第八章干燥五、干燥过程的机理
干燥过程的原理是什么
干燥过程的原理是什么
干燥是指将湿物质中的水分蒸发或去除的过程。
干燥的原理主要包括两个方面：传质和传热。
1. 传质：湿物质中的水分通过扩散或对流的方式传递到空气中，使湿物质逐渐失去水分。
传质的过程可以通过浓度差和水分分子间的扩散力来推动。
通常，湿物质表面的水分先蒸发，然后由内部向外部传递，形成持续的湿物质表面的蒸发层。
2. 传热：在干燥过程中，为了将水分从湿物质中蒸发出来，需要提供足够的热量。
传热可以通过对湿物质施加热源来实现，使水分分子的动能增加，加速水分蒸发。
常用的传热方式有对流、辐射和传导。
对流传热是通过与热空气的接触，将热量传递到物质表面来实现的；辐射传热是通过辐射热量直接传递到物质表面；传导传热是通过直接接触物质之间的分子间碰撞来传递热量。
综上所述，干燥过程的原理是通过传质和传热的相互作用，将湿物质中的水分蒸发或去除。
传质使水分分子从湿物质表面逐渐传递到空气中，而传热提供了足够的热量用于加速水分的蒸发。
干燥的原理
干燥的原理
干燥的原理：
（1）基本原理：
在干燥过程中，水分从物料内部移向（扩散）表面，再由表面扩散到热空气中。
干燥过程得以进行的必要条件：是被干燥物料中的水分所产生的水蒸气分压大于热空气中水蒸气分压。
若二者相等，表示蒸发达到平衡，干燥停止；若热空气中水蒸气分压大，物料反而吸水。
所以为了使物料干燥，必须控制热空气的相对湿度RH（饱和空气RH=100﹪，未饱和空气RH﹤100﹪，绝干空气RH=0﹪）
（2）物料中水分的性质
1）平衡水分：指在一定空气状态下，物料表面产生的水蒸气压与空气中水蒸气分压相等时物料中所含的水分，该部分水是干燥所除不去的水分。
物料的平衡水分含量与空气相对湿度有关，随空气的RH上升而增大。
干燥器内空气相对湿度，应低于被干燥物自身的相对湿度。
2）自由水分：指物料中所含大于平衡水分的那部分水或称游离水。
自由水可在干燥过程中除去。
3）结合水分：指主要以物理方式结合的水分，结合水分与物料性质有关，具有结合水分的物料，称为吸水性物料。
4）非结合水分：主要指以机械方式结合的水分，与物料的结合力很弱，仅含非结合水的物料叫做非吸水性物料。
干燥的基本原理
干燥的基本原理
干燥的基本原理是指在特定的环境条件下，通过蒸发、扩散或其他方式使物体失去水分的过程。
干燥可以应用于许多领域，例如食品加工、制药、化工等。
干燥的基本原理涉及到水的物理性质和蒸发的动力学过程。
在正常气温下，水分子的热运动将使一部分水分从液态转变为气态，这个过程称为蒸发。
当物体表面的水分蒸发时，空气中的水分浓度会增加，形成了水分梯度。
根据浓度差异和压力差异，水分会从高浓度区域向低浓度区域移动，这个过程称为扩散。
通过调节温度、湿度和通风速度等参数，可以控制物体表面和周围环境之间的水分梯度，从而实现干燥的目的。
通常使用干燥设备，如烘箱、烘干机、吸湿剂等来加速水分的蒸发和扩散过程。
在食品加工行业中，干燥是将湿润的食品加工成干燥产品的关键步骤之一。
例如，水果、蔬菜、谷物等食材在进行干燥处理后可以延长货架期、减少重量和体积，便于储存和运输。
在制药行业中，干燥可以去除药物中的水分，防止药品变质和降解。
同时，干燥还可以改变药物的物理和化学性质，提高药物的溶解性和稳定性。
在化工行业中，干燥是制备粉末状产品的重要工艺之一。
例如，化肥、颜料、塑料等产品在干燥后可以获得所需的粒度和含水率，提高产品的品质和使用性能。
总之，干燥的基本原理是通过蒸发和扩散的过程去除物体中的水分。
通过控制温度、湿度和通风速度等参数，可以实现快速、高效的干燥过程，满足不同行业对于干燥的需求。
干燥的原理及应用
干燥的原理及应用1. 简介干燥是指将物质从液态或潮湿状态转变为固态或干燥状态的过程。
在许多工业和日常生活中，干燥是一项重要的操作。
干燥的原理是通过去除物质表面或内部的水分来实现的，以达到物质保持干燥状态的目的。
本文将介绍干燥的原理及其在不同领域中的应用。
2. 干燥的原理干燥的原理基于物质的水分蒸发和扩散。
当物质处于湿润状态时，其表面和内部的水分会向环境中扩散。
干燥过程中的两个主要因素是温度和湿度。
较高的温度和较低的湿度可以加快物质内部和表面水分的蒸发和扩散速度，从而加速干燥过程。
在干燥过程中，常用的干燥方法包括自然干燥、热风干燥、真空干燥、冷冻干燥等。
不同的干燥方法适用于不同的物质和实际需求。
例如，热风干燥通常适用于含有较高水分含量的物质。
在热风干燥过程中，通过将热风吹送到物质表面，将水分蒸发出去，从而实现快速干燥。
3. 干燥的应用干燥在许多不同领域中都有广泛的应用。
以下列举了一些常见的干燥应用：3.1. 农业领域在农业领域中，干燥是保护农产品的重要手段。
例如，在谷物收获后，谷物通常需要进行干燥，以防止霉变和储存过程中的损失。
干燥能够有效地降低谷物中的水分含量，从而延长谷物的保质期。
3.2. 食品加工在食品加工过程中，干燥是常用的方法之一。
干燥可以将食品中的水分去除，以延长食品的保质期。
常见的食品干燥方法包括晾晒、热风干燥、冷冻干燥等。
例如，蔬菜和水果经过干燥后可以制成干果、干蔬菜等加工食品。
3.3. 化工行业在化学工业中，干燥是许多生产过程中的关键步骤。
干燥可以用于去除化学反应过程中产生的水分，以获得纯净的产物。
此外，在化工行业中需要进行粉末或颗粒状物质的生产过程中，干燥常用于去除物质中的溶剂或水分，以得到最终的干燥产品。
3.4. 制药行业在制药行业中，干燥被广泛应用于药物生产的各个阶段。
干燥可以去除药物中的水分，以保证药物的稳定性和质量。
干燥还可以用于制备药物的固体形式，例如片剂、胶囊等。
制药行业对于干燥过程的要求非常严格，以确保药物的纯度和有效性。
化工原理知识点总结干燥
化工原理知识点总结干燥干燥是指将含水物质中的水分除去的过程，广泛应用于化工、冶金、食品、药品、农业等行业中。
干燥工艺可以提高产品质量，延长产品保存期限，增加产品附加值。
本文将从干燥的基本原理、传热传质机理、常见的干燥设备和干燥过程中的控制因素等方面对干燥做出总结。
一、基本原理1.1水分除去过程干燥的基本原理是将物质中的水分除去，水分从物质中逸出，物质变得更干燥。
水分除去的方式分为蒸发和挥发两种。
蒸发是指物质表面的水分被热能所吸收，转化为水蒸气散发出去；挥发是指水分通过物质内部的孔隙、裂缝等介质被蒸发并逸出。
1.2干燥速率干燥速率是指在干燥过程中，单位时间内从物质中脱除的水分量。
干燥速率受温度、湿度、空气流速等因素的影响。
1.3干燥曲线干燥曲线是指在干燥过程中，物质含水量随着时间变化的曲线。
常见的干燥曲线有初始下降期、常速期和末速期。
二、传热传质机理2.1传热机理干燥中传热主要通过对流传热和辐射传热两种方式实现。
对流传热是指通过对流换热将热量传递给物质表面，将水分蒸发出去；辐射传热是指通过辐射换热将热能传递给物质表面，促使水分蒸发。
2.2传质机理干燥中传质主要通过扩散传质实现，即水分从物质内部向外部扩散传递。
传质速率受物质的性质、温度、湿度、压力等因素的影响。
三、常见的干燥设备3.1流化床干燥流化床干燥是指将物料通过气体流化，使得气体均匀地穿透物质，从而提高传热传质效率。
流化床干燥适用于颗粒状、粉末状的物料。
3.2喷雾干燥喷雾干燥是指通过将液态物料雾化成细小颗粒，然后与热空气接触，使得水分蒸发，从而实现干燥。
喷雾干燥适用于液态物料的干燥。
3.3真空干燥真空干燥是指在低压条件下进行的干燥过程。
通过减压降低水的沸点，从而实现水分的除去。
真空干燥适用于对热敏感物料的干燥。
3.4离心干燥离心干燥是指将物料通过高速旋转的离心机，使得水分被甩出物料的表面，从而达到干燥的目的。
离心干燥适用于颗粒状、液态的物料。
干燥的原理和方法
干燥的原理和方法干燥是指通过一定的方法将液体、固体或气体中的水分含量降低到一定的程度，使其达到其中一种特定的要求。
干燥的原理主要有蒸发、扩散和冷凝。
蒸发是指将液体中的水分分子脱离液体表面，变为气态。
液体中的水分子从低温的液体表面进入到高温的气体中，水分子的动能增加，从而形成水蒸气。
因此，蒸发是将液体中的水分分子转化为气体状态的过程。
常见的蒸发干燥方法包括空气干燥、真空干燥、喷雾干燥等。
扩散是指气体中的水分子通过浓度梯度的作用，从高浓度区域移动到低浓度区域的过程。
扩散是一种分子运动形式，其速度与温度、压强、浓度梯度有关。
通常采用的扩散干燥方法有分子扩散干燥、膜扩散干燥等。
冷凝是指将气态中的水分子以冷却方式转化为液态的过程。
冷凝干燥是通过将湿空气或气体通过冷凝器冷却至露点以下的温度，使水分子由气态转化为液态，从而实现干燥的过程。
冷凝干燥常见的方法有冷凝干燥机、制冷干燥机等。
干燥的方法根据干燥物料的不同可以分为固体干燥、液体干燥和气体干燥。
固体干燥主要包括自然干燥、太阳干燥、烘箱干燥等。
自然干燥是将湿固体暴露在自然环境中，利用自然风力、太阳热能等将水分蒸发掉的方法。
太阳干燥是利用太阳能将表面水分蒸发的干燥方式。
烘箱干燥是将湿固体放置在加热设备中进行干燥，通过热空气将水分蒸发掉。
液体干燥主要包括自然干燥、真空干燥、喷雾干燥等。
自然干燥是将湿液体置于自然温度下，利用自然气流将水分蒸发的干燥方式。
真空干燥是通过将液体在低压下进行蒸发，降低液体的沸点从而将水分蒸发掉的干燥方法。
喷雾干燥是将湿液体通过喷雾器喷成雾状，利用热空气将水分蒸发的干燥方式。
气体干燥主要包括过滤干燥、冷凝干燥、吸附干燥等。
过滤干燥是将气体通过过滤器，将其中的水分分离出来的干燥方式。
冷凝干燥是通过冷却气体使其内部的水分凝结，以达到干燥目的的方法。
吸附干燥是通过将气体中的水分吸附到吸附剂上，将水分减少到一定程度的干燥方法。
总之，干燥的原理和方法多种多样，根据不同的物料和要求选择合适的干燥方式非常重要。
简述干燥的原理
简述干燥的原理一、概述干燥是指将物质中的水分或其他溶剂蒸发或吸收掉，使其达到一定的干燥程度的过程。
干燥广泛应用于化工、医药、食品等行业中，是制造高品质产品的重要工艺之一。
本文将介绍干燥的原理及其分类。
二、干燥分类1. 自然干燥自然干燥是指将物体暴露在自然环境下，通过自然风力和太阳辐射等因素使其失去水分。
这种方法适用于一些不太敏感的物质，例如木材等。
2. 机械干燥机械干燥是指通过机械设备将物体置于一定温度和湿度条件下进行蒸发或吸收水分。
常见的机械干燥设备包括旋转式干燥器、流化床式干燥器等。
3. 热风循环干燥热风循环干燥是指通过加入高温空气并进行循环，使物体表面快速升温并蒸发水分。
这种方法适用于一些对干燥速度要求较高的物质，例如粉末、颗粒等。
4. 辐射干燥辐射干燥是指利用电磁波辐射能将物体表面加热，使其蒸发水分。
这种方法适用于一些对温度要求较高的物质，例如橡胶、塑料等。
三、干燥原理1. 水分迁移原理水分迁移原理是指在干燥过程中，水分从物体内部向表面迁移并蒸发。
这个过程受到温度、湿度和空气流动等因素的影响。
当温度升高时，水分从内部向表面迁移的速度会加快；当湿度降低时，水分从表面蒸发的速度会加快；当空气流动时，水分从表面蒸发的速度也会增加。
2. 水汽压差原理水汽压差原理是指在干燥过程中，将物体置于低湿环境中使其失去水分。
这个过程受到温度和湿度差异的影响。
当置于低湿环境中时，由于低湿环境中水汽压较低，物体表面的水分会向低湿环境中迁移并蒸发。
3. 湿空气吸收原理湿空气吸收原理是指在干燥过程中，将湿空气通过物体表面使其失去水分。
这个过程受到温度和相对湿度的影响。
当湿空气通过物体表面时，由于相对湿度较高，物体表面的水分会被吸收到空气中。
四、干燥控制1. 温度控制温度是干燥过程中最重要的参数之一，它直接影响着水分迁移速率和蒸发速率。
因此，在干燥过程中需要通过控制温度来达到最佳的干燥效果。
2. 湿度控制湿度也是干燥过程中一个重要的参数，它直接影响着水汽压差和湿空气吸收速率。
实验八干燥实验
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恒定的干燥条件是指干燥介质的＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿以 及＿＿＿＿＿＿＿＿不变。
精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数________，同时蒸馏釜 中所需加热蒸汽消耗量_________，塔顶冷凝器中冷却介质消耗量 ________，所需塔径_________。（减小、增大、不变）
sd
H
S ,tW
K Uc
H H H
S ,tw
,
4．恒速阶段物料表面与空气之间的对流传热系数
Uc
r tw
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t t
7
w
二、实验装置与流程
1．实验流程
6
4
5
9 12
23 1
7
8
14 10
16
15
11 13
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洞道式干燥器流程图
1． 加热室 2压差计 3铜电阻 4干燥室前温度计 5湿球温度计 6干燥 室
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5
一、基本原理
在降速阶段中，物料表面已无液态水的存在，物料内 部水分的传递速率低于物料表面水分的气化速率，物 料表面变干，温度开始上升，传入的热量因此而减少， 且传入的热量部分消耗于加热物料，因此干燥速率很 快降低，最后达到平衡含水量为止。在此阶段中，干 燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制，又称之 为内部迁移控制阶段。
干燥速率的定义：U dw w
恒速干燥阶段：
sd s
湿物料在恒速干燥条件下进行时，物料表面的湿度θ等
于空气的湿球温度tw，当tw为定值时，物料表面的空气 湿含量HW也为定值。由于物料表面和空气间传热和传 质过程与测湿球温度时的情况基本相同。所以 而干燥是在sddQ恒定(空t 气tw条) 件下sdd进w 行 K的H (。HS故,tW 随H空) 气条件而变
化工原理8章固体物料的干燥
r
t t as ( H H )
as
c
as
H
② 绝热饱和温度是状态函数
t、H
空气 补充水
tas f (t, H )
③ 绝热饱和过程可当作等焓处理
绝热饱和塔示意图
即空气的入口焓近似等于空气的出口焓。
（7） 干、湿球温度 ① 干球温度与湿球温度 干球温度：普通温度计测出的空气温度；
（4） 湿比热容 cH （ kJ/kg干空气C ）
c c c H 1.011.88H
H
a
V
ca： 干空气比热容，约1.01 kJ/kg干空气·C； cv： 水蒸汽比热容，约1.88kJ/kg干空气·C。
（5） 湿比焓I ( kJ/kg干空气) 基准: 0C干空气、 0C时液态水的焓为零。
I cat (r0 cV )H (1.01 1.88H )t 2490H
或 qmW qmC ( X1 X 2 ) qm1w1 qm2w2
又 qm C qm1 (1 w1 ) qm 2 (1 w2 )
所以
q mW
qm1
w1 w2 1 w2
qm2
w1 w2 1 w1
（2）空气用量
进入和排出干燥器的湿分相等，故有：
qm C X 1 qmL H1 qm C X 2 qmL H 2
干燥过程： 利用热能除去固体物料中的湿分（水或其他溶剂）的单元操作。
机理 : 质量传递：湿份的转移，由固相到气相，以蒸汽分压为推动力。
热量传递： 由气相到固相，以温度差为推动力。
8.1.2 干燥过程的分类
常压干燥 操作压力 真空干燥
热空气
物料
t
间歇干燥 操作方式
连续干燥
干燥的原理和方法
干燥的原理和方法干燥是将含有水分的物质通过一系列工艺和设备去除其中的水分的过程。
干燥的目的是为了减少或消除水分对物质的影响，提高其质量、耐久性和稳定性。
干燥方法有很多种，可以根据不同的物质和工艺要求选择合适的干燥方法。
一、干燥的原理1.热传导原理：通过加热物质，使其温度升高，从而加速水分蒸发。
2.蒸发原理：通过风扇等工具将空气吹过物质表面，加速水分的蒸发。
3.气体吸附原理：通过将物质暴露在低湿度环境中，使物质表面的水分被吸附到环境中的干燥气体中。
4.分子扩散原理：通过在物质表面增加干燥气体的浓度梯度，促使水分分子从高浓度区域扩散到低浓度区域，实现水分的脱除。
二、常见的干燥方法1.热风干燥：利用热风将物质表面的水分加热蒸发，常见的设备有热风干燥箱、热风干燥机等。
2.辐射干燥：利用电磁辐射（如红外线辐射）将物质表面的水分加热蒸发，常用于对含水物质的局部或表面进行干燥。
3.压缩空气干燥：利用压缩空气干燥机，通过降低空气的温度，使其中的水分凝结成液体，然后通过过滤装置排出，实现空气的干燥。
4.冷冻干燥：将物质表面的水分冷冻成固体，然后利用减压设备将水分直接转化为气体，同时排出，常用于对易变质物质的干燥。
5.喷雾干燥：将含水物质喷成细小液滴，然后利用热风将液滴中的水分蒸发掉，常用于制备粉末状物质的干燥。
6.水解干燥：利用化学反应将水分从物质中剥离出来，例如利用硫酸将纸张中的水分转化为硫酸盐。
三、选择合适的干燥方法在实际应用中，选择合适的干燥方法应根据物质的性质和要求进行综合考虑。
1.物质的性质：不同的物质具有不同的物化性质，包括热敏性、易溶性、粘性等，要考虑这些因素对干燥过程和设备的影响。
2.干燥速度：根据物质的含水量和干燥要求，选择能够实现较快干燥速度的方法，以提高生产效率。
3.干燥后质量：干燥过程中，避免物质的质量受损，选择能够减少物质的氧化、分解等不利因素的干燥方法。
4.经济性：根据生产规模和经济预算，选择适合的干燥设备和技术，以降低成本，提高效益。
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。
干燥的原理和方法
干燥的原理和方法干燥（Drying）是指将湿度较高的物体或物质中的水分去除，使其达到一定的干燥程度的过程。
干燥的原理是依靠热传递、质量传递和动力学平衡的过程实现。
干燥可应用于众多工业领域，如食品加工、化工制药、建筑材料等。
干燥的原理主要涉及热传递、湿物发热以及传质过程。
具体来说，干燥是通过在物体表面和内部加热，使水分分子吸收能量分解为水蒸气，然后通过传质过程将水分从物体中移除。
传质过程包括自由传质和强制传质，其中自由传质通过物体表面的扩散和对流实现，而强制传质则通过外部气流的输入和排除实现。
在实现干燥过程中，常用的方法包括空气干燥法、减压干燥法、冷凝干燥法和辐射干燥法等。
1.空气干燥法：利用热空气对物体进行加热和冷却，实现水分迁移到空气中的干燥方法。
常见的设备包括干燥车间和干燥箱，其通过空气循环、加热、通风和湿度控制等步骤实现干燥过程。
2.减压干燥法：通过降低物体的压力，使水分降低沸点，从而加速水分的蒸发和传质过程。
常见的设备有真空干燥箱和滚筒干燥机，其通过调节环境压力和温度实现干燥过程。
3.冷凝干燥法：利用降低空气温度使其饱和度下降，从而导致空气中的水分凝结成液态水，进而从物体中脱离出来。
冷凝干燥法适用于湿度较高、温度较低的环境。
常见的设备有冷冻干燥机和湿空调系统。
4.辐射干燥法：通过加热物体表面使其蒸发水分的干燥方法。
此方法常用于特定材料如颗粒、纤维和粉末等干燥。
常见的设备有微波干燥机和红外线干燥机。
除了上述方法外，还有一些辅助干燥的方法，如紫外线辐射、电场干燥和电磁振荡干燥等。
这些方法的使用取决于干燥物体的性质和目标要求。
总结起来，干燥的原理是通过热传递和传质过程将物体中的水分蒸发和移除。
常见的干燥方法包括空气干燥法、减压干燥法、冷凝干燥法和辐射干燥法等。
在实际应用中，根据不同物体的性质和干燥要求选择适合的干燥方法。
化工原理第八章干燥
I Ig H v (c I g H v )t r c 0 H c H t r 0 H
显热项
汽化潜热项
对于空气-水系统： I(1.0 1 1.8H 8 )t24H 90
G1
W
G2中仍含少量水分-干燥产品； 注意与绝干物料G的区别。
5.2.3干燥系统的热量衡算
1、热量衡算基本方程
加入干燥系统的Q被用于： ①加热空气 ②蒸发水分 ③加热湿物料 ④热损失
2、干燥系统的热效率
说明：
* t2, H2 ;
* t2 也 不 ,一 宜 t2 般 ta 过 1s (2低 ~ 0 5)。 0 C
风风机量：V 0LH 0 vL (0.77 1.2 24 H 0)42 (27 7 t0 3)3 1 (P 0 0 1 ) 3
3.产品流量( G)2：
G c G 2 (1 w 2 ) G 1 (1 w 1 )
G2
(1 (1
w1) w2)
G1
Gc (1 w 2 )
第五章 干燥
概述
去湿定义：从物料中脱除湿分的过程称为去湿。 湿分：不一定是水分！
一、去湿方法： 1.机械法：沉降、过滤、离心分离 ——低能耗 2.化学法：使用吸附剂或干燥剂 ——成本甚高 3.干燥法： 加热→湿分汽化→蒸汽排出 ——能耗较大
注：干燥介质：是指带走湿分的外加气相
按操作压强 —
常压干燥（√）
2918
273 P
27 t3 1 .0 1 13 50 vH (0 .77 1 .2 2H 4) 4273 P
食品工程原理——干燥
1 等湿度线(等H线) 一组与纵轴平行的直线。在同一条等H线上，湿空气的露
点td不变。
2 等焓线(等I线) 一组与横轴平行的直线 。在同一条等I线上，湿空气的温度
t随湿度H的增大而下降，但其焓值不变。
3 等温线(等t线)
I=(1.88t+2490)H+1.01t
当空气的干球温度t不变时，I与H成直线关系，故在I-H图中 对应不同的t，可作出许多等t线。 各种不同温度的等温线，其 斜率为(1.88t+2492)，故温度愈高，其斜率愈大。因此，这许多 成直线的等t线并不是互相平行的。
(e)湿球温度tw ；
解 由已知条件：Ｐ＝101.3kN/m2， H=0.02 kg水/kg干空气，
t=20o C，在I-H图上定出湿空气的状态点Ａ点。
pv=3kN/m2 φ=10% I＝122kJ/kg干空气
td=24oC tw=33o C
三、湿空气的基本状态变化过程
1 间壁式加热和冷却
若空气的温度变化范围在露点以上，则空气中的含水量始终 保持不变，且为不饱和状态，为等湿过程，过程线为垂直线。
1H
273 t 1.013 105
vH
( 29
) 22.4 18
273
P
(0.772 1.244 H ) 22.4 273 t 1.013 105
273
P
7 露点 td
不饱和的空气在湿含量Ｈ不变的情况下冷却，达到饱和状 态时的温度，称为该湿空气的露点(dew piont),用符号td表示。
tw
t
kH rtw
(H s,tw
H)
对空气~水蒸气系统而言， α/kH=1.09
强调：
湿球温度实际上是湿纱布中水分的温度，而并不代表空气的
干燥工艺流程,干燥原理及类型
干燥工艺流程| 干燥原理及类型干燥是什么意思？干燥是指在化学工业中，常指借热能使物料中水分（或溶剂）气化，并由惰性气体带走所生成的蒸气的过程。
例如干燥固体时，水分（或溶剂）从固体内部扩散到表面再从固体表面气化。
干燥可分为自然干燥和人工干燥两种。
并有真空干燥、冷冻干燥、气流干燥、微波干燥、红外线干燥和高频率干燥等方法。
干燥工艺流程：不同的物料，其干燥工艺流程是不一样的，举例：斜床堆放式种子干燥床干燥工艺流程如下图。
干燥原理：在一定温度下，任何含水的湿物料都有一定的蒸气压,当此蒸气压大于周围气体中的水汽分压时,水分将汽化。
汽化所需热量，或来自周围热气体，或由其他热源通过辐射、热传导提供。
含水物料的蒸气压与水分在物料中存在的方式有关。
物料所含的水分，通常分为非结合水和结合水。
非结合水是附着在固体表面和孔隙中的水分，它的蒸气压与纯水相同；结合水则与固体间存在某种物理的或化学的作用力，汽化时不但要克服水分子间的作用力，还需克服水分子与固体间结合的作用力，其蒸气压低于纯水，且与水分含量有关。
在一定温度下，物料的水分蒸气压p同物料含水量x（每千克绝对干物料所含水分的千克数）间的关系曲线称为平衡蒸气压曲线，一般由实验测定。
当湿物料与同温度的气流接触时，物料的含水量和蒸气压下降，系统达到平衡时，物料所含的水分蒸气压与气体中的水汽分压相等，相应的物料含水量x*称为平衡水分。
平衡水分取决于物料性质、结构以及与之接触的气体的温度和湿度。
胶体和细胞质物料的平衡水分一般较高，通过干燥操作能除去的水分，称为自由水分（即物料初始含水量x1与x*之差）。
干燥类型：①对流干燥使热空气或烟道气与湿物料直接接触，依靠对流传热向物料供热，水汽则由气流带走。
对流干燥在生产中应用最广，它包括气流干燥、喷雾干燥、流化干燥、回转圆筒干燥和厢式干燥等。
②传导干燥湿物料与加热壁面直接接触，热量靠热传导由壁面传给湿物料，水汽靠抽气装置排出。
它包括滚筒干燥、冷冻干燥、真空耙式干燥等。
干燥基本原理【104页】
干燥
例7-1 已知湿空气中水汽分压为10kPa,总压为100 kPa。 试求该空气成为饱和湿空气时的温度和湿度。 解 当φ＝1时，P=Pw＝10 kPa，其相应的饱和温度可查附 录-饱和水蒸汽表，得到该饱和湿空气的温度t=45.3℃
该饱和湿空气的湿度（饱和湿度）为
H
Hs 0.622
pS
pt pS
加入酶待乳凝结后，把形成的凝块慢慢地搅拌，然后 速度加快，继续加酶到透明的黄中带绿的乳清分离为止。 酪蛋白黏结成颗粒，进行第二次加热到55℃，加热要缓慢， 使乳清从干酪素颗粒中分离出来。此时颗粒具有弹性，放 出乳清，用25～30℃水洗两次，再经脱水、粉碎，并于 43～46℃温度下干燥，最后包装入库。
干酪素、乳糖与乳清粉生产技术
②在不断搅拌下，徐徐加入稀盐酸，使酪蛋白形成柔软的颗粒， 加酸至乳清透明，所需时间不少于3～5min，然后停止加酸，停止搅拌 半分钟。
③开搅拌机，第二次加酸，时间控制在10～15min内完成，不可过 急，边加酸边检查颗粒硬化情况，准确地确定加酸终点，加酸到终点 时，乳清应清彻透明，干酪素颗粒均匀一致，其大小在4～6毫米之间， 颗粒致密结实，富有弹性，颗粒间呈松散状态，乳清的最终滴定酸度
干燥
2．干燥方法 （1）按照热能供给湿物料的方式，干燥法可分为： ①传导干燥。热能通过传热壁面以传导方式传给物料， 物料中的湿分被汽化带走，或用真空泵排走。例如纸制品 可以铺在热滚筒上进行干燥。 ②对流干燥。使干燥介质直接与湿物料接触，热能以 对流方式加入物料，产生的蒸汽被干燥介质带走。
干酪素、乳糖与乳清粉生产技术
干酪素、乳糖与乳清粉生产技术
②过去凝乳酶所用胃蛋白酶一般从猪胃和牛、羊皱胃 黏膜中提取的，它由胃蛋白酶元形成。它的最适pH为1.5～ 2.0，最适温度为33～40℃。现有凝乳酶已从微生物中提取。
第八章干燥五、干燥过程的机理
主讲教师:沈吉林
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化工原理
例题分析 在常压25℃下，水分在ZnO与空气间的平衡关 系为：相对湿度 ＝100%，平衡含水量X*＝ 0.02 kg水/kg干料；相对湿度 ＝40%，平衡 含水量X*＝0.007 kg水/kg干料；现ZnO的含水 量为0.25 kg水/kg干料，令其与25℃， ＝
非结合水分和 自由水分: 一部分容易除 去的结合水分 平衡水分： 不能除去的结 合水分
结论 平衡水分一定是结合水分； 自由水分包括了全部非结合水分和 一部分结合水分。 主讲教师:沈吉林
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化工原理
物料内水分=平衡水分+自由水分
=结合水分+非结合水分 自由水分=非结合水分+部分结合水分
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化工原理
结合水分和非结合水分的划分
非结合水分
湿含量 X
总水分 0
结合水分
0.2 0.4
0.6
0.8
1.0
相对湿度
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化工原理
几种水分的划分
非结合水分
湿含量 X
自由水分
总水分 0
平衡水分
结合水分
0.2 0.4
0.6
0.8
1.0
相对湿度
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化工原理
湿物料 的水分
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化工原理
2、平衡水分和自由水分 平衡水分（X*） 概念：与一定状态的空气接触，达到平 衡时湿物料的含水量，kg水分/kg绝干料； 影响因素：平衡水分与物料种类、空 气状态有关；
平衡水分是湿物料在一定的空气状态 下干燥的极限；
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化工原理
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化工原理
三、固体物料的干燥机理
干燥过程：当湿物料与不饱和空气接触 时，X 向 X* 接近，干燥过程的极限为 X*。
吸湿过程：若 X<Xh ，则物料将吸收饱 和气体中的水分使湿含量增加至湿含量 Xh，即 最大吸湿湿含量，物料不可能通过吸收饱和气 体中的湿份使湿含量超过 Xh。
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化工原理
例题分析 在常压25℃下，水分在ZnO与空气间的平衡关 系为：相对湿度 ＝100%，平衡含水量X*＝ 0.02 kg水/kg干料；相对湿度 ＝40%，平衡 含水量X*＝0.007 kg水/kg干料；现ZnO的含水 量为0.25 kg水/kg干料，令其与25℃， ＝
化工原理
在干燥时，当湿物料中的含水量大于该 条件下的平衡含水量，与湿空气接触，湿物料 表面水分汽化，向湿空气中扩散，同时湿物料 内部的水分借扩散作用向表面移动并汽化；也 就是说干燥过程中，同时进行内部扩散和表面 汽化；实际上，在干燥干燥时，物料表面水分 汽化速率大于内部扩散速率，则称为内部扩散 控制，反之，则为表面汽化控制。
二、结合水分与非结合水分 一定干燥条件下，水分除去的难易， 分为结合水与非结合水。
1、非结合水分：
⑴与物料机械形式的结合，附着在物料表面的水； ⑵具有和独立存在的纯水相同的蒸汽压和汽化工原理
二、结合水分与非结合水分 2、结合水分： 结合水分按结合方式可分为：吸附水分、 毛细管水分、溶胀水分(物料细胞壁内的水分) 和化学结合水分(结晶水)。 化学结合水分与溶胀水分(物料细胞壁 内的水分)以化学键形式与物料分子结合，结合 力较强，难汽化； 吸附水分和毛细管水分以物理吸附方 式与物料结合，结合力相对较弱，易于汽化。 主讲教师:沈吉林
非结合水分和 自由水分: 一部分容易除 去的结合水分 平衡水分： 不能除去的结 合水分
结论 平衡水分一定是结合水分； 自由水分包括了全部非结合水分和 一部分结合水分。 主讲教师:沈吉林
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化工原理
物料内水分=平衡水分+自由水分
=结合水分+非结合水分 自由水分=非结合水分+部分结合水分
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化工原理
2、平衡水分和自由水分 平衡水分（X*） 概念：与一定状态的空气接触，达到平 衡时湿物料的含水量，kg水分/kg绝干料； 影响因素：平衡水分与物料种类、空 气状态有关；
平衡水分是湿物料在一定的空气状态 下干燥的极限；
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化工原理
2、平衡水分和自由水分
平衡水分（X*）
平衡水分不仅取决于气体的状态，还与 物料的种类有很大的关系。物料的平衡含水量 随相对湿度增大而增大，当φ ＝0时，X* ＝0， 即只有在绝干空气中才有可能获得绝干物料。
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化工原理
4、用相对湿度为0. 6的空气干燥含水量为0.43（干 基）的湿木材。木材水份含量和空气相对湿度的关 系如图所示。 则平衡水份＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿； 自由水份＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿； 非结合水份＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
相 对 湿 度
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40%的空气接触，求物料的自由水分、平衡水分、
结合水分和非结合水分。 主讲教师:沈吉林
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化工原理
习题
1. 在一定温度下，物料中结合水分和非结合水分的划分是根据物料 的性质而定的；平衡水分和自由水分是根据物料的性质和接触的空气 状态而定的。 2. 在一定空气状态下干燥某物料，能用干燥方法除去的水分为自由 水分；首先除去的水分为非结合水分；不能用干燥方法除的水分为平 衡水分。
化工原理
干燥过程的机理
一、平衡水分和自由水分 二、结合水分和非结合水分 三、固体物料的干燥机理
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化工原理
一、平衡水分和自由水分
在干燥过程中，水分的传递方向 (干燥或 吸湿) 和限度 (干燥程度) 由水分在气体和固 体两相间的平衡关系决定。 1、平衡状态：
当含水量为 X 的湿物料与一定温度及湿度 的不饱和湿空气接触时，物料将失去自身的水 分或吸收湿空气中的水分，直到水分在物料表 面的蒸汽压等于湿空气中的水汽分压，此时即 为平衡状态。 主讲教师:沈吉林
吸水性弱 X*
X* 小
t X*
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化工原理
物料的平衡含水量与空气的相对湿度百分数的关系
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( 平 衡 含 水 量 )X
相对湿度
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化工原理
自由水分 物料中所含的大于平衡 水分的那部分水分，即干燥中能够除去的 水分，称为自由水分。
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化工原理
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化工原理
结合水分和非结合水分的划分
非结合水分
湿含量 X
总水分 0
结合水分
0.2 0.4
0.6
0.8
1.0
相对湿度
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化工原理
几种水分的划分
非结合水分
湿含量 X
自由水分
总水分 0
平衡水分
结合水分
0.2 0.4
0.6
0.8
1.0
相对湿度
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化工原理
湿物料 的水分