《化工原理》干燥
化工原理干燥实验
化工原理干燥实验化工原理中，干燥是一项重要的工艺过程，在化工生产中具有广泛的应用。
干燥是指将物料中的水分蒸发或者挥发出去的过程，以达到降低物料含水量的目的。
干燥实验是化工原理课程中的重要实践环节，通过干燥实验，可以了解不同干燥方法的原理和特点，掌握干燥过程中的关键参数及其影响规律，为工业生产中的干燥操作提供理论依据和实践指导。
一、实验目的。
本次干燥实验的目的是通过对不同物料进行干燥实验，掌握不同干燥方法的原理和特点，了解干燥过程中的关键参数及其影响规律，提高学生对化工原理的理论认识和实践操作能力。
二、实验原理。
干燥是通过热量传递，使物料中的水分蒸发或者挥发出去的过程。
常见的干燥方法包括自然风干、日晒干、空气干燥、真空干燥、喷雾干燥等。
不同的干燥方法适用于不同的物料和工艺要求，具有各自的特点和适用范围。
三、实验步骤。
1. 准备不同物料样品，如粉状物料、颗粒状物料、纤维状物料等。
2. 分别采用自然风干、日晒干、空气干燥、真空干燥、喷雾干燥等不同干燥方法进行实验，记录每种干燥方法的操作步骤和关键参数。
3. 观察并记录不同干燥方法下物料的干燥效果，包括干燥时间、干燥后的含水量、物料的外观和质地等。
4. 分析比较各种干燥方法的优缺点，总结不同干燥方法适用的物料范围和工艺要求。
四、实验数据记录与分析。
在实验中，我们记录了不同干燥方法下物料的干燥效果数据，并进行了分析比较。
通过实验数据的记录与分析，我们可以得出不同干燥方法的优缺点，了解不同干燥方法适用的物料范围和工艺要求，为工业生产中的干燥操作提供理论依据和实践指导。
五、实验结论。
通过本次干燥实验，我们掌握了不同干燥方法的原理和特点，了解了干燥过程中的关键参数及其影响规律。
同时，我们也对不同干燥方法的优缺点有了更深入的理解，可以根据物料的特性和工艺要求选择合适的干燥方法。
这对于化工生产中的干燥操作具有重要的指导意义。
六、实验注意事项。
1. 在进行干燥实验时，应严格按照操作规程进行，注意安全防护。
化工原理干燥概念的理解
化工原理干燥概念的理解
干燥是将湿物质中的水分去除，使其达到一定的干燥程度的过程。
化工原理中的干燥通常通过热风、真空、压缩空气等方式进行。
在干燥过程中，湿物质中的水分会被蒸发并转化为水蒸气，然后通过不同的方式将水蒸气从湿物质中分离出来。
干燥的目的是降低湿物质的水分含量，可以提高其质量稳定性、延长保存期限、改善物质的加工性能等。
干燥的方式可以根据具体的工艺要求和物质特性来选择。
常见的干燥方式包括：
1. 热风干燥：通过提供热风，使湿物质中的水分蒸发，然后将水蒸气带走。
热风干燥常用于湿物质的表面干燥，如烘干机、烘箱等设备。
2. 真空干燥：在低压环境下进行干燥，可以降低水分的沸点，快速将水分转化为水蒸气并抽走。
真空干燥适用于对热敏物质的干燥，如药品、食品等。
3. 压缩空气干燥：通过经过冷凝和膨胀等处理，使湿空气中的水分冷凝成水，并将其分离出来。
压缩空气干燥广泛应用于工业生产中对空气质量的要求，如气体净化、压缩空气干燥等。
化工干燥过程中的关键参数包括干燥温度、湿物质的水分含量和湿物质的性质等。
不同的物质要求不同的干燥方式和工艺参数，以达到最佳的干燥效果。
化工原理课件-干燥
干燥
一、除湿及其方法 1、何为除湿？
§5-1 概述
从湿物料中脱除湿分的过程称为除湿。
湿分不一定是水分！（水分或其它液体）
2、除湿方法
机械法 ：挤压（拧衣服、压榨、过滤、离心分离）
吸附法：固体吸附剂吸附（硅胶、无水CaCl2、分子筛等） 干燥法：加热（利用热能，使湿物料中的湿分汽化而除去）
湿分 湿物料表面 湿分 干燥介质
干燥
§5-1 概述
湿
tw
t Q
干
传热
推动力（t－tw）
方向相反
物
料
pw N p
燥
介 质
传质
推动力（pw－p）
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 本章讨论以空气作干燥介质，以水为湿份的对流干燥过程。
传质、传热同时发生
干燥
§5-2 湿空气的性质及湿焓图
干燥
6．绝热饱和温度tas
tas, Has
湿空气的性质*
绝热饱和温度tas: 在与外界绝热情况下，空气与大 量水经过无限长时间接触后，达到与水温相等的空气 温度。 设塔与外界绝热，初始湿空气（t，H）与大量水充 分接触，水分汽化进入空气中，汽化所需热量由空气 温度下降放出显热供给。若空气与水分两相有足够长 的接触时间，最终空气为水汽所饱和，而温度降到与 循环水温相同。
A2-5
化工原理 A(2)
Principles of Chemical Engineering A(2)
干燥
化工原理 A（2）
第1章
第2章
蒸馏
吸收
第3章 蒸馏和吸收塔设备
化工原理干燥实验报告
一、摘要本实验旨在通过实际操作和数据分析，深入了解沸腾流化床干燥器的工作原理和操作方法。
通过实验装置，我们测定了干燥速率曲线、物料含水量、床层温度与时间的关系曲线以及流化床压降与气速的关系曲线。
实验过程中，我们计算了含水率、平均含水率和干燥速率，以测定干燥速率曲线和含水量、床层温度与时间的关系曲线。
此外，我们还通过计算标准状况下空气体积、使用状态下空气体积和空气流速，测定了流化床压降与气速的关系曲线。
二、实验目的1. 了解沸腾流化床干燥器的基本流程及操作方法。
2. 掌握流化床流化曲线的测定方法，测定流化床床层压降与气速的关系曲线。
3. 测定物料含水量及床层温度时间变化的关系曲线。
4. 掌握物料干燥速率曲线的测定方法，测定干燥速率曲线，并确定临界含水量X0及恒速阶段的传质系数kH及降速阶段的比例系数KX。
三、实验原理1. 流化曲线在实验中，通过测量不同空气流量下的床层压降，得到流化床床层压降与气速的关系曲线。
当气速较小时，操作过程处于固定床阶段（AB段），床层基本静止不动，气体只能从床层空隙中流过，压降与流速成正比，斜率约为1（在双对数坐标系中）。
当气速逐渐增加（进入BC段），床层开始膨胀，空隙率增大，压降与气速的关系将不再成比例。
当气速继续增大，进入流化床阶段（CD段），床层内部颗粒形成流化状态，颗粒间碰撞频繁，气体与颗粒间的接触面积增大，干燥速率显著提高。
2. 干燥速率干燥速率是指在单位时间内物料中水分被移除的量。
干燥速率与物料含水量、床层温度、气速等因素有关。
本实验通过测定物料含水量、床层温度与时间的关系曲线，以及流化床压降与气速的关系曲线，计算出干燥速率。
四、实验装置与材料1. 沸腾流化床干燥器2. 空气压缩机3. 温度计4. 湿度计5. 粉末物料6. 计时器7. 计算器五、实验步骤1. 将粉末物料放入沸腾流化床干燥器中，启动空气压缩机，调节气速。
2. 记录初始床层温度、物料含水量和气速。
化工原理第十三章干燥
第十三章 干燥 Drying
13.2.1 湿空气的性质
13.2.2 湿度图及其应用
第二节 湿空气的性质和湿度图
2024/2/8
13.2.1 湿空气的性质
1、湿含量H（ humidity）
单位质量干空气中所含水汽的质量 ，又称湿含量。
湿空气中水汽的质量 H 湿空气中绝干空气的质量
气中汽化
温增湿
焓 不 变
tas
饱和
一般情况下，绝热增湿过程可看视为等焓过程，即 空气释放的显热与水分汽化带回的潜热相等：
cH (t tas ) (Has H )ras
Has H cH 1.011.88H
tas t
ras
ras
Has、ras是tas的函数，cH是H的函数
2024/2/8
不饱和空气：t tas(t ) td
饱和空气： t tas (t ) td
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13.2.2 湿度图及其应用
1、H-t图
•F=2-1+2=3,总压P一定，则F=2.
•6条线
-等t线 –等H线 –等相对湿度线 –等CH线 –VH线 – tas线
2024/2/8
2、湿度图的应用
1）由测出的参数确定湿空气的状态 a）水与空气系统，已知空气的干球温度t和湿球温度tw，确 定该空气的状态点A(t,H)。 b）水与空气系统中，已知t和td，求原始状态点A(t,H)。 c）水与空气系统中，已知t和φ，求原始状态点A的位置 2）已知湿空气某两个可确定状态的独立变量，求该湿空气 的其他参数和性质
tM1)
qL
cwtM1
物料升温所需热量
2024/2/8
l
(I2
化工原理干燥实验报告
化工原理干燥实验报告化工原理干燥实验报告引言：干燥是化工过程中常见的操作，它是将物质中的水分或其他溶剂去除的过程。
在化工生产中，干燥技术广泛应用于原料处理、产品制造和储存等环节。
本实验旨在通过对不同干燥方法的比较研究，探讨干燥过程的原理及其影响因素。
一、实验目的本实验的主要目的是：1. 了解干燥的基本原理和常用方法；2. 掌握不同干燥方法的操作技巧；3. 分析干燥过程中的影响因素，并进行实验验证；4. 总结干燥过程中的注意事项和优化方法。
二、实验原理干燥是通过升高物体表面的温度，使其蒸发的水分达到饱和蒸汽压，从而实现水分的迁移和去除。
常用的干燥方法有自然风干、热风干燥、真空干燥等。
1. 自然风干自然风干是将湿物料暴露在自然环境中，利用自然风力和太阳辐射将水分蒸发。
这种方法简单易行，但速度较慢，适用于一些不急需干燥的物料。
2. 热风干燥热风干燥是通过加热空气，将热量传递给湿物料，使其水分蒸发。
热风干燥可以分为直接加热和间接加热两种方式。
直接加热是将热风直接接触物料，传热效率高，但易使物料变质。
间接加热是通过热交换器将热风间接传递给物料，避免了物料的变质问题。
3. 真空干燥真空干燥是将湿物料置于真空环境中，降低环境压力，使水分在低温下蒸发。
真空干燥适用于对物料质量要求较高的情况，但设备复杂且成本较高。
三、实验过程1. 实验准备准备不同湿度的物料样品，例如湿度分别为30%、50%、70%的物料样品。
2. 自然风干实验分别将不同湿度的物料样品放置在通风良好的环境中，观察并记录干燥时间和效果。
3. 热风干燥实验将不同湿度的物料样品放置在热风干燥设备中，设置适当的温度和时间，观察并记录干燥时间和效果。
4. 真空干燥实验将不同湿度的物料样品放置在真空干燥设备中，设置适当的真空度和时间，观察并记录干燥时间和效果。
四、实验结果与分析通过实验观察和记录，我们可以得到如下结果：1. 自然风干的干燥时间较长，效果一般；2. 热风干燥的干燥时间较短，效果较好；3. 真空干燥的干燥时间较长，但效果最佳。
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：干燥概述：干燥是化工过程中常见的一种操作，用于除去物料中的水分或其他溶剂，以提高产品质量或满足后续工艺的需要。
本实验旨在探究干燥的原理及其在化工工艺中的应用。
一、干燥的原理干燥是通过将物料暴露在适当的条件下，使水分或其他溶剂从物料中蒸发出来，达到去除水分的目的。
常见的干燥方法包括自然干燥、加热干燥、真空干燥等。
1. 自然干燥自然干燥是将物料暴露在自然环境下，利用自然界的温度、湿度和风力等因素，使水分逐渐蒸发。
这种方法操作简单，但速度较慢，且受环境因素的影响较大。
2. 加热干燥加热干燥是通过加热物料，提高其表面温度，使水分蒸发。
常见的加热干燥方法包括烘箱干燥、喷雾干燥等。
烘箱干燥是将物料放入烘箱中，利用热空气对物料进行加热，使水分蒸发。
喷雾干燥是将物料以液滴形式喷入热空气中，通过瞬间蒸发的方式进行干燥。
3. 真空干燥真空干燥是在低压条件下进行干燥，通过降低环境压力，使水分在较低温度下蒸发。
真空干燥适用于对热敏性物料的干燥，能够避免物料的热分解或变质。
二、干燥在化工工艺中的应用干燥在化工工艺中具有广泛的应用，以下是几个常见的例子：1. 化工产品的干燥在化工生产中，很多产品需要经过干燥操作，以去除其中的水分或其他溶剂。
例如，某些化工产品在含水状态下容易发生反应或降解，因此需要进行干燥以提高稳定性和保存性。
2. 溶剂的回收在溶剂回收过程中，通常需要对溶剂进行干燥，以去除其中的水分或其他杂质。
通过干燥，可以提高溶剂的纯度和再利用率，减少资源的浪费。
3. 催化剂的干燥在催化反应中，催化剂的活性往往与其表面的水分有关。
因此，在使用催化剂之前，通常需要对其进行干燥，以提高催化剂的活性和稳定性。
4. 原料的干燥在某些化工工艺中，原料的水分含量会影响反应的速率和产物的质量。
因此，在反应之前，需要对原料进行干燥，以确保反应的顺利进行和产物的质量。
结论：干燥是化工过程中常见的一种操作，通过去除物料中的水分或其他溶剂，提高产品质量或满足后续工艺的需要。
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。
化工原理干燥现象的原理
化工原理干燥现象的原理
干燥是指将湿物质中的水或其他溶剂除去的过程。
化工原理中的干燥现象主要涉及到物质传质、热传导和质量平衡等原理。
1. 物质传质：湿物质中的水分子存在着与固体或其他溶质之间的相互作用力。
在干燥过程中，水分子需要克服这些相互作用力，才能从湿物质中逸出到气相中，实现传质过程。
传质通常是由高浓度到低浓度的方向进行，即从湿物质表面到气相中。
2. 热传导：在干燥过程中，通过向湿物质提供热量，可以提高物质的温度，促进水分子的蒸发和传质过程。
热传导的速度取决于热传导系数、温度梯度和物质的热容等因素。
3. 质量平衡：在干燥过程中，湿物质中的水分子通过蒸发从湿物质中逸出，同时空气中的水分子通过扩散等方式进入湿物质。
这种水分子的进出平衡使得湿物质中的水分子的含量逐渐减少，直到达到物料表面的饱和度。
综上所述，干燥现象主要是通过物质传质、热传导和质量平衡等原理来实现湿物质中水分子的从湿物质中蒸发并逸出的过程。
化工原理干燥习题及答案
化工原理干燥习题及答案干燥是化工生产中常见的操作之一，其目的是去除物料中的水分或溶剂，以满足后续工艺或产品的要求。
本习题集将通过一系列问题，帮助学生理解干燥过程的基本原理和计算方法。
习题一：恒定干燥速率阶段的干燥计算某工厂需要干燥一批含水量为50%的湿物料，物料的初始质量为100kg。
若干燥器在恒定干燥速率阶段的干燥速率为0.5kg水/h，求干燥到含水量为20%所需的时间。
解答：1. 首先计算初始状态下物料中水的质量：\( m_{水初} = 100kg\times 50\% = 50kg \)。
2. 目标含水量为20%，即干燥后物料中水的质量为：\( m_{水终} = 100kg \times 20\% = 20kg \)。
3. 需要去除的水的质量为：\( m_{去水} = m_{水初} - m_{水终} = 50kg - 20kg = 30kg \)。
4. 根据干燥速率，计算所需时间：\( t = \frac{m_{去水}}{速率} = \frac{30kg}{0.5kg/h} = 60h \)。
习题二：非恒定干燥速率阶段的干燥曲线绘制假设某干燥过程的干燥速率与物料含水量的关系为 \( U = 100 - 5C \)，其中 \( U \) 是干燥速率（kg水/h），\( C \) 是物料的含水量（%）。
绘制含水量从50%降至10%时的干燥曲线。
解答：1. 根据给定的关系式，计算不同含水量下的干燥速率。
2. 绘制含水量与干燥速率的关系图，横坐标为含水量，纵坐标为干燥速率。
3. 通过图形可以观察到，随着含水量的降低，干燥速率逐渐减小，直至达到非恒定干燥速率阶段。
习题三：干燥器的设计问题设计一个干燥器，要求每小时能处理1000kg的湿物料，物料的初始含水量为60%，要求干燥到含水量为15%。
假设干燥器的效率为80%。
解答：1. 计算每小时需要去除的水的质量：\( m_{水} = 1000kg \times (60\% - 15\%) = 1000kg \times 45\% = 450kg \)。
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--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。
化工原理干燥题
化工原理干燥题化工原理干燥题：某化工厂需要将某种溶液中的水分蒸发掉，以得到干燥的产物。
该溶液的初始质量为1000 kg，水分含量为30%（质量分数），希望将水分含量降至5%。
1. 计算需要蒸发掉的水分质量。
解答：初始溶液中水分质量为1000 kg × 30% = 300 kg，希望降至的水分含量为5%，即干燥后水分质量为1000 kg × 5% =50 kg。
因此，需要蒸发掉的水分质量为300 kg - 50 kg = 250 kg。
2. 假设溶液在干燥过程中没有其他挥发物质，只有水分挥发。
如果使用热风作为热源，水分的蒸发热为2257 kJ/kg，热风的温度为150 ℃，求蒸发所需的热量。
解答：蒸发所需的热量可通过以下公式计算：蒸发热量 = 蒸发水分质量 ×水分蒸发热蒸发热量 = 250 kg × 2257 kJ/kg = 564,250 kJ3. 假设蒸发器的热效率为80%，即有20%的热量会散失或用于其他热交换过程。
求热风供给蒸发器的热量。
解答：热风供给蒸发器的热量可通过以下公式计算：热风供给热量 = 蒸发热量 / 热效率热风供给热量 = 564,250 kJ / 80% = 705,312.5 kJ4. 设热风的流量为200 m³/min，热风的平均比热容为1.007kJ/(kg·℃)，求热风的温度变化。
解答：热风的温度变化可通过以下公式计算：热风温度变化 = 热风供给热量 / (热风流量 ×热风比热容)热风温度变化 = 705,312.5 kJ / (200 m³/min × 1.007 kJ/(kg·℃)) 热风温度变化≈ 351.87 ℃因此，为达到将水分含量降至5%的要求，需要提供约705,312.5 kJ的热能，使用150 ℃的热风进行蒸发，并使热风温度上升约351.87 ℃。
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
化工原理干燥
化工原理干燥化工原理干燥是指利用热能将物料中的水分或其他挥发性成分蒸发或挥发出来的过程，是化工生产中常见的一种操作。
干燥是化工生产中非常重要的一环，它直接影响产品的质量和生产效率。
在化工生产中，干燥通常用于固体物料的处理，比如粉末、颗粒、块状物料等。
干燥的原理主要是通过加热，使物料中的水分或其他挥发性成分蒸发或挥发出来，从而使物料变得干燥。
在干燥过程中，除了加热外，通常还会利用空气或其他气体来帮助传递热量，加快物料中水分的蒸发速度。
化工原理干燥的方法有很多种，常见的有自然干燥、空气干燥、真空干燥、喷雾干燥、流化床干燥等。
每种干燥方法都有其适用的范围和特点，根据不同的物料和生产要求，选择合适的干燥方法非常重要。
在进行化工原理干燥时，需要考虑一些关键因素，比如物料的性质、干燥温度、干燥时间、干燥介质、干燥设备等。
物料的性质包括其初始水分含量、粒度、形状等，这些都会影响干燥的效果。
干燥温度和时间是直接影响干燥效果的因素，合理的温度和时间可以提高干燥效率，同时也要考虑避免物料过热或过干。
选择合适的干燥介质和干燥设备也是非常重要的，不同的介质和设备对干燥效果有着不同的影响。
化工原理干燥在化工生产中有着广泛的应用，比如在食品加工、药品生产、化肥生产、化工原料生产等领域都需要进行干燥操作。
通过合理选择干燥方法和控制干燥参数，可以提高产品的质量，降低生产成本，提高生产效率。
在进行化工原理干燥时，需要严格遵守操作规程，确保操作安全。
同时，也需要定期对干燥设备进行检查和维护，保持设备的正常运转。
只有在严格遵守操作规程和保持设备良好状态的情况下，才能保证干燥操作的顺利进行，确保产品质量和生产效率。
总之，化工原理干燥是化工生产中非常重要的一环，它直接影响产品的质量和生产效率。
通过合理选择干燥方法和控制干燥参数，可以提高产品的质量，降低生产成本，提高生产效率。
同时，严格遵守操作规程和保持设备良好状态也是确保干燥操作顺利进行的关键。
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-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；
化工原理干燥实验原理
化工原理干燥实验原理
干燥实验是一种将湿润或含水物质转化为干燥状态的过程。
在化工工艺中，干燥是一项重要的操作，它可以用于去除物质中的水分或其他挥发性成分，以改变物质的性质和应用。
干燥可以通过多种方法实现，如加热、通风、压缩等。
干燥的原理主要涉及湿润物质中水分或其他挥发性成分的蒸发和扩散。
当湿润物质受热后，水分或其他挥发性成分会转化为气态，并从物质中逸出。
而通过通风或压缩，可以加速气态成分的扩散和远离物质表面，从而降低物质的湿度。
干燥实验的目的是通过实验方法验证和确定最佳的干燥条件。
这些条件可以包括温度、湿度、通风速度、压力等。
通常，实验中会通过称量、加热、定时等方法来监测物质在不同条件下的干燥过程。
通过比较实验结果，可以确定最佳的干燥条件，以提高干燥效率和质量。
实验中还可能涉及到干燥曲线的绘制。
干燥曲线是指在不同时间下，物质湿度与干燥时间之间的关系曲线。
通过绘制干燥曲线，可以更好地了解物质在不同条件下的干燥特性，并为工业生产提供参考和指导。
总之，干燥实验是一种用于确定最佳干燥条件和了解物质干燥特性的重要方法。
通过实验验证，可以为化工工艺提供基础数据和参考，以实现高效、质量优良的干燥操作。
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
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《化工原理》第九章干燥§1 概述一、概念干燥是利用热能除去湿固体物料中湿份（水分或其它液体）的操作。
二、干燥与蒸发的区别蒸发：溶剂分子从料液表面进入气相。
料液表面溶剂蒸汽分压始终是饱和蒸汽压，蒸发速率由传热速率控制。
干燥：溶剂分子从湿物料表面进入气相。
湿物料表面溶剂蒸汽分压不一定是饱和蒸汽压，干燥速率同时由传热速率和传质速率所控制。
三、干燥操作进行的必要条件干燥是热质同时传递过程，干空气将热量传给湿物料；湿物料将湿份传给干空气。
湿物料表面水汽（或其它蒸汽）的分压大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压→干燥湿物料表面水汽（或其它蒸汽）的分压等于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压→平衡湿物料表面水汽（或其它蒸汽）的分压小于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压→增湿（回潮）干燥操作进行的必要条件：湿物料表面水汽（或其它蒸汽）的分压必需大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压。
四、干燥分类1、按操作压力的大小分类常压干燥和真空干燥2、按操作方式分类1） 传导干燥（间接加热干燥）2） 对流干燥（直接加热干燥）3） 辐射干燥4） 介电加热干燥（高频加热干燥）3、按操作流程分类连续干燥间歇干燥§2 湿空气的性质一、水蒸气分压P w湿空气 P 总 = P a + P w饱和湿空气 P 总 = P a + P S二、湿度（湿含量）H定义：单位质量绝干空气中所含水分的质量。
w w a w a w a a w w p P p p p M M n M n M H -⋅=⋅=⋅⋅==2918量湿空气中绝干空气的质湿空气中水蒸气的质量湿空气的湿度：w w p P p H -⋅=622.0饱和湿空气的湿度：S S S p P p H -⋅=622.020o C 233.2m kN p S =,绝干空气水kg kg H S 015.033.23.10133.2622.0=-⨯=80o C 24.47m kN p S =,绝干空气水kg kg H S 55.04.473.1014.47622.0=-⨯=例：求20o C 下mmHg p w 54.17=时的H 和H S 及50o C 下mmHgp w 35=时的H 和H S 。
三、相对湿度（水蒸气的饱和度）ϕ定义：湿空气中水蒸气分压与相同温度下水的饱和蒸汽压之比。
S w p p =ϕ1〈ϕ，空气中水蒸气未饱和，湿空气能够继续接受水分（可以用作干燥介质）。
1=ϕ，空气中水蒸气达到饱和，湿空气不能继续接受水分（不能用作干燥介质）。
1〉ϕ，空气中水蒸气过饱和，湿空气不能继续接受水分（不能用作干燥介质）。
湿度H 不能反映湿空气继续接受水分的能力；相对湿度ϕ能够反映湿空气继续接受水分的能力；饱和蒸汽压与温度相对应，所以()t p f w ,=ϕ所以，某湿空气继续接受水分的能力与其水蒸气分压及温度有关。
例：含水蒸气的空气相对湿度为%50=ϕ，温度为55o C ，求北京地区和拉萨地区大气压下的湿含量H 。
北京地区大气压力为mmHg 770，拉萨地区大气压力为mmHg 4.459。
55o C 时水的饱和蒸汽压为15.7kPa 。
四、比容 H v定义：含单位质量（1千克）绝干空气的湿空气的总体积。
单位：m 3/kg （绝干空气）计算式：H v =1 kg 绝干空气的体积 + H kg 水气的体积()P t H P t H v v w a 55100133.1273273244.1772.0100133.12732734.2218291⨯⨯+⨯+=⨯⨯+⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=五、比热（湿热）H c定义：在常压下将含1 kg 绝干空气和 H kg 水蒸气的湿空气温度升高1o C 所需的总热量。
单位：kJ /kg （绝干空气）·o CH c = 将1 kg 绝干空气温度升高1o C 所需的热量+ H kg 水蒸气温度升高1o C所需的热量。
H c c w a ⋅+=H c H 88.101.1+=六、焓I定义：含1 kg 绝干空气的湿空气的焓。
即当温度为t o C 时，湿空气中1 kg 绝干空气的焓与 H kg 水蒸气的焓之和。
单位：kJ /kg （绝干空气）I = 1 kg 绝干空气的焓 + H kg 水蒸气的焓I = I a + H·I w若规定0 o C 以下绝干空气和水蒸气的焓为零，则()()Ht H H t c r t c I w a 249088.101.10+⋅⋅+=⋅⋅++⋅=七、露点温度 t d定义：不饱和湿空气在总压和湿度不变的情况下进行冷却而达到饱和状态时的温度。
（等湿降温过程）露点下的湿度为饱和湿度。
d d d St St St p P p H -⋅=622.0露点在干燥过程中的意义：1、通过测定露点可以测定湿空气的湿度。
2、干燥过程中，任何一处与物料接触的空气的温度都必须高于露点，否则物料将增湿。
3、粉尘回收操作中，为了确保粉尘不致回潮，一般要求操作温度超出露点15o C 以上。
八、干球温度t用普通温度计测得的湿空气的真实温度。
九、湿球温度t w湿球温度计：用水保持湿润的湿纱布包裹温度计的感温部位（水银球），这种温度计称为湿球温度计。
湿球温度t w ：湿球温度计在湿空气中的温度读数。
湿球温度计上的热质平衡：※ 水银球外湿纱布上的水汽化→吸收潜热→水银球温度降低※ 水银球与周围空气存在温差→空气向纱布传热→水银球温度升高湿纱布中水分向空气中汽化的传质速率为：()A H H k N w St H ⋅-⋅=式中：H k 是以湿度差为推动力的传质系数。
单位：kg/m 2·s·∆H Stw H 是湿纱布表面空气层的湿度。
H 是空气主体的湿度。
A 是传质面积。
水分汽化吸收的潜热量为：()tw Stw H tw r A H H k r N Q ⋅⋅-⋅=⋅=空气向湿纱布的传热量为：()w t t A Q -⋅⋅=α 所以， ()=⋅⋅-⋅tw Stw Hr A H H k ()w t t A -⋅⋅α ()H H r k t t Stw tw H w -⋅⋅-=α十、绝热饱和温度t as绝热饱和器湿空气降温——放出显热——焓降低 ；湿空气增湿——吸收潜热——焓增加。
湿空气在进出绝热饱和器前后为等焓增湿过程()()as as as H r H H t t c ⋅-=-⋅()H H c r t t as H as as -⋅-=对于水—空气系统，在绝热条件下，当气速在 3.8~10.2m/s 范围内，H H k c α=所以，湿空气的湿球温度t w 与绝热饱和温度t as 相同。
例1：已知湿空气的总压为101.3kPa，温度为30o C，湿度为0.024 kg水/kg（绝干空气）。
试计算湿空气的相对湿度、露点湿球温度、焓和空气中水蒸气分压。
例2：已知湿空气的总压为101.3kN/m2，相对湿度为70%，干球湿度为293K。
试计算下列各项。
1）湿度2）露点3）焓4）比热5）每小时将含100kg干空气的湿空气从293K升温到370K时所需的热量。
6）每小时送入预热器的湿空气的体积。
§3湿度图一、湿—焓图（H—I图）横坐标为湿空气的湿度；纵坐标为湿空气的焓。
两坐标夹角135o。
五个线群：等湿线等焓线等温线等相对湿度线水蒸气分压线1、等湿线等湿线为平行于纵坐标的垂线，等湿线上的各点湿度相同2、等焓线为一系列平行于斜轴（与纵轴夹135o角）的直线3、等干球湿度线（等温线）为一系列干球温度下I和H的关系直线。
4、等相对湿度线ϕ=100%的等ϕ线为饱和湿空气线，用作干燥介质的湿空气必定在等ϕ线以上。
5、水蒸气分压线位于饱和湿空气线下方的一条线。
二、H—I线的用法例：查出t = 30 o C，H = 0.024 kg水/kg绝干空气的湿空气的露点t d、绝热饱和温度t as、相对湿度ϕ、焓I及空气中水蒸气分压。
方法：1）查出坐标点t = 30 o C，H = 0.024 kg水/kg绝干空气2）该点沿等湿线垂直下移至ϕ=1线上，对应温度为露点t d =27.5 o C。
3）该点沿等焓线下移至ϕ=1线上，对应温度为绝热饱和温度t as=28.5 o C。
4）该点位于ϕ=88 %线上。
5）该点位于I = 22 kcal/kg绝干空气= 92 kJ/kg绝干空气线上。
6）该点沿等湿线垂直下移至水蒸气分压线上，再水平右移至纵坐标，得p w = 3.8 kPa。
§4 干燥过程的物料衡算及热量衡算一、湿物料中含水量的表示方法1、湿基含水量 w以湿物料为基准的含水量2、干基含水量 X以绝干物料为基准的含水量3、湿基含水量 w 与干基含水量 X 的换算二、物料衡算 L H 1 L H 2c 2 c X 1W = G c ·（X 1－X 2）=L ·（H 2－H 1） W 水分蒸发量 ㎏水/sG c 绝干物料的质量流量。
㎏绝干物料/s L 绝干空气的质量流量。
㎏绝干空气/s H 1、H 2 空气进出干燥器的湿度。
㎏水/㎏绝干空气 X 1、X 2 湿物料进出干燥器的干基含水量。
㎏水/㎏绝干物料 蒸发W ㎏水/s 所消耗的绝干空气量为 12H H W L -=每蒸发1㎏水/s 所消耗的绝干空气量为 121H H W L l -==例：在一连续干燥器中，每小时处理湿物料1000㎏，经干燥后，物料的含水量由10%降为2%（均为湿基）。
以热空气为干燥介质，初始湿度为0.008 ㎏水/㎏绝干空气，离开干燥器时的湿度为0.05㎏水/㎏绝干空气。
假设干燥过程中无物料损失，试求：1）水分蒸发量 2）空气消耗量 3）干燥产品量三、热量衡算预热器 干燥器H H 2 t 2 I 2I M1输入干燥器的热量有：1）空气带入热量 Q = L ·I 0 2）物料输入热量 Q = G c ·I M13）预热器供热 Q P 4）干燥器充热 Q D 输出热量有：1）空气带走的热量 Q = L ·I 2 2）物料带走的热量 Q = G c ·I M2 3）干燥器的热损失 Q LL ·I 0 + G c ·I M 1 + Q P + Q D = L ·I 2 + G c ·I M 2 + Q L系统需供热：Q = Q P + Q D = L （I 2－I 0）+ G c （I M 2 + I M 1）+ Q LQ P = L （I 1－I 0）四、空气通过干燥器时的状态变化 1、等焓干燥过程（绝热干燥过程）等焓干燥过程的条件 1）干燥器内不补充热量。
2）干燥器内的热损失可以忽略不计。
3）物料进出干燥器的焓相等。
例：已知新鲜空气o t 及o ϕ，预热后温度为1t ，干燥后为2t 。