大连理工大学化工原理ppt干燥总结
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ad
以湿度差表示: 以温度差表示:
Rk (H H)
H
W
R (tt )
r
w
w
③ 干燥曲线及干燥速率曲线
④ 湿分在湿物料中的传递机理 ● 湿物料分类 ● 液体扩散理论 ● 毛细管理论
5. 干燥过程的设计计算 qm1,1, X1, I1
qmL,t0, H0, I0
qmL,t1, H1, I1
L
qmL,t2, H2, I2
⑤ 湿空气的焓I ( kJ/kg干空气)
I cat (r0 cV )H (1.01 1.88H )t 2490H
⑥ 绝热饱和温度tas
t
t
r as
(
H
H)
as
c
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
t W
t
kr HW
(H W
H
)
注：对空气-水系统，tw=tas
P
D
qm2,2, X2, I2
（1）湿物料的水分蒸发量
（2）空气用量(干、湿空气的质量、体积流量，比空气用量)
（3）预热器的耗热量
（4）干燥器出口空气的温度、湿度（理想、非理想干燥）
（5）热效率
（6）湿度图中表示空气状态变化
（7）干燥时间
5. 干燥过程的设计计算
（1）干燥过程的物料衡算 ① 湿物料的水分蒸发量qmW
kg干空气/kg水
湿空气用量 qm L qmL (1 H ) kg湿空气/s
湿空气体积用量：qV qmL vH
（2） 干燥过程热量衡算
m3湿空气/h
① 预热器的耗热量
该过程为恒湿增温过程
P qmL (I1 I o ) qmL (1.011.88H 0 )(t1 to )
② 干燥器热量衡算
qmW qm1 qm 2
qmW qm C ( X 1 X 1 ) qm1w1 qm 2 w2
q mW
qm1
w1 w2 1 w2
qm2
w1 w2 1 w1
② 空气用量qmL
干空气用量： qmL
q mW H2 H1
kg/s
单位空气消耗量：
l qmL 1 qmW H 2 H1
降低空气的出口温度，可减少空气的消耗量、提高热 效率、降低操作费用。
▲在并流操作中，一般取气体出口温度比固体出口温度高10~20℃ ▲在逆流操作中，一般可选100℃作为初步设计值。
c：湿物料的出口温度
目前还没有较精确的计算公式，一般取相似于 设计条件下的实验值，或用经验式估算。
2 max (15 ~ 20)
① 求湿空气的性质参数 ② 湿空气状态变化过程的图示
●加热和冷却 ●绝热饱和过程 ●非绝热增湿过程
3. 固体物料干燥过程的相平衡
（1）基本概念
湿基含水量 w ：
干基含水量 X:
w 湿物料中的水分的质量 湿物料总质量
X 湿物料中的水分的质量 湿物料绝干物料的质量
kg/kg湿物料 kg/kg干物料
H 0.622
P S
S
PP
S
p V
100%
P
S
p V
100%
P
(P P) S
(P P) S
H 与 的关系:
H
0.622
P S
P P
S
③ 湿比容H (m3/kg干空气)
H
(0.773 1.244H ) 273 t 273
④ 湿比热 cH （ kJ/kg干空气C ）
cH ca cV H 1.01 1.88H
t1 t2 q1 qL qD cw1 r0
H2 H1
cH
● 干燥器的热效率
汽化
T
ห้องสมุดไป่ตู้
t1 t2
t1 t0
（3） 干燥时间的计算
（1）恒定干燥条件下的干燥时间计算（间歇过程 ）
a：恒速干燥阶段
1
1 d mC
0
A
XC X1
dX R
mC AR
(X1
X
C
)
1
mC (X1 Ak H (HW
τ=τ1+τ2
（2）非恒定干燥条件下的干燥时间计算（连续过程）
a：干燥的第一阶段
1
mL Ak H
ln
Hw Hc Hw H2
式中 ，
Hc
H1
mc mL
(X c
X2)
b：干燥的第二阶段
2
mL (X c Ak H
X *)
mL mc
(H w
1 H1) (X 2
ln X *)
(H w (H w
H1 )( X c H c )( X 2
XC) H)
1
mC
( X 1 X C )rW Ah(t tW )
b： 降速阶段的干燥时间
① 积分法
2
mc A
Xc dX X2 R
② 近似计算
2
mc (X C Rc A
X *)
ln
Xc X2
X X
* *
③ 按扩散理论计算
2
4l 2
2 DL
ln
8
2
(Xc (X2
X *) X *)
C： 总的干燥时间：
第9章
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 ）
H 0.622 pV P pV
kg水/kg干 空气
饱和湿度Hs ： ② 相对湿度
⑧ 露点td：
pd
HP 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 湿空气的湿度图
① 等温度线 ② 等湿度线 ③ 等相对湿度线 ④ 绝热饱和线（等湿球温度线）
⑤ 湿比热线
⑥ 比容线 干比容线、湿比容线
⑦.汽化潜热-温度线 应用 ：
t1 t2 q1 qL qD cw1 r0
H2 H1
cH
● 理想干燥过程
对于理想干燥过程 ，有
I I
1
2
t1 t2 r0 H1 H2 cH
(1.011.88H1)t1 2490H1 (1.011.88H2 )t2 2490H2
● 非理想干燥过程 出口状态参数需由下式计算求得
X *) X *)
c ：总干燥时间 τ=τ1+τ2
（3）干燥过程设计参数的确定 a：空气的进口温度与湿度
▲进口温度： 为了强化干燥过程，降低设备成本 ，应提高空气的入口温度。 ▲进口湿度：空气的进口湿度愈低，所需的空气量就 愈少。一般情况下，空气的进口湿度决定于当时当地 的大气状态 b：空气出口温度
换算关系
(2) 平衡曲线
X
w 1 w
w
1
X X
▲ p-X* (p*—X)线
▲ -X线
(3) 物料中水分的性质
● 自由水分和平衡水分 ● 结合水分和非结合水分
4. 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
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 干燥速率方程
R
Gc dX
以湿度差表示: 以温度差表示:
Rk (H H)
H
W
R (tt )
r
w
w
③ 干燥曲线及干燥速率曲线
④ 湿分在湿物料中的传递机理 ● 湿物料分类 ● 液体扩散理论 ● 毛细管理论
5. 干燥过程的设计计算 qm1,1, X1, I1
qmL,t0, H0, I0
qmL,t1, H1, I1
L
qmL,t2, H2, I2
⑤ 湿空气的焓I ( kJ/kg干空气)
I cat (r0 cV )H (1.01 1.88H )t 2490H
⑥ 绝热饱和温度tas
t
t
r as
(
H
H)
as
c
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
t W
t
kr HW
(H W
H
)
注：对空气-水系统，tw=tas
P
D
qm2,2, X2, I2
（1）湿物料的水分蒸发量
（2）空气用量(干、湿空气的质量、体积流量，比空气用量)
（3）预热器的耗热量
（4）干燥器出口空气的温度、湿度（理想、非理想干燥）
（5）热效率
（6）湿度图中表示空气状态变化
（7）干燥时间
5. 干燥过程的设计计算
（1）干燥过程的物料衡算 ① 湿物料的水分蒸发量qmW
kg干空气/kg水
湿空气用量 qm L qmL (1 H ) kg湿空气/s
湿空气体积用量：qV qmL vH
（2） 干燥过程热量衡算
m3湿空气/h
① 预热器的耗热量
该过程为恒湿增温过程
P qmL (I1 I o ) qmL (1.011.88H 0 )(t1 to )
② 干燥器热量衡算
qmW qm1 qm 2
qmW qm C ( X 1 X 1 ) qm1w1 qm 2 w2
q mW
qm1
w1 w2 1 w2
qm2
w1 w2 1 w1
② 空气用量qmL
干空气用量： qmL
q mW H2 H1
kg/s
单位空气消耗量：
l qmL 1 qmW H 2 H1
降低空气的出口温度，可减少空气的消耗量、提高热 效率、降低操作费用。
▲在并流操作中，一般取气体出口温度比固体出口温度高10~20℃ ▲在逆流操作中，一般可选100℃作为初步设计值。
c：湿物料的出口温度
目前还没有较精确的计算公式，一般取相似于 设计条件下的实验值，或用经验式估算。
2 max (15 ~ 20)
① 求湿空气的性质参数 ② 湿空气状态变化过程的图示
●加热和冷却 ●绝热饱和过程 ●非绝热增湿过程
3. 固体物料干燥过程的相平衡
（1）基本概念
湿基含水量 w ：
干基含水量 X:
w 湿物料中的水分的质量 湿物料总质量
X 湿物料中的水分的质量 湿物料绝干物料的质量
kg/kg湿物料 kg/kg干物料
H 0.622
P S
S
PP
S
p V
100%
P
S
p V
100%
P
(P P) S
(P P) S
H 与 的关系:
H
0.622
P S
P P
S
③ 湿比容H (m3/kg干空气)
H
(0.773 1.244H ) 273 t 273
④ 湿比热 cH （ kJ/kg干空气C ）
cH ca cV H 1.01 1.88H
t1 t2 q1 qL qD cw1 r0
H2 H1
cH
● 干燥器的热效率
汽化
T
ห้องสมุดไป่ตู้
t1 t2
t1 t0
（3） 干燥时间的计算
（1）恒定干燥条件下的干燥时间计算（间歇过程 ）
a：恒速干燥阶段
1
1 d mC
0
A
XC X1
dX R
mC AR
(X1
X
C
)
1
mC (X1 Ak H (HW
τ=τ1+τ2
（2）非恒定干燥条件下的干燥时间计算（连续过程）
a：干燥的第一阶段
1
mL Ak H
ln
Hw Hc Hw H2
式中 ，
Hc
H1
mc mL
(X c
X2)
b：干燥的第二阶段
2
mL (X c Ak H
X *)
mL mc
(H w
1 H1) (X 2
ln X *)
(H w (H w
H1 )( X c H c )( X 2
XC) H)
1
mC
( X 1 X C )rW Ah(t tW )
b： 降速阶段的干燥时间
① 积分法
2
mc A
Xc dX X2 R
② 近似计算
2
mc (X C Rc A
X *)
ln
Xc X2
X X
* *
③ 按扩散理论计算
2
4l 2
2 DL
ln
8
2
(Xc (X2
X *) X *)
C： 总的干燥时间：
第9章
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 ）
H 0.622 pV P pV
kg水/kg干 空气
饱和湿度Hs ： ② 相对湿度
⑧ 露点td：
pd
HP 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 湿空气的湿度图
① 等温度线 ② 等湿度线 ③ 等相对湿度线 ④ 绝热饱和线（等湿球温度线）
⑤ 湿比热线
⑥ 比容线 干比容线、湿比容线
⑦.汽化潜热-温度线 应用 ：
t1 t2 q1 qL qD cw1 r0
H2 H1
cH
● 理想干燥过程
对于理想干燥过程 ，有
I I
1
2
t1 t2 r0 H1 H2 cH
(1.011.88H1)t1 2490H1 (1.011.88H2 )t2 2490H2
● 非理想干燥过程 出口状态参数需由下式计算求得
X *) X *)
c ：总干燥时间 τ=τ1+τ2
（3）干燥过程设计参数的确定 a：空气的进口温度与湿度
▲进口温度： 为了强化干燥过程，降低设备成本 ，应提高空气的入口温度。 ▲进口湿度：空气的进口湿度愈低，所需的空气量就 愈少。一般情况下，空气的进口湿度决定于当时当地 的大气状态 b：空气出口温度
换算关系
(2) 平衡曲线
X
w 1 w
w
1
X X
▲ p-X* (p*—X)线
▲ -X线
(3) 物料中水分的性质
● 自由水分和平衡水分 ● 结合水分和非结合水分
4. 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
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 干燥速率方程
R
Gc dX