07化工原理第七章-干燥
实验七-干燥实验
62 63 64 65 66 67 68 69 70
12.6 12.7 12.9 13 13 13.1 13.1 13.1 13.1
图 7-2 干燥失水曲线
计算说明： 以时间为横坐标，失水量为纵坐标，做干燥失水曲线，如图 7-2 所示。 干基含水： X
G1 Gc W总 - W1 13.1 0.1 4.81kg水 / kg绝干物料 Gc Gc 2 .7
5
南京工业大学化工原理实验报告
的分别对应的 H1 和 H2,两者取平均即为干燥器内的平均湿度 H。
6
1
南京工业大学化工原理实验报告
干燥速率是指单位时间、 单位干燥表面积上汽化的水分质量， 计算公式如下：
u Gc dX dW Ad Ad
(3-1)
由式(3-1)可知，只要知道绝干物料质量 Gc (kg)。干燥面积 A( m 2 )、单位干燥时 间 d (s)内的湿物料的干基水含量的变化量 dX(kg 水/kg 干料)或湿物料汽化的 水分 dW(kg), 就可算出干燥速率 u。在实验处理实验数据时，一般将式(3-1)中 的微分（dW/ d )形式改为差分的形式（ W / )更方便。
2
南京工业大学化工原理实验报告
和湿球温度。 ⑧ 待毛毡恒重时，即为实验终了时，关闭加热。 ⑨ 十分小地取下毛毡，放入烘箱，105℃烘 10～20min 钟，称重毛毡得绝干 重量，量干燥面积。 ⑩ 关闭风机，切断总电源，清扫实验现场。 2、注意事项 ① 必须先开风机，后开加热器，否则，加热管可能会被烧坏。 ② 传感器的负荷量仅为 400g，放取毛毡时必须十分小心以免损坏称重传感 器。
五、 实验数据及数据处理
湿毛毡（干燥面积 13.3cm*8.5cm*2，绝干物料量 18.5g，加水 25g）。实验数据记录见表 7-1。
化工原理第七章干燥课后习题及答案
第七章 干 燥湿空气的性质【7-1】湿空气的总压为.1013kPa ，(1)试计算空气为40℃、相对湿度为%60ϕ=时的湿度与焓；(2)已知湿空气中水蒸气分压为9.3kPa ，求该空气在50℃时的相对湿度ϕ与湿度H 。
解 湿空气总压.1013p kPa =(1).06ϕ=，40℃时水蒸气的饱和蒸气压.7375s p kPa = 湿度 ..../ (067375)06220622002841013067375s s p H kg kg p p ϕϕ⨯==⨯=--⨯．水干气焓 ()..1011882492I H t H =++(...)../= 10118800284402492002841133kJ kg +⨯⨯+⨯= (2) 湿空气中水汽分压.93V p kPa = 50℃时水的饱和蒸气压.1234s p kPa = 相对湿度 ..9307541234V s p p ϕ===． 湿度 . (93)0622=062200629101393V V p H kg kg p p =⨯=--．水／干气 【7-2】空气的总压为101.33kPa ，干球温度为303K ，相对湿度%70ϕ=，试用计算式求空气的下列各参数：(1)湿度H ；(2)饱和湿度s H ；(3)露点d t ；(4)焓I ；(5)空气中的水汽分压V p 。
解 总压.,.101333033007p kPa t K ϕ====℃， (1) 30℃时，水的饱和蒸气压.4241s p kPa = 湿度 ...? (074241)062206220018810133074241s s p H kg kg p p ϕϕ⨯==⨯=--⨯．．水／干气(2) 饱和湿度 (4241)0622062200272101334241s s s p H kg kg p p ==⨯=--．水／干气 (3)露点d t 时的饱和湿度.00188s H kg kg =水／干气 .0622ss sp H p p =- (1013300188)2970622062200188s s s pH p kPa H ⨯===++从水的饱和蒸气压为 2.97kPa 查得水的饱和温度为23.3℃，故空气的露点.233℃d t =(4) .3000188t H kg kg ==℃，水／干气时，空气的焓为()..1011882492H H t H =++(...)../= 1011880018830249200188782kJ kg +⨯⨯+⨯=干气 (5) t=30℃时的.4241s p kPa =水汽分压 ...074241297V s p p kPa ϕ==⨯=【7-3】在总压为101.3kPa 下测得湿空气的干球温度为50℃，湿球温度为30℃，试计算湿空气的湿度与水汽分压。
化工原理 第七章 干燥课后习题及答案
第七章 干 燥湿空气的性质【7-1】湿空气的总压为.1013kP a ，(1)试计算空气为40℃、相对湿度为%60ϕ=时的湿度与焓；(2)已知湿空气中水蒸气分压为9.3kPa ，求该空气在50℃时的相对湿度ϕ与湿度H 。
解 湿空气总压.1013p k P a =(1).06ϕ=，40℃时水蒸气的饱和蒸气压.7375s p k P a = 湿度..../ (0673750622)0622002841013067375ssp H kg kgp p ϕϕ⨯==⨯=--⨯．水干气焓 ()..1011882492I H t H =++ (...)../= 10118800284402492002841133k J k g +⨯⨯+⨯= (2) 湿空气中水汽分压.93V p kPa = 50℃时水的饱和蒸气压.1234s p k P a = 相对湿度 ..9307541234V s p p ϕ===．湿度. (93)0622=062200629101393V Vp H kg kgp p =⨯=--．水／干气【7-2】空气的总压为101.33kPa ，干球温度为303K ，相对湿度%70ϕ=，试用计算式求空气的下列各参数：(1)湿度H ；(2)饱和湿度s H ；(3)露点d t ；(4)焓I ；(5)空气中的水汽分压V p 。
解 总压.,.101333033007p k P a t K ϕ====℃， (1) 30℃时，水的饱和蒸气压.4241s p k P a = 湿度... (0742410622)06220018810133074241ssp H kg kgp p ϕϕ⨯==⨯=--⨯．．水／干气 (2) 饱和湿度 (4241)0622062200272101334241s s sp H kg kgp p ==⨯=--．水／干气(3)露点d t 时的饱和湿度.00188s H kg kg =水／干气.0622s s sp H p p =- (10133001882970622062200188)s s spH p kPaH ⨯===++从水的饱和蒸气压为 2.97kPa 查得水的饱和温度为23.3℃，故空气的露点.233℃d t =(4) .3000188t H kg kg ==℃，水／干气时，空气的焓为()..1011882492H H t H=++(...)../= 1011880018830249200188782kJ kg +⨯⨯+⨯=干气 (5) t=30℃时的.4241s p k P a =水汽分压 ...074241297V s p p kPa ϕ==⨯=【7-3】在总压为101.3kPa 下测得湿空气的干球温度为50℃，湿球温度为30℃，试计算湿空气的湿度与水汽分压。
南京理工化工原理课件7-- 干燥
－1） 一.水分蒸发量W（/kg*s
绝干物料Gc在干燥前后质量流量不变， 即
Gc＝G1（1－w1）＝G2（1－w2） G2＝G1（1－w1）/（1－w2） 对水分作物料衡算得 W＝V（H2－H1）＝Gc（X1－X2）
二.干空气消耗量V[kg绝干气/s]
G（X 1 X 2 ) W c V＝ H 2 H1 H 2 H1 V 1 v W H 2 H1 v 蒸发1kg水分消耗的干空气量，kg绝干气 / kg水分 1 v H2 H0
7.3.4 干燥器出口状态的确定 及干燥过程的计算
理想干燥过程(or绝热干燥过程or等焓 过程） QD＝0，QL=0, Gc(I2’-I1’)=0 实际干燥过程
7.3.5 干燥系统的热效率η
蒸发水分所需的热量 *100％ 向干燥系统输入的总热量
蒸发水分所需热量 QV＝W(2490+1.88t2)-4.187θ1W 则
为推动力的传质系数，kg/(m2*s*∆H)
稳态时 Q= N rw
联立上三式得
rW-tW下水气的汽化热，kJ/kg
kH rW tW t ( H s ,w H )
八. 绝热饱和冷却温度tas
绝热饱和温度tas与绝热饱和湿度Has 绝热饱和温度tas是湿空气状态(t和H)的函
湿空气的绝热饱和冷却过程（或等焓过程）
第七章
干燥
7.1 概述
7.1.1 去湿方法: 机械去湿法
热能去湿法
7.1.2 干燥分类: 操作压强：常压干燥, 真空干燥； 操作方式：连续操作，间歇操作； 传热方式：传导干燥，对流干燥，辐射干 燥,介电加热干燥 7.1.3 7.1.4 对流干燥的流程 干燥操作的必要条件
7.2
化工原理实验报告干燥
化工原理实验报告干燥化工原理实验报告：干燥实验目的：本实验旨在探究干燥过程中的原理和影响因素，通过实验数据分析和结果总结，加深对干燥过程的理解。
实验原理：干燥是化工生产中常见的一种工艺操作，其目的是将物料中的水分蒸发或者挥发，使物料达到一定的干燥程度。
在干燥过程中，热量的传递和水分的蒸发是两个关键的环节。
热传递可以通过对流、传导和辐射等方式进行，而水分的蒸发则受到温度、湿度、风速等因素的影响。
实验步骤：1. 准备实验所需的样品和干燥设备。
2. 将样品放入干燥设备中，并记录下初始重量和湿度。
3. 启动干燥设备，设置相应的温度和风速。
4. 定期取出样品，记录下其重量和湿度。
5. 根据实验数据进行分析和计算，得出干燥速率、热传递效率等参数。
实验结果：通过实验数据的统计和分析，我们得出了不同条件下的干燥速率和热传递效率。
在不同的温度、湿度和风速条件下，干燥速率和热传递效率均有所不同。
同时，我们也发现了一些影响干燥效果的因素，如样品的初始湿度、表面积等。
结论：通过本次实验，我们深入了解了干燥过程中的原理和影响因素，对干燥工艺有了更深入的理解。
同时，我们也发现了一些可以优化的地方，如调整干燥设备的工艺参数，选择合适的干燥方法等，以提高干燥效率和降低能耗。
总结：干燥是化工生产中不可或缺的一环，其效率和质量直接影响着产品的成品率和品质。
通过本次实验，我们对干燥过程有了更深入的了解，为今后的工艺优化和改进提供了一定的参考依据。
同时，也为我们的理论知识和实践技能提供了锻炼和提升的机会。
希望通过不断地实验和学习，我们能够更好地掌握化工原理，为工程实践提供更精准的指导。
天津大学版 化工原理 第七章 干燥 ppt 课件
物料衡算（Mass balance）
2、水分蒸发量
湿废气体 L , H2 湿物料 G1 , w1 干 燥 产 品 G2 , w2 热空气 L , H1
c c 1 c H H g v
，
cv=1.88
c 1 . 01 1 . 88 H H
4.焓I (Total enthalpy)
焓：1kg 绝干空气的焓与相应水汽的焓之和。
I Ig HI v
一般以0℃为基准，且规定在0℃时绝干空气和水汽的 焓值均为零，则
I ( c Hc ) t r H c t r H g v 0 H 0
2、确定空气的状态点，查找其它参数 两个参数在曲线上能相交于一点，即这两 个参数是独立参数，这些参数才能确定空气的 状态点。
湿度图的使用 ① 空气状态的确定：已知空气的任何两个参数即可 确定其状态。
② 空气的加热与冷却过程
加热：空气的φ减小，表明空气接收水汽的能力加强
② 空气的加热与冷却过程 冷却：t＜td时，空气的H不变；t=td时，有水冷凝
q
液滴 表面 tw , Hw源自b、计算Q S ( t t ) w
气体 t, H
液滴 kH 对流传质 N
S ( t t) k S ( H H ) r
w H s , t
w
Q k S ( H H ) r H s , t t w w
k H t t r ( H H ) w t s , t w w
5 t 273 1 . 0133 10 1 H v 22 . 4 H 273 P 29 18 5 t 273 1 . 0133 10 ( 0 . 772 1 . 244 H ) 273 P
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。
化工原理7固体干燥
化工原理7：固体干燥1. 简介固体干燥是化工过程中常用的一种技术，在许多行业中都有广泛的应用。
固体干燥的目的是去除固体材料中的水分或其他溶剂，以提高其保存性、稳定性和使用性能。
本文将介绍固体干燥的原理、常用的干燥方法以及干燥过程中需要注意的问题。
2. 固体干燥的原理固体干燥的原理是基于蒸发的原理，即将液体中的水分或溶剂蒸发掉，使固体材料中的水分含量降低。
固体干燥的过程中主要发生三个阶段的变化：加热阶段、干燥阶段和冷却阶段。
加热阶段：在这个阶段，固体材料被暴露在高温环境中，使其表面的水分开始蒸发。
同时，固体材料内部的水分也会通过温度梯度的传导逐渐向表面迁移。
干燥阶段：在加热阶段之后，固体材料的表面水分已经蒸发光了，此时需要继续加热，使固体内部的水分逐渐排出。
这个阶段需要维持一个适当的温度和湿度条件。
冷却阶段：在固体材料的内部水分排除后，需要将温度逐渐降低，使固体完全干燥。
冷却阶段也是干燥过程中的最后一个阶段。
3. 常用的固体干燥方法固体干燥有许多不同的方法，下面介绍几种常见的固体干燥方法：3.1 自然干燥自然干燥是最简单直接的干燥方法之一，它利用自然环境中的风力和阳光将固体材料中的水分蒸发掉。
自然干燥的优点是成本低廉，但缺点是速度较慢，无法控制干燥的速度和温度。
3.2 通风干燥通风干燥是通过将空气吹入干燥室，利用空气中的热量和携带的湿度将固体材料中的水分蒸发掉。
通风干燥的优点是干燥速度较快，可以通过控制风速和温度来控制干燥的速度和效果。
3.3 热空气干燥热空气干燥是将热空气通过固体材料中，以提高固体材料表面的温度，从而使水分蒸发。
热空气干燥的优点是速度快，可以精确控制干燥速度和温度，缺点是需要大量的能源。
3.4 微波干燥微波干燥是将微波辐射传递到固体材料中，利用微波辐射的加热效应使固体材料中的水分蒸发。
微波干燥的优点是速度快，能耗低，但需要对固体材料的形状和尺寸进行适当的调整。
4. 注意事项在进行固体干燥过程中，需要注意以下几点：•确定干燥的目标，即需要达到的水分含量或溶剂含量。
化工原理--干燥公式总结
1、湿空气的水汽分压 s p p φ= 相对湿度 * 饱和蒸汽压2、湿度绝干气绝干气总kg kg 03230.0kg kg 936.4100936.4622.0622.0=-⨯=-=p p p H3、密度 湿空气湿空气33HH m kg 06.1m kg 9737.00323.011=+=+=υρH湿空气的比体积()Pt H 5H 10013.1273273244.1772.0⨯⨯+⨯+=υ0.9737= m 3湿空气/kg 绝干气4、湿空气的H –I 图由180t =℃、100.009H H ==kg/kg 绝干气在H -I 图上确定空气状态点，由该点沿等I 线向右下方移动与80%φ=线相交，交点为离开干燥器时空气的状态点，由该点读出空气离开干燥器时的湿度20.027H =kg/kg 绝干气。
故1 m 3原空气获得的水分量为：原湿空气原湿空气33H12m kg 0214.0m kg 84.0009.0027.0=-=-υH H5、空气的焓 湿基物料的焓 ()11s 1187.4θX c I +=' 6、两混合气中绝干气的质量比为1：3，则 02m 134H H H +=02m 134I I I +=7、1 kg 绝干空气在预热器中焓的变化为：()绝干气绝干气kg kJ 61kg kJ 4310401=-=-=∆I I I1 m 3原湿空气焓的变化为：湿空气湿空气33Hm kJ 6.72m kJ 84.061==∆υI()00001.01 1.882490I H t H =+⨯+8、干基含水量绝干料绝干料kg kg 25.0kg kg 20100201111=-=-=w w X w 湿物料的湿基含水量绝干料绝干料kg kg 05263.0kg kg 510051222=-=-=w w X绝干物料()()hkg 800h kg 2.011000111=-=-=绝干料w G G蒸发水量 ()()hkg 9.157h kg 05263.025.080021水水=-=-=X X G W绝干空气用量 20()L H H W -= h kg 8.5444h kg 005.0034.09.15702绝干气绝干气=-=-=H H W L新鲜空气用量 L 0=()h kg 5472h kg 005.18.544410新鲜气新鲜气=⨯=+H L 9、预热器的加热量P 010(1.01 1.88)()Q L H t t =+-()01P I I L Q -=10、干燥器的热效率 ()2W 2490 1.88t Qη+=11、对干燥器做热量衡算得：12、恒速段干燥速率''1122L LI GI LI GI Q +=++''D 2121L ()()0Q L I I G I I Q =-+-+=c w tw()U t t αγ=-13、恒速干燥阶段干燥时间：14、降速段干燥时间：前提：降速干燥阶段干燥速率与物料的自由含水量（X —*X ）成正比，因此，临界点处：15、总干燥时间：●9. 在一常压逆流的转筒干燥器中，干燥某种晶状的物料。
化工原理-干燥ppt课件
V nRT P
V T P0 V0 P T0
V T P0 n22.4 273 P
干燥
湿空气的性质*
3．比热容（湿比热）cH
比热容是指常压下，含1kg绝干气的湿空气之温度升高（或降低）1℃所吸 收（或放出）的热量，cH。
cHcgcvH
1.011.88H
[kJ/(kg干气℃)]
cHf H
cg干空气的比热，kJ/(kg·℃) 1.01kJ/(kg·℃)
将湿球温度计置于温度为ｔ、湿度为Ｈ的流
动不饱和空气中，湿纱布中的水分汽化，并向 空气主流中扩散；同时汽化吸热使湿纱布中的 水温下降，与空气间出现温差，引起空气向水 分传热。
湿球温度tw：当空气传给水分的显热恰好等 于水分汽化所需的潜热时，空气与湿纱布间的 热质传递达到平衡，湿球温度计上的温度维持 恒定。此时湿球温度计所测得的温度称为湿空 气的湿球温度。
一干燥器的主要型式677喷雾干燥器一干燥器的主要型式喷雾器结构68一干燥器的主要型式8滚筒干燥器双滚筒干燥器69一干燥器的主要型式真空耙式干燥器冷冻干燥器7055干燥器二干燥器的选型主要干燥器的选择表湿物料的状态物料的实例处理量适用的干燥器液体或泥浆状洗涤剂树脂溶液盐溶液牛奶等大批量喷雾干煤器小批量滚筒干燥器泥糊状染料颜料硅胶淀粉粘土碳酸钙等的滤饼或沉大批量气流干燥器带式干燥器小批量真空转筒干燥器粉粒状00120m聚氯乙烯等合成树脂合成肥料磷肥活性炭石膏钛铁矿谷物大批量气流干燥器转筒干燥器流化床干燥器小批量转筒干燥器厢式干燥器块状20100m煤焦碳矿石等大批量转筒干燥器小批量厢式干燥器片状烟叶薯片大批量带式干燥器转筒干燥器小批量穿流厢式干燥器小批量高频干燥器短纤维酯酸纤维硝酸纤维大批量带式干燥器小批量穿流厢式干燥器一定大小的物料或制品陶瓷器胶合板皮革等大批量隧道干燥器71对流传导辐射气流喷雾流化床干燥实验干燥曲线x干燥章小结湿空气性质及湿焓图性质湿度h0622干球温度t湿球温度t10118810118824902490188干燥过程物料的平衡关系与速率关系结合水分与非结合水分平衡水分x与自由水分恒定干燥条件下的干燥速率恒定干燥条件下的干燥时间等i过程干燥速率udwgdxsdsd干燥速率曲线ux临界含水量x干燥方法干燥器对流式
第七章 干 燥共96页PPT资料
H0.622 ps
28.12.2019
P p 化工原理 第七章 干燥s
14
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4、湿比容H (Humid volume)
比容的一般定义：
比
容
1kg物 质 的 体 1kg物 质
积
-----1kg干空气对应的湿空气的体积，单位为m3湿空气 ⁄ kg干空气
H1k干 g
空气的 Hk 水 体 g 气 积体 1k干 g 空气
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相对湿度（Relative humidity） ：湿空气
吸收水分的能力，可以说明湿空气偏离饱和空 气的程度，能用于判定该湿空气能否作为干燥 介质，φ值与越小，则吸湿能力越大。
湿度(humidity)：湿空气容纳水分的能力
饱和湿度：湿空气容纳水分的最大能力
在一定总压和温度下，两者之间的关系为
干燥介质：用来传递热量（载热 体）和湿份（载湿体）的介质。
M
p
图7-2 干燥过程原理图
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28.化12.2和019物料干燥的速度化，工达原理到第一七章定干的燥生产能力。
8
4、对流干燥过程实质
化工原理 第七章 干燥
7
3、对流干燥过程原理
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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
H
式向固体物料传热，使湿份汽化；
t
在分压差的作用下，湿份由物料
ti
Q
表面向气流主体扩散，并被气流 带走。
化工原理干燥.课件
化学工程系
➢平衡水分与自由水分 （按水分能否用干燥 方法除去的原则 ）
平衡水分：干燥推动力 ∆p=p-pi=0时，物料中 存在的水分。在一定空气状态（t，φ）下， 平衡水分是湿物料干燥的极限。 自由水分：总水分－平衡水分
化学工程系
物料中所含水分的性质
对于同种物料，在一定温度下，空气的相 对湿度越大，平衡水分含量越高。
U ——干燥速率（kg/（m2·s））； W′——气化水分量（kg）； S ——干燥面积（m2 ） ； τ——干燥时间（s）。
物料温度 X，kg水/kg绝干料
预 热 段
恒 速 干 燥 阶
段
tw
降速干燥阶段
降
降
速
速
第
第
一
二
阶
阶
段
段
化学工程系
U dW GcdX
Sd Sd
干燥时间
干燥曲线
化学工程系
• 对同一干燥过程，夏天的空气消耗量l 大还是冬天的消耗量l大？
化学工程系
7.3.3 干燥过程热量衡算 1.预热器的热量衡算 Qp=L（I1-I0）=L(1.01+1.88H0)(t1-t0)
L，t0，H0，I0
L，t1，H1，I1
QP
2.干燥器的热量衡算
化学工程系
LI1+GcI1′+ QD=LI2+ GcI2′+ QL L（I1-I2）+ QD= Gc（I2′-I1′）+ QL
若要得到绝干产品，只能用绝干空气作为 干燥介质。 X/kg水·(kg绝干料)-1
化学工程系
7.4.2 恒定干燥条件下的干燥速率
湿空气的状态（温度、相对湿度）不变、 空气流速不变、与物料的接触方式不变
化工原理干燥
化工原理干燥
在化工原理中，干燥是一种常见的操作过程，用于去除物料中的水分或其他溶剂。
干燥的目的是提高物料的质量和稳定性，同时也有助于后续的加工和储存。
干燥的原理可以根据物料和工艺的不同而有所区别。
常见的干燥方法包括热风干燥、真空干燥、喷雾干燥、冷冻干燥等。
在热风干燥中，通过加热空气并将其送入干燥室，物料与热空气进行热交换，从而使物料中的水分蒸发。
这种干燥方法适用于水分含量较高的物料，可以快速去除大部分的水分。
真空干燥是在低压下进行的干燥过程。
通过降低环境压力，使物料中的水分在较低温度下蒸发，从而减少热量对物料的影响。
真空干燥适用于对温度敏感的物料，可以保持其原有的质量和活性。
喷雾干燥是将物料以细小颗粒的形式喷雾进入干燥室，通过热空气的作用使水分蒸发，从而干燥物料。
这种方法适用于对颗粒度要求较高的物料，可以获得均匀的干燥效果。
冷冻干燥是在低温条件下进行的干燥过程。
物料先被冷冻，然后通过升温使水分从固态直接转变为气态，从而干燥物料。
冷冻干燥适用于对物料品质要求较高的情况，可以保持原有的味道、香气和营养成分。
除了选择适当的干燥方法外，干燥过程中还需要注意一些关键
参数，如温度、湿度、干燥时间等。
恰当地控制这些参数可以避免物料过热或过干，从而保证产品质量。
总之，干燥作为一种重要的化工操作过程，在化工原理中发挥着关键作用。
选择适当的干燥方法和优化干燥参数对于提高产品质量和工艺效果至关重要。
化工原理刘伟主编第七章干燥答案
化工原理刘伟主编第七章干燥答案第七章干燥湿空气的性质【7-1】湿空气的总压为101.3kpa，(1)先行排序空气为40℃、相对湿度为??60%时的湿度与焓；(2)未知湿空气中水蒸气压强为9.3kpa，求该空气在50℃时的相对湿度?与湿度h。
解湿空气总压p?101.3kpa(1)??0.6，40℃时水蒸气的饱和状态蒸气压ps?7.375kpa湿度h?0.622?ps0.6?7.375?0．622??0.0284kg水/kg干气p??ps101.3?0.6?7.375焓i??1.01?1.88h?t?2492h=(1.01?1.88?0.0284)?40?2492?0.0284?113.3kj/kg(2)湿空气中水汽压强pv?9.3kpa50℃时水的饱和状态蒸气压ps?12.34kpa相对湿度??湿度h?0.622pv9.3??0．754ps12.34pv9.3=0．622??0.0629kg水／kg干气p?pv101.3?9.3【7-2】空气的总压为101.33kpa，干球温度为303k，相对湿度??70%，试用排序式谋空气的以下各参数：(1)湿度h；(2)饱和湿度hs；(3)露点td；(4)焓i；(5)空气中的水汽分后甩pv。
求解总压p?101.33kpa,t?303k?30℃，??.07(1)30℃时，水的饱和状态蒸气压ps?4.241kpa湿度h?0.622?ps0.7?4.241?0．622??0．0188kg水／kg干气p??ps101.33?0.7?4.241ps4.241?0．622??0.0272kg水／kg干气p?ps101.33?4.241(2)饱和湿度hs?0.622(3)露点td时的饱和湿度hs?0.0188kg水／kg干气hs?0.622ps?psp?psphs101.33?0.0188??2.97kpa0.622?hs0.622?0.0188从水的饱和蒸气压为2.97kpa查得水的饱和温度为23.3℃，故空气的露点td?23.3℃(4)t?30℃，h?0.0188kg水／kg干气时，空气的焓为h??1.01?1.88h?t?2492h=(1.01?1.88?0.0188)?30?2492?0.0188?78.2kj/kg干气1(5)t=30℃时的ps?4.241kpa水汽压强pv??ps?0.7?4.241?2.97kpa【7-3】在总压为101.3kpa下测得湿空气的干球温度为50℃，湿球温度为30℃，试计算湿空气的湿度与水汽分压。
化工原理-干燥
干燥曲线和干燥速率曲线
干燥曲线：物料湿含量 X 与干燥时间 的关系曲线。
ps
19.92
湿比容H (Humid volume) 或干基湿比容 (m3/kg绝干气体)
1kg 绝干气体及所含湿份蒸汽所具有的体积
vH
1 29
H 18
22.4
t
273 101.325
273
P
(0.287 0.462H ) t
273 P
常压下(P=1013.25kN/m2) ： vH (0.002835 0.004557 H )(t 273)
显热项
汽化潜热项
对于空气-水系统： IH (1.005 1.884 H )t 2491 .27H
干燥过程的基本规律
物料湿分的表示方法
湿物料是绝干固体与液态湿分的混合物。
湿基湿含量 w：单位质量的湿物料中所含液态湿分的质量。
w
物料所含液态湿份的质量 湿物料的质量
WT Gc WT
干基湿含量 X：单位质量的绝干物料中所含液态湿分的质量。
对于空气-水系统：
H 0.622 ps P ps
H 0.622 pv P pv
相对湿度（Relative humidity）
➢ 若 t < 总压下湿份的沸点，0 100%；
➢ 若 t >总压下湿份的沸点，湿份 ps> P，最大 (气体全为湿
份蒸汽) < 100%。故工业上常用过热蒸汽做干燥介质；
化工原理第七章干燥
W G1 w1 G2 w2 1000 0.2 824 .7 0.03 175 .3
(4) L0 L(1 H0 ) 3506 (1 0.001) 3510kg湿空气/ h
二、热量衡算
第四节 物料的平衡含水量与干燥速率 一.湿物料中水分的性质
1.结合水分与非结合水分 根据水分干燥的难易程度，可以将湿物 pw 料中的水分划分为结合水分与非结合水分。 S 非结合水分：机械附着水分和大毛细管 p s 水分，易于干燥； 结合水分：与物料借化学力或物理化学 pw 力结合的水分,小毛细管水分等，难于干燥； X X* XS 当湿空气 =100%时的物料平衡含水量 pw- X*关系示意图 * 为结合水分，其余为非结合水分。
一、物料衡算
1.湿基含水量( w)：
w
kg水 分
kg湿 物 料
100%
2.干基含水量( X )：
X
kg水 分 kg绝 干 料
100%
X w 1 X
w X 1 w
1.干燥后的产品量( L2 )：
Lc : 绝干物料的流量
G : 绝干空气的流量
Lc L1 (1 w1 ) L2 (1 w2 )
③比热容
C H 1.01 1.88H
1.01 1.88 0.014673 1.038kJ
(kg绝干气。 ) C
④ 焓
I (1.01 1.88H )t 2491H
(1.01 1.88 0.014673 20 2491 0.014673 )
57.29 kJ kg绝干气
100%时 的 等 线 称 为 饱 和 空 气 线 。
水蒸汽分压( p )线
HP p p H 0.622 0.622 H P p
化工原理干燥.ppt
湿空气：指绝干空气与水蒸汽的混合物。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。 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Pv 与Pg之和。 干燥过程中系统总压基本上恒定不变。且
结论： tw = f (t, H) ，气体的 t 和 H 一定，tw 为定值。
对于空气-水系统：
kH 1.09
rw tw t (H w H ) 1.09
饱和气体:H = Hs，tw = t，即饱和空气的干、湿球温度相等。 不饱和气体:H < Hs，tw < t。
b. 湿球温度的测定 湿球温度计测定湿球温度的条 件是保证纯对流传热，即气体 应有较大的流速和不太高的温 度，否则，热传导或热辐射的 影响不能忽略，测得的湿球温 度会有较大的误差。 通过测定气体的干球温度和 湿球温度，可以计算气体的 湿度。
t tw 气体
干燥器
气流干燥器
8
空气通过送风机吹入空气预热器， 预热后的热空气送入气流干燥管， 湿料由螺旋加料器推入干燥器并分 散于热气流中，受气流的输送并进 行干燥，干燥产品通过旋风分离器 从气流中分离出来，湿废气体由引 风机抽出排空。
1 2
6
7 干品 4
3
5
其他的干燥器主要还有 ； 流化床干燥器 转筒干燥器 喷雾干燥器
P= Pv +Pg
pv nv p g ng
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。
相对湿度（Relative humidity） 湿度只表示湿空气中所含水份的绝对数，不能反映空 气偏离饱和状态的程度（即气体的吸湿能力）。 .相对湿度：在总压和温度一定时，湿空气中水汽的分 压 pv 与系统温度下水的饱和蒸汽压 ps 之比
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HS
0.622
ps p ps
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3. 相对湿度φ
✓ 相对湿度：在总压P一定的条件下，湿空气中水蒸气分压 pv与同温度下的饱和蒸汽压ps之比。 pv 100%
ps
✓相对湿度代表湿空气的不饱和程度，φ愈低，表明该空气 偏离饱和程度越远，干燥能力越大。φ=1，湿空气达到饱 和，不能作为干燥介质。
tas
t
r0 cH
(Has
H)
tas是湿空气在绝热、冷却、增湿过程中达到的极限冷却温度。
对于空气~水系统，
cH
kH
tas tw
注意：绝热饱和温度与湿球温度的区别和联系！
➢对于空气~水系统 ✓ 不饱和湿空气 ✓饱和湿空气
t tw (tas ) td t tw (tas ) td
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>相对湿度与绝对湿度的关系
H 0.622 ps p ps
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4. 湿比热容 cH
✓湿比热容：常压下，将1Kg绝干空气及其所带的H kg水汽的 温度升高（或降低）1℃所需要（或放出）的热量。
cH ca Hcv
cH 1.01 1.88H
5. 湿空气的焓 I H
✓湿空气的焓：湿空气中1 kg绝干空气的焓与相应水汽的焓之 和。
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7.1.2 物料的干燥方法
➢ 干燥 利用热能除去固体物料中湿分的单元操作 ➢ 根据传热方式的不同分类
✓ 传导干燥 ✓ 对流干燥 ✓ 辐射干燥 ✓ 介电加热干燥
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7.1.3 对流干燥的特点
➢ 干燥介质：载热体、
载湿体
➢ 干燥过程：物料的去
湿过程、介质的降温增 湿过程
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T
tw
物
Q
料 W
pw
p
第七章 干燥
第2节 湿空气的性质 与湿度图
7.2.1 湿空气的性质 7.2.2 湿空气的湿度图及 其应用
2020/3/23
7.2.1 湿空气的性质
1. 水汽分压
✓ 湿空气＝绝干空气＋水蒸气 ✓ 湿空气总压p＝绝干空气分压pa＋水汽分压pv
湿度H
2. 湿度：湿空气中水汽的质量与绝干空气的质量之比， 又称湿含量或绝对湿度，单位：kg/kg干气
例：常压下湿空气的温度为80oC，相对湿度为10% ，试求该湿空气中水汽的分压、湿度、露点温度、 湿比体积、比热容和焓
➢ 解：查表得： 80oC 时ps=47.379kPa pv ps 10% 47.379 4.738kPa
H 0.622 pv 0.622 4.738 0.031kg/kg干气
1.049 m3湿气/kg干气
cH 1.011.88H 1.011.88 0.031 1.068kJ/(kg干气o C)
I (1.011.88H )t 2492H (1.011.88 0.031) 80 2492 0.031 162.69 kJ/kg干气
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7.2.2 湿空气的湿度图及其应用
273 t 273
1.013 105 P
0.772 1.244 H 273 t 1.013 105
273
P
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7. 干球温度t 和湿球温度tw
✓干球温度t
用普通温度计测得的湿空
气的真实温度
✓湿球温度tw
湿球温度计在温度为t，
湿度为H 的不饱和空气流中，达到平衡或稳
定时所显示的温度。 t
tw
水
大量的 湿空气
t, H
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大量的 湿空气
t, H
t
表面水的 分压高
Q,
水向空气 主体传递
tw 水
N,kH 蒸发时 需要吸热
自身降温
twtLeabharlann kH rw(HwH)
在一定的总压下，已知t、tw能否确定 H ?
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8. 露点 td
✓露点：将不饱和空气等湿冷却到出现第一滴露珠（饱和状态
第七章 干燥
第1节 概述
7.1.1 物料的去湿方法 7.1.2 物料的干燥方法 7.1.3 对流干燥的特点
2020/3/23
7.1.1 物料的去湿方法
➢ 去湿：从物料中脱除湿分的过程称为去湿。
✓ 湿分不是水分
➢ 去湿方法
✓ 机械去湿 ：挤压（拧衣服、过滤） ✓ 吸附去湿：浓硫酸吸收, 分子筛吸附 ✓ 热能去湿：利用热能去除湿分
p pv
101.3 4.738
按φ＝100%时的ps1=4.738kPa，查表得 露点温度 td=31.4oC
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vH
0.7721.244H 273 t
273
1.013105 P
(0.7721.244 0.031) 273 80 1.013105 273 1.013105
φ=100%）时的温度。
H 0.622 pd p pd
或 pd
Hp 0.622 H
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9. 绝热饱和温度 tas
✓ 绝热饱和温度：绝热条件下，一定体积不饱和空气与大量水 接触至平衡时的温度。
水分向空 绝热 空 气 降
气中汽化
温增湿
焓 不 变
tas
饱和
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等温线
I
等相对湿
度线
φ
饱和空
气线
t
等焓线
tw
td
水蒸气分压线
pv
H
✓由测出的参数确定湿空气的状态
✓已知两个独立变量，求该湿空气的其他参数和性质
I H Ia HIv cgt H (r0 cvt) (1.011.88H)t 2492H
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6. 湿比体积 vH
✓湿比体积：1kg绝干空气体积和相应H kg水汽体积之和，单 位：m3/kg干气。
干空气体积 水汽体积
vH
干气质量
vH
1 29
H 22.4 18
湿空气中水汽的质量 H 湿空气中绝干空气的质 量
nvM v 18nv na M a 29na
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对于水蒸气~空气系统，可以视为理想气体：
H 18 nw 0.622 pv 0.622 pv
29 ng
pa
p pv
当湿空气中水汽分压pv等于该空气温度下的饱和蒸汽压ps时， 其湿度称为饱和湿度，用Hs表示。
➢ 湿度图：温度－湿度图（t-H图）、焓－湿度图（ I-H图）
➢ 焓湿图
✓ 横坐标：空气的湿度H；纵坐标：空气的焓I；135o斜角 坐标系
✓ 五条线
• 等湿线（等H线） • 等焓线（等I线） • 等干球温度线（等温线，等t线） • 等相对湿度线（等φ线） • 水蒸汽分压线
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等湿线