干燥单元操作
单元八 干燥单元操作与设备PPT学习教案
单元八 干燥单元操作与设备
会计学
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三、对流干燥过程分析
1.对流干燥原理
热量 干燥介质
水分
湿物料
结论：（1）干燥过程热量传递与质量传递同时进行，
但方向相反。
（2）干燥介质既是载热体，又是载湿体。
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2.条件： ◆干燥介质温度大于物料表面温度；
◆ pw ps
3.对流干燥流程
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第二节 湿空气的性质和湿度图
对于饱和湿空气： t tW tas td
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二、湿空气的湿度图及应用 1.I-H图 ◆等湿线 ◆等焓线 ◆等温线 ◆等相对
湿度线 ◆水蒸气
分压线
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2. I-H图应用
（1）确定湿空气的状态并查取湿空气的状态。 ◆已知t,φ； ◆已知t, tw； ◆已知t, td；
（2）按气流运动方式：并流、逆流和错流。
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一、厢式干燥器 ◆结构
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◆优点：结构简单,适应性大，物料静止，保证 物料原状。
◆缺点：干燥程度不均匀，生产能力低，劳动 强度大。
◆适用场合：干燥小批量的各种物料。 （为改善干燥程度，可采用穿流式。）
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二、转筒干燥器 ◆结构
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注：如果两条等参数线得不到交 点，如（ td，H），（ tW，I），
物料干燥操作—干燥工艺条件的确定(化工单元操作课件)
化工单元操作技术
三、干燥过程的物料衡算
(一) 水分蒸发量
若不计干燥过程中物料损失量，则在干燥前后 物料中绝对干料的质量不变，即
Gc G1 (1 w1 ) G2 (1 w2 )
干燥器的总物料衡算为
G1 G2 W
若以干基含水量表示，则水分蒸发量可用下式 计算，
也可得出：
W L(H 2 H1) Gc ( X1 X 2 )
相对湿度代表湿空气的不饱和程度；
３、湿空气的焓
化工单元操作技术
湿空气中1 kg绝干空气的焓与所带H kg水汽的焓之和。
I I g HI v
I c pgt H r0 c pvt
I (c pg cpv H )t r0H
（kJ/kg干空气）
化工单元操作技术
湿比热容： c pH c pg c pv H
化工单元操作技术
3、结合水分和非结合水分
① 结合水分 Xmax： 与物料之间有物理化学作用，因而产生的蒸汽压低于同温度下
纯水的饱和蒸汽压。 包括溶涨水分和小毛细管中的水分，难于除去 ② 非结合水分 ：
机械地附着在物料表面， 产生的蒸汽压与纯水无异。包括物料 中的吸附水分和大孔隙中的水分，容易除去
总水分=结合水分+非结合水分
化工单元操作技术
项目五 物料干燥Biblioteka 作任务二 干燥工艺条件的确定
化工单元操作技术
一、湿空气的状态参数
１、空气的湿度（湿含量）H（humidity）
每 kg 绝干空气所带有的水汽量，（kg水 / kg干气）
H m水 M水 n水 18 pw m干气 M干气 n干气 29 P pw
H 0.622 pw P pw
传热系数
tw下水的气化热 空气湿度
《化工单元操作》干燥与干燥设备课件
干 燥与干燥设备
9.1.1 概 述 去湿: 将固体物料中所含的湿分（水或有机溶剂）去除至规
定指标的操作。
去湿方法： 机械去湿法 ——能耗少、费用低，但湿分去除不彻底
物理去湿法 ——受吸湿剂的平衡浓度的限制，且只适用
于脱除微量湿分
干燥方法 ——固体物料的去湿主要采用干燥的方法
干燥过程: 利用热能除去固体物料中湿分（水或 其他 溶剂）的单元操作。
机理
质量传递：湿分的转移,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
分类： 操作压力
常压干燥 真空干燥
操作方式
间歇干燥 连续干燥
加热方式
传导干燥 对流干燥 辐射干燥
介电加热干燥
对流干燥：
利用热空气和湿物料作相对运动，气体的热量传递给 湿物料，使湿物料的湿分汽化并传递到气体中，并被带走。 对流干燥是动量、热量、质量传递同时进行的传递过程。
9.4.3 湿分在湿物料中的传递机理
（1）湿物料分类
① 多孔性物料：如催化剂颗粒，砂子等。主要特征：
▲水分存在于物料内部大小不同的细孔和通道中； ▲湿分移动主要靠毛细管作用力 ▲这类物料的临界含水量较低，降速段一般分为两个阶段。
②非多孔性物料，如肥皂、浆糊、骨胶等。主要特征：
▲ 结合水与固相形成了单相溶液 ▲ 湿分靠物料内部存在的湿分差以扩散的方式进行迁移 ▲ 这类物料的干燥曲线的特点是恒速阶段短，临界含水量
▲ 非多孔性湿物料的降速干燥过程较符合扩散理论。
（3）毛细管理论 ▲ 主要论点：
多孔性物料具有复杂的网状结构的孔道，水分在多 孔性物料中的移动主要依靠毛细管力。
多孔性物料的干燥过程较好地符合这一理论。
干燥1概述9-1干燥的分类和用途何谓干燥单元操作
第九章干燥§1 概述9-1 干燥的分类和用途一、何谓干燥单元操作？讲到干燥，自然联想起农村晒谷子，生活中晒衣服，想必干燥即除水操作。
如果干燥在太阳下才能实现，则化肥厂，制药厂，染织厂需要开辟大规模的“晒场”，才能正常生产。
显然生活中的晒衣服与干燥的操作是有区别的。
那么，什么叫干燥单元操作呢？——利用热能使湿物料的湿份汽化，水汽或湿份蒸汽经气流带走，从而获得固体产品的操作。
如图9-1所示。
图9-1 干燥示意图二、干燥操作在化工生产中的应用。
化工原料工业，聚氯乙稀的含水量不能高于0.3％，否则影响制品的质量。
制药工业，抗菌素的水分含量太高，会影响使用期限。
染料工业，未经干燥的染料，影响染色质量。
所以化工、轻工、造纸、制革、木材、食品等工业均利用到多种类型的干燥操作。
三、干燥操作的分类：按传热方式分为：传导干燥、对流干燥、辐射干燥、介电加热干燥；按操作压力分为：常压干燥、真空干燥；按操作方式分为：连续式、间歇式。
§2 湿空气与性质湿度图9-2 湿空气概述什么是湿空气：大气是干空气与水汽的混合物，亦称为湿空气。
要研究空气的性质，首先想到，湿空气是混合物，则混合的比例是多少呢？所以要研究，——湿度性质（湿度，相对湿度，绝对湿度百分数）其次想到，空气是气体，应适用于气体状态方程，即温度、压力、体积。
所以要研究，——温度性质（干球温度、湿球温度、绝热饱和湿度、露点）——容积性质（湿容积、饱和湿容积）。
由于大气压力，对一定地区，约为定值，所以不研究压力性质。
再其次，要研究空气对湿物料的传热，所以要研究，——空气的比热性质（湿热．焓） 所以要研究湿空气，实质是研究空气的四大类性质。
为了叙述方便，我们假设下面三个前提：（1）干燥过程的湿空气，可作为理想气体处理，诸如理想气体方程式，道尔顿分压定律，均可应用于湿空气。
（2）因为干空气是作为热载体，它的质量在干燥过程中始终不变，所以湿空气的有关参数均为单位质量的干空气为基准。
化工单元操作：干燥简介
干燥过程：传热和传质相 结合的操作（方向相反）
干燥的必要条件是：pw>p，即 湿物料的表面水汽分压大于热空气 中水汽分压
空气既是载热体又是载湿体
干燥简介
对流干燥流程
对流干燥流程如下图所示，空气由预热器加热至一定温度后进入干 燥器，与进入干燥器的湿物料相接触，空气将热量以对流传热的方式传 给湿物料，湿物料表面水分被加热汽化得到干燥产品，气流沿流动方向 温度降低，湿含量增加，废气自干燥器另一端排出。
干燥简介
常用的干燥方法 ➢ 辐射干燥：适于表面干燥。木材，纸张, 织物等片状物料。
热源：电（红外灯或电阻）、煤气（耐火材料或金属管)。 ➢ 介电干燥：微波干燥
用途：塑料、皮革、药物、烟草等。 ➢ 冷冻干燥：升华,适用于热敏性物质。
化燥模型
模型：以不饱和热空气为干燥 介质，水为湿分的对流干燥过程。
干燥技术 ---干燥简介
干燥简介
工业去湿的方法
➢ 机械去湿：如沉降、过滤、离心等(无相变化，能 耗少，费用低）。去湿不彻底（初步去湿）
➢ 吸附去湿：吸附剂 ➢ 热能去湿：又称干燥 (有相变化, 能耗高,去湿彻底,联用)
常用的干燥方法
➢ 传导干燥：利用热传导方法将热量通过干燥器的壁面传给湿物料。
➢ 对流干燥：热干燥介质（如热空气）与湿物料直接接触，并将 从物料中蒸发出的湿分带走。
化工单元操作过程第9章干燥
❖ （1）平衡水分和自由水分 ❖ 根据物料在一定干燥条件下，其所含水分能否用干燥
的方法除去来划分，可分为平衡水分与自由水分。 ❖ 平衡水分：等于或小于平衡含水量，无法用相应空气所干
应用：ห้องสมุดไป่ตู้
气流干燥器适宜于处理含非结合水及结块不严重又不怕磨损的 粒状物料，尤其适宜于干燥热敏性物料或临界含水量低的细粒 或粉末物料。对粘性和膏状物料，采用干料返混方法和适宜的 加料装置，如螺旋加料器等，也可正常操作。
（4）喷雾干燥器 ● 原理：在喷雾干燥器中，将液态物料通过喷雾器分散成细小 的液滴，在热气流中自由沉降并迅速蒸发，最后被干燥为固体 颗粒与气流分离。
● 优点 ① 在高温介质中，干燥过程极快，适宜于处理热敏性物料； ② 处理物料种类广泛，如溶液、悬浮液、浆状物料等皆可； ③ 喷雾干燥可直接获得干燥产品，因而可省去蒸发、结晶、过 滤、粉碎等工序； ④ 能得到速溶的粉末或空心细颗粒； ⑤ 过程易于连续化、自动化。
● 缺点： ① 热效率低； ② 设备占地面积大、设备成本费高； ③ 粉尘回收麻烦，回收设备投资大。
除去湿分。
优点：去湿较完全；缺点：能耗高。 在化工生产过程中，常常是两种方法一起使用，当物
料中的湿分较多时，采用机械去湿法，然后用热能去湿法 进一步除去湿分，这样既可减少能耗，又可以满足生产的 要求。
9.1.1干燥过程的分类
❖ 1、按操作方式分： ❖ 连续式干燥 ❖ 间歇式干燥 ❖ 2、按操作压力分： ❖ 常压干燥 ❖ 真空干燥 ❖ 3、按给湿物料提供热能的方式分： ❖ 对流干燥：（直接加热干燥）：将热能以对流的方式传给
化工单元操作的种类及应用
化工单元操作的种类及应用化工单元操作是指将原料经过一系列工艺操作，转化成产物的过程。
它是化工生产中的重要环节，涵盖了各种不同的操作类型。
下面将介绍几种常见的化工单元操作及其应用。
1. 反应操作：反应操作是化工流程中最关键的环节之一。
它指的是将原料在特定条件下与催化剂或其他反应物相互作用，从而获得所需的化合物。
反应操作广泛应用于化学合成、有机合成、催化反应等领域。
例如，合成酯的反应，用于制备涂料、香精等；合成氨的反应，用于制备肥料和化学品。
2. 分离操作：分离操作包括物质分离、组分分离和相分离等。
它是将精细分散的原料中的有用组分或产品与其他组分分离开来的过程。
分离操作是化工生产中最常见的操作之一，其应用广泛，包括蒸馏、萃取、结晶、吸附等。
例如，酒精的蒸馏分离和提纯，用于酒类酿造；石油炼制中的分馏、萃取和吸附操作，用于得到不同油品和化学品。
3. 干燥操作：干燥操作是将湿润原料中的水或其他溶剂迅速或逐渐地蒸发除去，使其达到一定的干度要求的过程。
干燥可以通过自然干燥或加热干燥实现。
干燥操作广泛应用于化工生产中，如制药、食品、化妆品和冶金等领域。
例如，在制药行业中，药品的干燥操作是确保药品质量和稳定性的重要步骤。
4. 传质操作：传质操作是指物质从一个相中向另一个相中转移的过程。
传质操作包括传质反应和传质分离。
传质操作应用广泛，如气体吸收、液体萃取和膜分离等。
例如，在制糖工业中，采用碱法从植物纤维中萃取出糖分。
5. 流体操作：流体操作是指通过改变物料的流动状态以实现特定的目的。
流体操作包括输送、搅拌、混合和分散等。
在化工生产中，常见的流体操作包括泵送、搅拌槽、管道输送和砂浆制备等。
例如，在某些化学反应过程中需要将反应物输送至反应釜中的过程就是流体操作。
总之，化工单元操作是化工生产中的关键环节，涵盖了反应、分离、干燥、传质和流体等不同类型的操作。
这些操作在化工生产中扮演着至关重要的角色，广泛应用于不同行业，包括制药、化妆品、食品、石油和化学品等领域。
化工单元操作及设备干燥-2022年学习资料
2.干燥操作方法分类-常压干燥、真空干燥-按操作-真空干燥适用于处理热敏性及易氧化的-压力-物料或要求成分 量极低的场合-连续干燥、间歇干燥-方式-传导干燥、对流干燥、辐射干燥、-按传热-介电加热干燥及以上某些方式 联-合干燥
供热干燥的分类-四种-传导-对流-辐射干燥-介电加热
,传导干燥-料浆-压料辊-干物料-蒸汽通入管及冷凝液-排出管的安置位置-滚筒干燥器-优点：热利用率高-缺点 物料层各处受热不均，内侧可能因-过热而变质。
$干燥是利用热能除去固体物料中湿分-水分或其它液体的单元操作。手-燥是利用热能去湿的操作，能量消耗-较多， 以工业生产中湿物料一般都-采用先沉降、过滤或离心分离等机械-方法去湿，然后再用干燥法去湿而制-得合格的厅产 。
手燥的应用-1.对原料或中间产品进行干燥，以满足-工艺要求。如以湿矿（俗称尾砂生-产硫酸时，为满足反应要求 要先要-对尾砂进行干燥，尽可能除去其水分-再如涤纶切片的王燥，是为了防山后-期纺丝出现气泡而影响丝的质量。
2.干基含水量：湿物料在干燥过程中，水分不断被-汽化移走，湿物料的总质量在不断变化，用湿基-含水量有时很不 便。考虑到湿物料中的绝于物-料量在于燥过程中始终不变（不计漏损），以绝-干物料量为基准的干基含水量，使用起 较为方-便。所谓干基含水量，是指单位绝于物料中所含-水分的质量，用符号X表示，单位为-kg水/kg绝干料。 据其定义，可写成-湿物料中永分的质量-湿物料的总质量一湿物科中水分的质量
干燥技术化工单元操作及设备干燥
主要内容-概述及应用-2-对流干燥的物料与干燥介质-3-干燥过程物料衡算与热量衡算-4-干燥时间的计算-5 干燥操作条件的确定-6-干燥器及干燥技术应用
第一节概述及应用-文化工生产中的调体物料，总是或多或少含-真群全-为了便其于加工-除。，除去远分的方法种。 送起，-当公-体扬料中的湿穷汽化并除的方法称为竿-,羊燥能将湿分去除得北较彻底。
干燥实训单元装置说明及操作规程
在化工生产中，对各工艺变量有一定的控制要求。有些工艺变量对产品的数量和质量起着决定性的作用。有些工艺变量虽不直接影响产品的数量和质量，然而保持其平稳却是使生产获得良好控制的前提。例如，床层的温度和压差对干燥效果起很重要的作用。
为了满足实训操作需求，可以有两种方式，一是人工控制，二是自动控制。使用自动化仪表等控制装置来代替人的观察、判断、决策和操作。
浙江中控科教仪器设备有限公司是中控集团下属子公司。以专业自动化技术优势、长期从事化工行业控制系统优势、丰富的教学经验优势，进入教学仪器行业。致力于教学仪器的科研开发、生产制造、市场营销及工程服务。拥有专业的实验室设备培训基地、先进的实验室建设理念和系统化的解决方案，把现场运行的稳定可靠的工业化产品带入高校实验室，使高校实验室在人才培养过程中与社会无缝连接，并凭借多年积累的雄厚技术底蕴长期从软硬件上持续支持高校实验室建设，使高校实验室真正站在科技的最前沿。
实训操作之前，请仔细阅读实训装置操作规程，以便完成实训操作。
注：开车前应检查所有设备、阀门、仪表所处状态。
开车前准备
由相关操作人员组成装置检查小组，对本装置所有设备、管道、阀门、仪表、电气、照明、分析、保温等按工艺流程图要求和专业技术要求进行检查。
1.检查外部供电系统，确保控制柜上所有开关均处于关闭状态。
先进的控制策略在化工生产过程的推广应用，能够有效提高生产过程的平稳性和产品质量的合格率，对于降低生产成本、节能减排降耗、提升企业的经济效益具有重要意义。
各项工艺操作指标
物料：小米比重为或粒径1-2mm的其它易吸水的固体物料
物料湿含量：20-30%
流化床进气温度：70～80℃
流化床床层温度：50～60℃
3
旋风分离器
Φ120×650
干燥单元实训装置操作指导书
化工单元操作实训装置系列之流化床干燥单元操作实训装置实训操作指导书江苏昌辉成套设备有限公司2014.09目录一、前言 (3)二、实训目的 (4)三、实训原理 (5)（一）干燥曲线 (5)（二）干燥速度曲线 (6)（三）临界点和临界含水量 (7)四、流化床干燥实训装置介绍 (8)（一）装置介绍 (8)（二）工艺流程 (8)（四）流化床干燥对象配置单 (11)（五）装置仪表及控制系统一览表 (12)（六）设备能耗一览表 (12)五、实训步骤 (13)(一) 开机准备 (13)(二) 正常开机 (13)(三) 正常关机 (17)(四) 记录数据表 (18)一、前言职业教育的根本是培养有较强实际动手能力和职业精神的技能型人才，而实训设备是培养这种能力的关键环节。
传统的实验设备更多是验证实验原理，缺乏对学生实际动手能力的培养，更无法实现生产现场的模拟，故障的发现，分析，处理能力等综合素质的培养。
为了实现职业技术人才的培养，必须建立现代化的实训基地，具有现代工厂情景的实训设备。
本流化床干燥实训装置把化工技术、自动化技术、网络通讯技术、数据处理等最新的成果揉合在了一起，实现了工厂模拟现场化、故障模拟、故障报警、网络采集、网络控制等培训任务。
按照“工学结合、校企合作”的人才培养模式，以典型的化工生产过程为载体，以液——液传质分离任务为导向，以岗位操作技能为目标，真正做到学中做、做中学，形成“教、学、做、训、考”一体化的教学模式。
以任务驱动、项目导向、学做合一的教学方法构建课程体系，开发设计板式塔精馏操作技能训练装置。
本精馏塔实训装置具有以下特点：课程体系模块化；实训内容任务化；技能操作岗位化；安全操作规范化；考核方案标准化；职业素养文明化。
二、实训目的1)了解流化床体各部件的作用、了解流化床的结构和特点、了解流化床的工作流程；2)掌握流化床的基本操作、调节方法、了解影响流化的主要影响因素；3)掌握吸流化床常见异常现象及处理方法；4)掌握流化床的操作；5)能正确使用设备、仪表，及时进行设备、仪器、仪表的维护与保养；6)学会做好开车前的准备工作；7)正常开车，按要求操作调节到指定数值；8)能及时掌握设备的运行情况，随时发现、正确判断、及时处理各种异常现象，特殊情况能进行紧急停车操作；9)能掌握现代信息技术管理能力，应用计算机对现场数据进行采集、监控；10)正确填写生产记录，及时分析各种数据；11)正常停车；12)了解掌握工业现场生产安全知识。
干燥实验报告
干燥实验报告一、实验目的干燥操作是化工生产中常见的单元操作之一，本次实验的目的在于：1、熟悉常压厢式干燥器的构造和操作方法。
2、测定在恒定干燥条件下物料的干燥曲线和干燥速率曲线。
3、了解湿物料的临界含水量及平衡含水量的概念及其影响因素。
二、实验原理在干燥过程中，物料的含水量随时间而变化。
干燥曲线是指物料含水量与干燥时间的关系曲线。
干燥速率是指单位时间内在单位干燥面积上气化的水分质量，干燥速率曲线则表示干燥速率与物料含水量的关系。
物料在干燥过程中，一般经历预热阶段、恒速干燥阶段和降速干燥阶段。
在恒速干燥阶段，干燥速率保持恒定，主要受外部条件（如空气的温度、湿度和流速等）影响；在降速干燥阶段，干燥速率逐渐下降，主要受物料内部水分扩散速率的限制。
三、实验装置与材料1、实验装置本次实验采用的是常压厢式干燥器，主要由干燥室、电加热装置、风机、温度传感器、湿度传感器等组成。
2、实验材料选用湿的某种物料，其初始含水量较高。
四、实验步骤1、称取一定量的湿物料，记录其初始质量。
2、将湿物料均匀地平铺在干燥室内的托盘上。
3、开启电加热装置和风机，调节空气温度、流速等参数至设定值。
4、每隔一定时间（如 5 分钟）取出少量物料，迅速称重，记录质量和时间。
5、当物料的质量基本不再变化时，停止实验。
五、实验数据记录与处理1、实验数据记录｜时间（min）｜物料质量（g）｜｜｜｜｜5 ｜＿____|｜10 ｜＿____|｜15 ｜＿____|｜｜｜2、计算物料的含水量含水量＝（湿物料质量干物料质量）／湿物料质量 × 100%3、绘制干燥曲线以时间为横坐标，含水量为纵坐标，绘制干燥曲线。
4、计算干燥速率干燥速率＝（相邻两次含水量之差）／（相邻两次测量的时间间隔）5、绘制干燥速率曲线以含水量为横坐标，干燥速率为纵坐标，绘制干燥速率曲线。
六、实验结果与分析1、干燥曲线分析从干燥曲线可以看出，物料在干燥初期含水量迅速下降，随后下降速度逐渐减缓。
《化工原理》之干燥单元操作-原创改编备用考试题20180608
《化工原理》之干燥单元操作原创改编考试备用填空题一、填空题（共计40题，50空）。
1. 对湿度一定的空气，在相对湿度、湿球温度、露点温度和绝热饱和温度各参数中__________与空气的温度无关。
露点温度2. 氮气与大量甲醇在填料塔内接触, 若氮气离开时与甲醇之间的热、质传递趋于平衡，系统与外界无热交换，甲醇进出口温度相等, 则氮气离开时的温度等于进入系统氮气的__________温度。
绝热饱和温度3. 已知湿空气的（t，t w）两个参数，利用__________可以查得其他未知参数。
H—I图4. 湿空气在预热过程中不变化的参数是__________。
露点温度5. 温度为t0，湿度为H0，相对湿度为ϕ0的湿空气，经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为t1，湿度为H1，相对湿度为ϕ1，请分别比较湿度和相对湿度的大小关系__________、__________。
H0=H1；ϕ0>ϕ1；6. 空气的干球温度为t, 湿球温度为t W, 露点为t d, 当空气的相对湿度ϕ=98% 时, 则t、t W和t d的大小关系为________。
t>t W>t d；7. 对于一定__________温度的空气, 当其相对湿度愈低时, 其湿球温度愈低。
干球；8. 在恒定干燥条件下, 将含水20%的湿物料进行干燥, 开始时干燥速率恒定, 当干燥至含水5%时, 干燥速率开始下降, 再继续干燥至物料恒重, 并测得此时物料含水量为__________，则物料的临界含水量为5%。
0.05%；9. 干燥热敏性物料时, 为提高干燥速率, 宜采取的措施是__________、__________、__________。
改变物料与干燥介质的接触方式；降低干燥介质相对湿度；增大干燥介质流速。
10. 同一物料, 在一定的干燥速率下, 物料愈厚, 则临界含水量__________。
愈高11. 湿物料的平衡水份一定是__________水份。
干燥单元安全操作要点
干燥单元安全操作要点
1.当干燥物料中含有自燃点很低或含有其他有害杂质时必须在烘干前彻底清除掉,干燥室内也不得放置容易自燃的物质。
2.干燥室与生产车间应用防火墙隔绝,并安装良好的通风设备,电气设备
应防爆或将开关安装在室外。
在干燥室或干燥箱内操作时,应防止可燃的干燥物直接接触热源,以避免引起燃烧。
3.干燥易燃易爆物质,应采用蒸汽加热的真空干燥箱,当烘干结束后去除真空时一定要等到温度降低后才能放进空气;对易燃易爆物质采用流速较大的热空气干燥时,排气用的设备和电动机应采用防爆的;在用电烘箱烘烤能够蒸发易燃蒸气的物质时,电炉丝应完全封闭,箱上应加防爆门,利用烟道气直接加热可燃物时,在滚筒或干燥器上应安装防爆片,以防烟道气混入一氧化碳而引起爆。
4.间歇式干燥,物料大部分靠人力输送,热源采用热空气自然循环或鼓风机强制循环,温度较难控制,容易造成局部过热,引起物料分解,造成火灾或爆炸,因此在干燥过程当中应当严格控制温度。
5.在采用洞道式、滚筒式干燥器干燥时,主要是防止机械伤害。
在气流干燥、喷雾干燥、沸腾床干燥以及滚式干燥中,多以烟道气、热空气为干燥热源。
6.干燥过程当中所产生的易燃气体和粉尘同空气混合易达到爆炸极限。
在气流干燥中,物料由于快速运动,柑互激烈碰撞、摩擦,易产生
静电;滚筒干燥过程当中,刮刀有时和滚筒壁摩擦,产生火花,因此,应该严格控制干燥气流风速并将设备接地;对于滚筒干燥,应适当调整刮刀与筒壁间隙,并将刮刀牢牢固定或采用有色金属材料制造刮刀,以防产生火花用烟道气加热的滚筒式干燥器,应当注意加热均匀,不可断料,滚筒不可中途停止运转。
斗口有断料或停转应当切断烟道气并通氮。
干燥设备上应安装爆破片。
干燥技术—操作干燥装置(化工单元操作课件)
03 任务三 操作干燥装置
能力目标
子
任
1. 具有根据工艺要求编写干燥操作过程内容的能力。
务
1
学习要求 与目标
13
知识目标
1.掌握干燥器操作规程的主要内容。 2.掌握典型干燥设备的操作要点。
压大小。 ⑦ 经常检查风机的轴承温度、机身有无振动以及风道有无漏风，发现问题及时解决。 ⑧ 经常检查引风机出口带料情况和尾气管线腐蚀程度，若问题严重应及时解决。
03 任务三 操作干燥装置
归纳与总结：
1. 干燥器操作规程的主要内容。 2. 典型干燥设备的操作要点。
模块七 干燥技术
目录
CONTENTS
操作规程是指导生产、组织生产、管理生产的基本法规，是全装置生产 及管理人员借以搞好生产的基本依据。
操作规程也是一个装置在生产、管理、安全等方面的经验总结。每个操 作人员及生产管理人员都必须学好操作过程，了解干燥装置全貌及干燥系统 内各岗位构成，尤其了解本岗位对整个装置的作用，从而严格的执行操作规 程，按操作规程办事，强化管理，精心操作，保证安全、稳定、长周期、慢 负荷、优品质地完成生产任务。
应列出。 6. 仪表使用规程
要求列出所有仪表（包括现场的和控制室内的）的启动程序及有关规定。 7. 异常情况及其处理措施
列出本岗位通常发生的异常情况有哪几种，发生这些异常情况的原因分析，以及采用什么 处理措施来解决上列的几种异常情况，处理措施必须具体化，具有可操作性。
03 任务三 操作干燥装置
8. 设备的维护与检修 设备需要定期进行维护检修，保证设备、管道、阀门的正常使用，尤其对于风机等设备需
化工单元操作及设备干燥
化工单元操作及设备干燥化工单元操作指的是在化工生产中对原料、反应物和产物进行各种操作，以达到预期的反应效果和产品品质。
化工单元操作涉及到的步骤包括原料供应与配料、反应搅拌与控制、温度和压力的调控、反应时间的控制等。
在进行化工单元操作时，需要严格按照操作规程进行操作，确保操作过程的安全性和可靠性。
此外，化工单元操作中还需要进行现场监测和分析，以及随时对参数进行调整和修正。
在化工生产过程中，设备干燥也是至关重要的环节。
设备干燥指的是将设备中的液体或固体成分通过加热和通风等方式进行蒸发和除湿，以达到设备内干燥的目的。
设备干燥可以分为直接干燥和间接干燥两种方式。
直接干燥指的是将湿润的物料直接暴露在加热空气或气体中，使物料中的水分蒸发。
间接干燥则是通过加热器加热介质，将介质的热量传递给物料，使物料中的水分蒸发。
设备干燥的过程需要根据物料的性质和要求选择合适的干燥设备，如干燥器、旋转干燥器、喷雾干燥器等。
设备干燥的过程中还需要注意一些关键问题和要点。
首先，需要注意设备的密封性和安全性，确保干燥过程中不会发生泄漏或爆炸事故。
其次，需要根据物料的性质和要求调整干燥的温度和湿度，避免物料过度热解或受热不均。
此外，还需要根据物料的特性，选择合适的干燥介质，如空气、氮气、惰性气体等，以避免与物料发生化学反应或造成污染。
最后，需要对干燥后的物料进行检测和分析，确保物料的质量和干燥效果。
总之，化工单元操作及设备干燥是化工生产中非常重要的环节。
在进行化工单元操作时，需要遵守操作规程，进行现场监测和分析，并根据需要进行参数调整。
在设备干燥过程中，需要选择合适的干燥设备和介质，确保干燥过程的安全性和效果。
只有通过科学合理的操作和干燥，才能保证化工生产的顺利进行和产品质量的稳定性。
第七章 干燥
实验表明kH，与二者都与空气的速度的0.8次方成 正比。故二者比值与空气流速无关。对于空气—水 蒸气系统 / kH ≈1.09。 • 此式表明，湿空气t和H高，tW也就高。t与tW差越大， H越低。 • 可以通过测定温度计的干、湿球温度，查出 rW，和 PS，HH，然后用上述关系（7-12）求出湿空气的湿 度H。
2、等焓线（等I线） • 等焓线为一系列平行横轴（斜轴）的直线。在同一条等I 线上不同点所代表的空气状态不相同。但都具有相同的 焓值，图中I的读数范围为 0-680kJ/㎏绝干空气。 • 绝热增湿过程是等焓过程，在同一条等I线上，湿空气的 温度t随其湿度H的增加而下降，但其焓却是不变的。 3、等干球温度线 （7-8b）改写为 I=1.01t+（1.88t+2492）H （7-18） • 上式表明湿空气温度一定时，其焓和湿度成直线关系， 在H-I图中、等t线即表示在一系列的干球温度t1、t2…… 下湿空气的I和H之间关系直线群。
tW
空气
湿度H 温度t
当湿空气的温度一定时，若湿度越高，测得的湿球温度也越 高。若空气为水气所饱和，测得的湿球温度就是空气的温度。 湿球温度为湿空气的温度和湿度所决定，它是湿空气的性质 之一。 当湿球温度计的温度达到稳定时，空气向棉布表面的传热 速率（W）为：
Q A(t tw ) （7 -17 ）
由于各直线的斜率为（1.88t+2490），因此t越高， 等t线的斜率也越大，所以t线不是相互平行。 4、 等线（相对湿度）
H 0.622
I I g HIv （7 -14 ）
I , Ig , Iv—湿空气、绝干空气、水气的焓
一般取0℃下的干空气及液态水的焓为零。焓为相对数值。 计算时一般取的基准是0℃时的绝干空气及液态水的焓为 零，则绝干空气的焓就是其显热，而水蒸气的焓则包括 水0℃时的汽化潜热及水汽在 0℃以上的显热。主要为了 简化计算。所以，对于温度为t，湿度为H的空气，其焓 可由下式计算：
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即： G2= G1 – W G1---进入干燥器的湿物料量，kg/h G2---出干燥器的产品质量, kg/h
例 ：聚氯乙烯树脂的湿基含量
为6%,干燥后产品中的湿基含 水量为0.3%,干燥产品量为 5000kg/h,求树脂在干燥器中蒸 发的水分量?
二 物料衡算：
对流干燥物料衡算图
设计过程稳定，各种漏损忽略不计， 过程中绝干物料及绝干空气量不变，以 单位时间为基准，对水分进行衡算。
GcX1+LH1=GcX2+LH2
Gc------绝干物料的质量流量 kg/h L-----绝干空气的质量流量 kg/h W-----干燥过程中水分蒸发量 kg/h X1,X2---湿物料进.出干燥器的干基含水 量
湿空气是干空气和水汽的二元混合气。根 据道尔顿分压定律： P湿总 = Pg + Pw
Pw
Pw
nw
Pg
P Pw
ng
nw 湿空气中水汽
ng 绝 干 空 气 的 摩
Pw 水汽的分 压
Pg 干空气的 分压
P 湿空气的总压
二.湿度 H： 定义:湿空气中所含的水蒸气的质量与
第二节 湿空气的性质
作为干燥介质的热空气，在干燥过程 中不断从湿物料中获取水分，成为空气 和水蒸气的混合物，称为湿空气。
由于在干燥过程中，湿空气的水含量 是不断变化的,但绝干空气的质量是不变 的，为方便起见，湿空气的各项参数都 是以单位质量的绝干空气为基准的。
一. 湿空气的基本性质：
由于干燥设备一般为常压操作。因此，理想 气体的有关定律适用于湿空气。
干燥
化工单元操作
主要培训内容
干燥及干燥原理 湿空气的性质 干燥过程的物料衡算 干燥速率及其影响因素
第一节 干燥及干燥原理
一.定义及分类: 1.定义:干燥是利用加热的方法除
去固体物料中湿分(水分或其他液 体)的单元操作。
2. 分类：
（1) 按操作压强不同分: 常压干燥： 真空 干燥：适用于处理热过敏性，易氧化 或要求产品含湿量很低的物料。
实际产品量
理论产量 100%
实际产量 631.4 95% 600k g / h
第四节 干燥速率及其影响因素
一.干燥速率的定义:
定义:单位时间内在单位干燥面积上被干燥物料 所能汽化的水分质量,称为干燥速率。 用微分表示：
W=Gc(X1-X2) =4985(0.0638-0.003) =303kg(水)/h
例2 在连续的干燥器中，每小时处理湿 物料1000公斤，经干燥后物料的含水量 由10%降到2%（均为湿基）。以热空气 为干燥介质，初始湿度H1为 0.008kg(水)/kg绝干气,离开干燥器时湿 度H2=0.05kg(水)/kg绝干气,假设干燥过 程中无物料损失,求:
3．对流干燥的条件：
必要条件：物料表面水汽分压必须 大于干燥介质中水汽分压。
两者的压差越大，干燥进行得越快， 所以干燥介质应及时地将汽化的水汽带 走，以便保持一定的传质推动力。若压 差为零，干燥操作也就停止了。
热空气在干燥过程中既是载热体 （提供热）又是载湿体（接受水汽并带 走水汽），干燥是传热和传质相结合的 过程。
定义：用普通温度计测得的湿空 气真实温度，称干球温度。简称温 度。
单位：K 或 °C
例1：当总压力为100Kpa时，湿 空气的温度为30℃，水气分压 为4Kpa。求该湿空气的湿度和 相对湿度？如将湿空气加热至 少80℃，再求其相对湿度？
解：求空气的湿度： Pw=4Kpa P=100Kpa
H=0.622 PW =0.622 4 =0.02651kg(水汽)/kg(干气)
CH = Cg + HCw Cg------绝干空气比热 Cw------水汽比热
KJ/kg干气k
六 湿空气的焓：IH
定义：1公斤绝干空气的焓值与其所 带有的H公斤水汽的焓值之和。
IH = Ig + HIw Ig---绝干空气的焓值 KJ/kg干气 Iw---水汽的焓值 KJ/kg干气
七 干球温度：t
相对湿度可以用来衡量湿空气的不饱和 程度。当Ψ=100%时，Pw=Ps表示湿空气已 被水汽饱和。当Pw 〈 Ps时， Ψ〈100%， 湿空气中的水汽均未达到饱和，不饱和 空气才能作为干燥介质。
Ψ=0表示湿空气中不含水分,此时为干空 气。
Ψ值越低，表示该空气偏离饱和程度越 远，干燥能力越大。所以空气的湿度H仅 表示其中水蒸气的绝对含量。
W GC ( X1 X 2 ) 600(0.667 0.0526) 368.6kg / h
(2)空气消耗量L
L
W
368.6
H 2 H1 0.039 0.009
12288k g / h
(3)干燥产品量G2
G2 G1 W 1000 368.6
631.4k g / h
PS
47.37
加热到 80℃后,湿空气的相对湿度显著下降,其吸湿能力大
大增加。
第三节 干燥过程的物料衡算
物料衡算要解决的问题: 1.求干燥过程中的水分蒸发量W 。 2.求干燥过程中的空气消耗量L 。
一. 湿物料中含水量的表示方法:
有两种:湿基含水量w和干基含水量X 1. 湿基含水量:w 定义:单位质量湿物料中所含水分的质量, 称为湿物料的湿基含水量。
单位：kg(水 )/kg(湿物料） w= 湿物料中水分的质量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ湿物料的总质量
2 干基含水量：X
定义：指单位绝干物料中所含水分 的质量。用X表示。
单位: kg（水）/kg（干料）
湿物料中水分的质量
X 湿物料的总质量质量 湿物料中水分的质量 =
湿物料中水分的质量
= 湿物料中绝干物料
两种换算之间的关系：
绝干空气的质量之比，称为空气 的湿度。或称含湿量。
湿空气中水蒸气的质量 H= 湿空气中绝干空气的质 量
MVnv 18 nv = Mgng = 29 ng
式中：H---空气的湿度，kg 水汽/kg 绝干气 Mg---绝干空气的分子量 kg/kmol
Mv-----水蒸气的分子量 kg/kmol ng-----绝干空气的千摩尔数，kmol nv----------水蒸气的千摩尔数,kmol
P PW
100 4
查得 30℃时水的饱和蒸气压 Ps1=4.246Kpa
相对湿度为：Ψ = Pw × 100%= 4 ×100%=94.21%
PS
4.246
由计算可知:此时湿空气不具备吸湿能力.
又查得道多 80℃时水的饱和蒸气压 Ps2=47.37Kpa
相对湿度为: Ψ = Pw × 100%= 4 ×100%=8.44%
（2) 按操作方法分： 间歇式干燥：小批量，多品种或要求干燥 时间长的物料。 连续式干燥：生产能力大，热效率高及劳动 条件好。
(3) 按传热方式分：
传导干燥：湿物料与加热介质不直接接触，热量 以传导方式通过固体壁面传给湿物料。此法热能 利用率高，但物料温度不易控制，易过热。
对流干燥：热量通过干燥介质（热空气）以对流 方式传给湿物料，此过程干燥介质与湿料直接接 触，干燥介质供给湿物料汽化所需的热量。并带 走汽化后的湿分蒸气。所以，干燥介质在干燥过 程中既是载热体又是载湿体。
例 : 某连续干燥器，每小时处理湿物料 1000公 斤，经干燥后物料的含水量由 40%减至5%（均为湿基），干燥介质为 热空气流，初始温度为20°C时的 H1=0.009kg水/kg干气,经预热到120 °C 后进入干燥器,离开干燥器温度为40 °C 时,H2=0.039kg水/kg干气,求:
(1)水分蒸发量?
相对湿度Ψ值才能反映出湿空气吸收水 汽的能力。
四 湿空气的比容：VH
定义：1kg绝干空气和其所带有的 Hkg水 汽所占的容积。
VH = Vg + HVw 单位：m3/kg干气
Vg-------干空气的比容 Vw-----水汽的比容
五 湿空气的比热：
定义：常压下，1公斤干空气和其所带 有的H公斤水汽升高温度为1K所需 的热量。
辐射干燥：热能以电磁波的形式由辐射器发射至 湿物料表面，被湿物料吸收后再转变为热能将湿 物料中湿分汽化并除去。
二. 对流干燥流程及原理：
1．干燥流程：
干燥器
空气
料
湿物料
如图所示，空气由预热器加热至一定温度后进入干
燥器，与进入干燥器的湿物料相接触，空气将热量以对 流传热的方式传给湿物料，湿物料表面水分被加热汽化 成蒸气，然后扩散到空气，最后由干燥器的另一端排出。 空气与湿物料在干燥器内的接触可以是并流；逆流或其 他方式。
H1,H2---热空气进.出干燥器的湿度 干燥过程中，湿物料汽化的水分全部
进入热空气流，由上式：
W=Gc(X1-X2)=L(H2-H1) W L= H 2 H1
L W H2 H1
干燥操作中，空气的消耗量只与空气的最 初和最终湿度有关，而与过程无关。
实际生产中，已知干燥前后湿物料量G1， G2及相应的湿基含水量w1和w2。将前式w1和w2 换算成X1和X2，然后求绝干物料量：
X= w 1 w
w X 1 X
例1 某车间测得100kg湿尿 素中含水25kg，试用干基含 水量和湿基含水量分别表示 此湿尿素水分的浓度。
解：湿基含水量：
湿物料中所含水分的质量
w
湿物料总质量
25 0.25kg水 / kg湿料 100
湿物料所含水分的质量
X
绝干物料量
25 0.33kg / kg干料 100 25
因为常压下，湿空气可视为理想气体，由分压定律可知，