热壁面以传导方式传给物料，产生的湿 分蒸气被气相（又称干燥介质）带走，或用真空泵 排走。例如纸制品可以铺在热滚筒上进行干燥。
对流干燥
以干燥介质：热空气、 湿分：水为例
热能以对流方式加入物料，产生的蒸气被干燥介质所带走。
辐射干燥 由辐射器产生的辐射能以电磁波形式达到物料表 面，为物料所吸收而重新变为热能，从而使湿分汽化。例 如用红外线干燥法将自行车表面油漆干燥。
介电加热干燥 将需要干燥的电解质物料置于高频电
场中，电能在潮湿的电介质中转变为热能，例
如微波干燥食品。
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cH ca cv H 1.01 1.88H
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§12.2 湿空气的性质及湿度图
4．湿空气的焓IH kJ/kg 干气 焓----kJ/kg
I H Ia Iv H ca cv H t r0 H
1.01 1.88H t 2492H
通常规定，0℃时绝干空气及液态水的焓为零
6．绝热饱和温度tas 在与外界绝热情况下，空气
与大量水经过无限长时间接触后， 空气温度与水温相等，称这一稳 定的温度为湿空气的绝热饱和温 度，用tas表示。
湿空气为等焓变化
I1 I as
ca cv H t r0 H ca cv H as tas r0 H as
ca cv H ca cv H as c H
Ia cat
Iv r0 cvt
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§12.2 湿空气的性质及湿度图
5．干球温度t和湿球温度tw 干球温度简称温度，是指空气的真实温度
大量、快速流动的空气（空气的流速应大于 5m/s）与 少量水接触，达到稳定时（动态平衡），湿球温度计 所指示的温度就称为湿球温度，用 tw 表示。