化工原理之固体干燥概述PPT课件(58页)

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定义：湿空气的焓为干空气的焓与水汽的焓之和。
I Ig Iv H cgt (r0 cvt) H r0 H (cg cv H )
I 2492H (1.011.88H) t 2492H cH t
I f (H，t)
t I H
（三）湿空气的温度
1. 干球温度 t t：是用普通温度计测得的湿空气的真实温度。
cH、 H、I H、、tas、tW、td、、pW f (t, H )
F c 2 212 3 P一定，F=2，两个独立参数确定空气状态、性质。
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（一）I-H图的构造
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tas
t
ras cH
( H as
H)
tas f (t，H )
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tw 与tas 的关系：
•
tw ：大量空气与少量水接触，空气t、H的不变； tas ：大量水与一定量空气接触，空气降温、增湿。
•
tw ：传热与传质速率均衡结果，属动平衡； tas ：热量衡算与物料衡算导出，属静平衡。
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2）饱和空气： tw= t；
3）不饱和空气： tw< t 。 测定tw的意义：1）测定H ；
2）确定物料表面的温度。
4. 绝热饱和温度tas 定义：空气绝热增湿至饱和时的温度。
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空气变化过程：1）t↓；2)H↑；3）I不变。
Q cH (t tas ) ras (Has H )
3. 湿度（湿含量）H 定义：1kg干空气所携带的水汽质量。
H=
Kg水汽 Kg干空气
=
nVMV ng Mg
=
nV pV pV ng pg P pV
18.02nV 28.95ng
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H
18.02nV 28.95ng
0.622 pV P pV
当P为一定值时，
pV =ps时，H=Hs
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一、 湿空气的性质
（一）湿空气中湿含量的表示方法
1. 湿空气中水汽分压pV
pV py
2. 相对湿度 φ 定义：一定T、P，pV与同温度下pS之比的百分数。
pV 100%
pS
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饱和空气， pV = ps， φ =1，不可作为干燥介质； 不饱和空气， pV < ps ，φ <1，可作为干燥介质。
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H
(0.773
1.244
H
)
定， H f (t，H)
t
H
H
2. 湿空气的比热容cH
定义：在常压下，将1kg干空气和其所带有的Hkg水 汽升高温度1K所需的热量。 [kJ/kg干气•K]
cH cg cv H 1.01 1.88H f (H ) 3. 湿空气的焓I [kJ/kg干气]
即： HS f (t，P)
H f ( pV )
HS
0.622 P
pS pS
H与φ的关系： H 表示空气中水汽含量的绝对值， 而φ反映湿空气水气含量的相对大小，不饱和程度， 吸收水汽的能力， φ ↓→能力↑。
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H 0.622 ps P ps
f (H，t)
（二）湿空气的比体积、比热容和焓
第七章 固体干燥 第一节 概述 第二节 湿空气的性质与湿度图 第三节 干燥过程的物料衡算和热量衡算 第四节 物料的平衡含水量与干燥速率 第五节 干燥设备
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第一节 概述 一、 固体物料去湿方法 二、 湿物料的干燥方法 三、 对流干燥过程的传热与传质
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一、 固体物料去湿方法
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按操作方式分 按供热方式分
连续式 间歇式 传导干燥（间接加热干燥） 对流干燥（直接加热干燥） 辐射干燥 介电加热干燥
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三、对流干燥过程
H
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的传热与传质
t
ti
Q
1.传热、传质同时，
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但方向相反；
pi
W
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2.介质是热载体，
M
有是湿载体。
干燥过程进行必要条件：
p
3
气膜
对流传热 Q
液滴 表面
tw , Hw
N kH A(Hw H )
Q A(t tw )
rW kH A(HW H )
tw
t
k H rw
(Hw
H)
气体 t, H
kH 对流传质 N
讨论：1）α、 kHu0.8，α 与kH之比与物性有关。
空气—水系统，u 5m/s ：kH 1.09 cH 物系一定， tW f (t，H )
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2. 露点 td 定义：一定压力，不饱和空气等湿降温至饱和的温度。
H 0.622 pS
P pS
t
td f (H)
pS：td下的饱和蒸汽压。
tw
气流
3. 湿球温度 tw
tw: 湿球温度计在空气中所达
到的平衡或稳定的温度。
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湿球温度计工作原理
Q A(t tw )
• tw 与 tas 数值上的差异取决于α/kH 与cH两者之间的差别。
空气—水体系： 空气—甲苯体系：
kH cH
， tw tas
kH
cH ，tw tas
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• 当空气为不饱和状态：t tw (tas) td； 当空气为饱和状态：t = tw (tas) = td。
二、湿空气的焓湿图及其应用
去湿: 湿分从物料中去除的过程。
去湿目的: 1）工艺要求；2）贮存；3）运输。
去湿的方法:
机械去湿 物理去湿 加热去湿（干燥）
二、 湿物料的干燥方法
（1）热传导干燥法
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（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 干燥过程的分类：
按操作压力分 常压干燥 真空干燥
1. 湿空气的比体积υH [m3湿空气/kg干气] 定义：1kg绝干空气为基准，湿空气的总体积。
H g V H
g
22.41 29
273 273
t
101.33 P
0.773
T 273
101.33 P
V
22.41 18
273 273
t
101.33 P
1.244
T 273
101.33 P
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干品 4
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1.物料表面水汽压力大于干燥介质 中水汽分压；
1-鼓风机；2-预热器； 3-气流干燥管；4-加料斗； 5-螺旋加料器；6-旋风分离器； 7-卸料阀；8-引风机。
2.干燥介质要将汽化的水分及时带走。
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第二节 湿空气的性质与湿度图 一、 湿空气的性质 二、湿空气的湿度图及其应用