青海大学干燥节湿空气的性质及湿度PPT课件

传热推动力：热空气的温度t空气 >物料表面的温度t物表
2020/12/29
5、 对流干燥流程及其经济性
空气
预热器
干燥器
湿物料
对流干燥流程示意图（并流、连续）
废气 干燥产品
经济性：能耗和热的利用率
2020/12/29
干燥过程的基本问题
除水分量
空气消耗量
物料衡算
干燥产品量
涉及湿空气的性质
热量消耗
能量衡算
（1）水汽分压pv （2）湿度 又称湿含量或绝对湿度 kg 水/kg 干空气
水汽的质量 H 绝干空气的质量
空气 水蒸汽
2020/12/29
本章主要介绍对流干燥
以干燥介质：热空气、 湿分：水为例
3、对流干燥机理 pW
湿 物 料
tW
N 推动力 pw- p p热
空
t气
Q 推动力 t - tw
气膜
气相主体
对流干燥:热能以对流传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。
2020/12/29
பைடு நூலகம்
二、湿空气的性质
在干燥操作中，不饱和湿空气既是载热体又是载湿体，因而可通过空 气的状态变化来了解干燥过程的传热、传质特性，为此，应首先了解湿空 气的性质。 湿空气：指绝干空气与水蒸气的混合物。
在干燥过程中，随着湿物料中水份的汽化，湿空气中水份含量不断增 加，但绝干空气的质量保持不变。因此，湿空气性质一般都以1kg绝干空 气为基准。
2020/12/29
对流干燥过程原理——传热与传质
温度为 t、湿份分压为 p 的湿热气体流过湿物料的表面，
物料表面温度 ti 低于气体温度 t。
由于温差的存在，气体以对流方式向固
H
体物料传热，使湿份汽化；
t
在分压差的作用下，湿份由物料表面 向气流主体扩散，并被气流带走。
干燥是热、质同时传递的过程
ti
吸附除湿——用干燥剂吸附除去物料中的水分,用吸湿性物 料如石灰、无水氯化钙、分子筛等吸收水分。该法费
用高，操作麻烦，只适用于小批量固体物料的去湿， 或用于除去气体中的水分。
物理除湿——冷冻 加热除湿——利用热能使湿物料中的湿分汽化，并排出生成的
蒸汽，以获得湿含量达到要求的产品。除湿程 度高，但能耗大。（蒸发、干燥等）
变作用，材料中的水分的偶极子在微波能量的作用下发生高
速旋转与振动而产生热能，将湿物料加热，水分汽化，物料
被干燥。
❖ 高频干燥器：小于300MHz，微波干燥器：大于300MHz
❖ 优点：干燥时间短，干燥产品均匀而洁净。
❖ 缺点：费用大。
2020/12/29
d、对流干燥
热能以对流传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。
2020/12/29
干燥方法
a、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。
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：受热不均匀，与传热壁面接触的物料易局部过热 而变质。
惯用做法：先采用机械方法把固体所含的绝大部分湿分除去，然后再 通过加热把机械方法无法脱除的湿分干燥掉，以降低除湿的成本。
2020/12/29
2、干燥分类：
真空干燥：处理热敏性及易氧化物料；要求产品湿含量低 连续干燥：生产能力大，产品质量均匀、热效率高，劳动条件好 间歇干燥：处理小批量、多品种或干燥时间较长的去了
2020/12/29
b、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。 优点：生产能力强，干燥产物均匀 缺点：能耗大
2020/12/29
❖ c、介电加热干燥
❖
将需干燥的物料置于高频电场内，利用高频电场的交
q
pi
W
干燥介质：用来传递热量（载热体） 和湿份（载湿体）的介质。它将热量 传给物料的同时把由物料中汽化出来
M
p
的水分带走。(热空气、蒸汽、烟道
气等) 注意：只要物料表面的湿份分压高于气体中湿份分压，干燥
即可进行，与气体的温度无关。气体预热并不是干燥的充要
条件，其目的在于加快湿份汽化和物料干燥的速度，达到一
干燥时间
涉及干燥速率和水在气固
相的平衡关系
解决这些问题需要掌握的基本知识有：
(1) 湿分在气固两相间的传递规律；
(2) 湿空气的性质及在干燥过程中的状态变化；
(3) 物料的含水类型及在干燥过程中的一般特征；
(4) 干燥过程中物料衡算关系、热量衡算关系和速率关系。 本章主要介绍运 用上述基本知识解决工程中物料干燥的基本问题，介绍的 范围主要针对连续稳态的干燥过程。
第一节 湿空气的性质及湿度图
一、概述 二、湿空气的性质 三、湿度图及其应用
2020/12/29
一、概述
1、去湿
在工业生产中的原料、半成品或产品往往含有过多的水分或有机 溶剂(湿分)，要制得合格的产品需要除去固体物料中多余的湿分。
除湿方法：机械除湿——通过离心分离、沉降、过滤、压榨等方法除湿。
该法脱水快且节省费用，但去湿程度不高。如离心过 滤后水分含量仍达5%-10%，板框压滤后物料一般含 水 50%-60%.
2020/12/29
定的生产能力。
4、对流干燥过程的实质
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
表面 与内 部出 现水 分浓 度差
内部 水分 扩散 到表 面
传质过程
传质过程
干燥过程推动力（干燥操作进行的前提条件）
传质推动力：物料表面水汽分压P表水 > 热空气中的水汽分压P空水
操作压强不太高时，空气可视为理想气体。
系统总压P：湿空气的总压(kN/m2)，即P干空气与P水之和。干燥过程中系统总
压基本上恒定不变。且
pH2O nH2O p干空气 n干空气
干燥操作通常在常压下进行，常压干燥的系统总压接近大气压力，热敏性物
料的干燥一般在减压下操作。
2020/12/29
1．湿空气中水蒸气含量的表示方法