干燥蒸发
水的蒸发与干燥
水的蒸发与干燥水是我们生活中不可或缺的重要资源之一，也是地球上最丰富的物质之一。
水在地球上以不同的形式存在，其中液态水是我们最为熟悉的一种形式。
然而，水不仅可以变成液态，还可以变成气态，这个过程就是蒸发。
与蒸发相反的过程是干燥或冷凝，即将水从气态转变为液态。
水的蒸发和干燥是水循环过程中非常重要的环节。
水的蒸发是指液态水中的分子获得足够的能量，使其从液态转变为气态。
水分子在液态状态下表现出互相吸引的特性，但是当分子获得能量时，这些吸引力会被克服，分子就能从液体表面逸出。
这就是蒸发的过程。
蒸发发生的速率受到许多因素的影响，包括温度、湿度、风速和表面积等。
较高的温度和较低的湿度会加速水的蒸发过程，而较高的风速和较大的表面积也会促进蒸发。
这就是为什么夏天水会更容易蒸发的原因。
蒸发是一种能量消耗过程，需要吸收周围的热量才能使分子获得足够的能量而蒸发。
这就是为什么我们感觉湿度较高的日子更加闷热，因为空气中的湿度较高，蒸发的速率减慢，人体散热减少，感觉热量沉积在身上。
此外，蒸发也会导致液体体积的减少。
例如，在炎热的夏天，如果把一个杯子里的水放在室外，经过一段时间后，你会发现水的体积减少了，这是因为水蒸发了一部分。
与蒸发相反的过程是干燥或冷凝。
干燥指的是将气态水分子重新转变为液态水分子的过程。
当气态水分子失去能量时，它们会减慢振动并靠近彼此。
当分子之间的距离足够近时，它们会互相吸引并形成水分子。
这就是干燥或冷凝的过程。
干燥也是一种能量释放的过程，它会在液体和气体之间转移热量。
当水分子从气态转变为液态时，释放的热量可以加热周围环境。
这就是为什么在寒冷的天气中，当我们呼吸时，会看到口鼻呼出的水蒸气在空气中凝结成细小的水滴的原因。
水的蒸发和干燥对地球的水循环过程起着重要的作用。
当太阳能照射到地球表面时，会加热水体，使其蒸发，进而形成云和大气中的水蒸气。
当水蒸汽遇到冷却的地面或冷空气时，会冷凝成液态水或固态水，最终以降水的形式返回地面。
蒸馏、蒸发(浓缩)与干燥原理及设备
浓缩是中药制剂原料成型前处理的重要单元操作。
浓度低浸出液加热除去部分溶剂溶液浓度
（二）影响蒸发（浓缩）的因素及提高蒸发 效率的措施
影响蒸发的因素，可用下式表示：
S(F-f) M∝
从公式可知：M与S、
P
（F-f）成正比，与
M:单位时间内液体的蒸发量。 P成反比。
特点： • 浓缩速度快，受热时间短； • 不受液体静压和过热影响，成分不易被破坏； • 能连续操作，可在常压或减压下进行； • 能回收溶剂 。
进行方式： 1 、使液膜快速流过加热面进行蒸发。
药液变稠后易粘附在加热面上，加大热阻，影响 蒸发，故较少使用。 2 、使药液剧烈地腾产生大量泡沫。
使用较多，一般采用流星计控制液体流速，以维 持液面恒定。否则也易发生前面的弊端。
• 原理：利用各组分的挥发性不同进行分离。 • 分类：常压蒸馏、减压蒸馏。
（一）常压蒸馏
• 定义：指在一个大气压下使液体在密闭的 蒸馏器中加热汽化，在经冷却成为液体的 一种蒸馏方法。
• 优点：设备简单，易于操作，适用于耐热 制剂的制备以及较大量液体的蒸馏、溶剂 的回收和精制。
• 缺点：影响制剂的质量，冷凝的成本高。
S:液体暴露面积。
P:大气压。
F:在一定温度时液体的饱和蒸汽压。
f:在一定温度时液体的实际蒸汽压。
提高蒸发效率，须注意的因素
• 1、足够的加热温度； • 2、药液蒸发面的面积； • 3、搅拌； • 4、蒸汽浓度； • 5、液面外蒸汽的浓度； • 6、液面表面的压力。
（三）常用的蒸发方法与设备 1、常压蒸发 含义：液体在一个大气压下的蒸发，叫常压蒸发。
食工原理蒸发和干燥的区别
食工原理蒸发和干燥的区别
食物干燥和蒸发是两种常见的食物处理方法，它们通过不同的方式将水分从食物中去除。
它们的区别如下：
1. 原理：
- 蒸发：蒸发是将液体水转化为气体水蒸气的过程。
在蒸发过程中，水分受热后逐渐蒸发成水蒸气，并从食物表面逸出。
- 干燥：干燥是通过加热或通风将食物中的水分迅速蒸发，使食物变干。
干燥的过程更加迅速，并且通常伴随着更高的温度和较多的空气流通。
2. 时间：
- 蒸发：蒸发需要较长的时间才能将水分充分蒸发。
它通常以较低的温度进行，因此需要较长的时间来将水分从食物中蒸发出去。
- 干燥：干燥是通过较高温度和较强的空气流通来加速水分的蒸发，因此干燥可以更快地将水分从食物中去除。
3. 温度：
- 蒸发：蒸发可以在较低的温度下进行，通常是将食物置于蒸锅或沸水中进行。
这有助于保持食物的口感和营养成分。
- 干燥：干燥通常需要较高的温度，以便更迅速地将水分蒸发。
这可能会导致一些食物的质地和味道发生变化。
4. 应用：
- 蒸发：蒸发通常用于制作蒸菜、蒸煮食物和制作糖果等。
它可以保持食物的嫩度和口感。
- 干燥：干燥通常用于制作干果、脆片、肉干等。
通过去除水分，可以延长食物的保质期，并改变其质地和口感。
综上所述，蒸发和干燥是不同的食物处理方法，具有不同的原理、时间、温度和应用。
在选择使用哪种方法时，可以根据食物的性质和需求进行选择。
危险化学品蒸发与干燥时的安全要点
危险化学品蒸发与干燥时的安全要点一、蒸发1.蒸发操作概述蒸发是借加热作用使溶液中的溶剂不断汽化，以提高溶液中溶质的浓度或使溶质析出的物理过程。
例如，氯碱工业中的碱液提浓、海水的淡化等。
蒸发过程的实质就是一个传热过程。
蒸发设备即蒸发器，它主要由加热室和蒸发室两部分组成。
常见蒸发器的种类有循环型和单程型两种。
循环型蒸发器由于其结构差异使循环的速度不同，有很多种形式，其共同的特点是使溶液在其中做循环运动，物料在加热室内的滞料量大，高温下停留的时间较长，不宜处理热敏性物料。
单程型蒸发器又称膜式蒸发器，按溶液在其中的流动方向和成膜原因不同分为不同的形式，其共同的特点是溶液只通过加热室一次即可达到所需的蒸发浓度，特别宜于处理热敏性物料。
2.蒸发的安全要点蒸发操作的安全技术要点就是控制好蒸发的温度，防止物料产生局部过热及分解导致事故。
根据蒸发物料的特性选择适宜的蒸发压力、蒸发器形式和蒸发流程是十分关键的。
（1）被蒸发的溶液，皆具有一定的特性。
如溶质在浓缩过程中可能有结晶、沉淀和污垢生成。
这些将导致传热效率的降低，并产生局部过热，促使物料分解、燃烧和爆炸。
因此，对加热部分需经常清洗。
（2）对热敏性物料的蒸发，须考虑温度控制问题。
为防止热敏性物料的分解，可采用真空蒸发，以降低蒸发温度，或尽量缩短溶液在蒸发器内停留时间和与加热面的接触时间，可采用单程型蒸发器。
（3）由于溶液的蒸发产生结晶和沉淀，而这些物质又是不稳定的，则更应注意严格控制蒸发温度。
二、干燥1.干燥操作概述干燥是利用干燥介质所提供的热能除去固体物料中的水分（或其他溶剂）的单元操作。
干燥所用的干燥介质有空气、烟道气、氮气或其他惰性介质。
根据传热的方式不同，可以分为对流干燥、传导干燥和辐射干燥。
所用的干燥器有厢式干燥器、气流干燥器、沸腾干燥器、转筒干燥器、喷雾干燥器、滚筒干燥器、真空盘架式干燥器、红外线干燥器、远红外线干燥器、微波干燥器。
2.干燥的安全要点干燥过程的主要危险有干燥温度、时间控制不当造成物料分解爆炸，以及操作过程中散发出来的易燃易爆气体或粉尘与点火源接触而产生燃烧爆炸等。
《化工原理实验》(传热、干燥 、蒸发)
《化工原理实验》（传热、干燥、蒸发）（总分100分）一选择题（每空2分，共30分）1 对蒸汽-空气体系的传热实验，你认为 A 方案对强化传热在工程中是可行的。
A提高空气的流速 B 提高蒸汽的压强C 采用过热蒸汽以提高传热温差D 在蒸汽侧管壁上加装翅片2在干燥实验中，提高空气的进口温度则干燥速率____A____；若提高进口空气的湿度则干燥速率_____B_______A提高 B 降低 C 不变 D 不确定3换热器中冷热流体一般为逆流流动，这主要是为了 B A减少流动阻力 B减少冷却剂用量 C提高传热系数4在换热器上输水器的作用是排放冷凝液，截留蒸汽，当其发生阻塞，会导致 CA 不凝性气体增多 B被加热流体的流量增大C 换热器的总传热系数减小D 冷流体出口温度上升5 湿空气经预热后，空气的焓增大，而 AA H，都升高B H不变，降低C H，都降低6在干燥流程中，湿空气经预热器预热后，其温度 A ，相对湿度BA 升高B 降低C 不变7湍流体与器壁间的对流传热(即给热过程)其热阻主要存在于 C A 流体内 B 器壁内 C 湍流体滞流内层中 D 流体湍流区域内。
8蒸汽中不凝性气体的存在，会使它的对流传热系数值 AA 降低B 升高C 不变9蒸发操作中，从溶液中汽化出来的蒸汽，常称为 BA 生蒸汽B 二次蒸汽C 额外蒸汽10蒸发器的有效温度差是指 AA 加热蒸汽温度与溶液的沸点之差B 加热蒸汽与二次蒸汽温度之差C温度差损失11提高蒸发器生产强度的主要途径是增大 CA 传热温度差B 加热蒸汽压力C 传热系数D 传热面积12 蒸发室内溶液的沸点 B 二次蒸汽的温度。
A 等于B 高于C 低于13 在稳定变温传热中，流体的流向选择 B 时传热平均温度差最大。
A 并流B 逆流C 错流二填空题（每空2分，共30分）1根据干燥过程的特点，干燥过程分为两个阶段。
恒速干燥阶段也称为表面汽化，控制阶段，物料表面的温度维持恒定，故干燥速率恒定不变。
干燥机工作原理
干燥机工作原理干燥机是一种常见的工业设备，用于将湿物质中的水分蒸发或者除去，以达到干燥的目的。
它在许多行业中被广泛应用，如食品加工、制药、化工、冶金等。
干燥机的工作原理基于蒸发原理和传热原理。
下面将详细介绍干燥机的工作原理。
1. 蒸发原理：干燥机中的湿物质通过加热来蒸发水分。
加热源可以是燃烧器、电加热器或者蒸汽等。
当湿物质进入干燥机后，加热源将提供热量，使湿物质的温度升高。
随着温度的升高，湿物质中的水分开始蒸发。
蒸发的水分以水蒸气的形式从干燥机中排出。
干燥机内的湿气由排气系统排出，从而实现湿物质的干燥。
2. 传热原理：干燥机中的传热主要通过对流传热和辐射传热来实现。
对流传热是指通过流体（如空气）与湿物质的接触，将热量传递给湿物质的过程。
干燥机内的加热源产生的热量通过对流传热，使湿物质的温度升高。
辐射传热是指通过热辐射将热量传递给湿物质的过程。
干燥机内的加热源产生的热辐射能够直接作用于湿物质，使其温度升高。
3. 干燥机的组成部份：干燥机主要由进料系统、加热系统、排料系统、排气系统和控制系统等组成。
- 进料系统：用于将湿物质送入干燥机内部。
进料系统通常包括输送带、螺旋输送器等设备，以确保湿物质均匀地进入干燥机。
- 加热系统：提供热量以实现湿物质的干燥。
加热系统可以是燃烧器、电加热器或者蒸汽等。
加热系统通过传热原理将热量传递给湿物质。
- 排料系统：用于将干燥后的物质从干燥机中排出。
排料系统通常包括排料口、输送带等设备，以便将干燥后的物质顺利地排出。
- 排气系统：用于将干燥过程中产生的湿气排出干燥机。
排气系统通常包括风机、管道等设备，以确保湿气能够有效地排出。
- 控制系统：用于控制干燥机的运行参数，如温度、湿度、进料速度等。
控制系统通常包括温度传感器、湿度传感器、控制面板等设备。
总结：干燥机通过蒸发原理和传热原理实现湿物质的干燥。
加热源提供热量，使湿物质的温度升高，从而使水分蒸发。
干燥机的组成部份包括进料系统、加热系统、排料系统、排气系统和控制系统等。
蒸发结晶过滤洗涤干燥顺序
蒸发结晶过滤洗涤干燥顺序在化工、制药、食品等行业中，蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥是常用的一系列工艺流程。
正确的顺序和方法能有效地提高工作效率和产品质量。
蒸发是将溶液或悬浮液中的溶剂蒸发掉，使溶质逐渐浓缩，渐渐形成固体。
在蒸发时，要根据物料特性和产品要求，选择适当的蒸发设备和操作条件。
通常采用批量或连续式蒸发器，如单效、多效、蒸发罐、蒸发塔等。
结晶是将溶液或悬浮液中过饱和的溶质从溶液或悬浮液中析出，形成晶体。
结晶通常需要加热、搅拌、降温等操作，使过饱和度达到一定的程度，然后采用冷却结晶或挥发结晶方式进行。
常用的结晶设备有真空结晶器、桶式挥发器、槽式结晶器等。
过滤是将结晶液或悬浮液中的固体颗粒分离出来，获得干净的过滤液或过滤渣。
在过滤时，要根据物料特性、固液分离效果和操作要求选择合适的过滤方式和设备。
常用的过滤设备有压滤机、离心机、过滤板、滤袋等。
洗涤是在过滤后，将固体颗粒表面残留的溶质或杂质用水或溶液洗去。
洗涤不仅能够提高产物纯度，还能去除残留的可溶性盐等有害物质。
通常采用分级洗涤的顺序，即先用纯净水洗涤，后逐渐使用浓度逐步加大的溶液进行多次洗涤。
干燥是将洗涤后的固体颗粒中的水分或其他无机物分离出来，使产品达到要求的含水率及干燥状态。
在干燥时，要根据具体情况选择适当的干燥设备和方法，如真空干燥、喷雾干燥、太阳能干燥等。
以上是蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥的基本顺序和工艺流程。
尽管每个过程都非常重要，但正确的顺序和操作方式可以更好地保证产品质量和效率。
操作人员应严格按照工艺流程，掌握好每一个环节，确保整个流程的质量和稳定性。
干燥过程的三个阶段
干燥过程的三个阶段干燥是将物体中的水分蒸发或排除的过程，常用于食品加工、农产品储存、工业生产等领域。
干燥过程通常可以分为三个阶段：前期加热阶段、稳定干燥阶段和尾期干燥阶段。
一、前期加热阶段在干燥过程开始时，物体中的水分含量较高，需要通过加热来提高物体的温度，使水分开始蒸发。
这个阶段的目标是将物体加热至水分蒸发的起始温度，通常称为临界温度。
在前期加热阶段，需要将热量传递给物体。
一种常用的方式是通过对流传热，即通过热空气或其他传热介质与物体表面接触，将热量传递给物体。
此外，还可以通过辐射传热，即通过辐射热能将热量传递给物体。
无论是对流传热还是辐射传热，都需要控制加热速率，避免过快或过慢导致物体表面或内部温度不均匀。
二、稳定干燥阶段当物体温度达到临界温度后，水分开始蒸发，进入稳定干燥阶段。
在这个阶段，物体表面的水分不断蒸发，同时从内部传导到表面。
稳定干燥阶段的目标是保持稳定的干燥速率，使物体的水分逐渐减少。
在稳定干燥阶段，需要控制干燥空气的湿度和温度，以维持适当的干燥条件。
通常采用恒温恒湿的方法，即保持干燥空气的温度和湿度不变。
这样可以确保物体表面和内部的水分能够持续蒸发，并且防止物体表面过度干燥或干燥不均匀。
三、尾期干燥阶段当物体的水分已经大部分蒸发后，进入尾期干燥阶段。
在这个阶段，物体表面的水分已经基本蒸发完毕，只剩下内部的水分需要蒸发。
尾期干燥阶段的目标是尽量减少干燥时间，使物体达到所需的干燥程度。
在尾期干燥阶段，通常需要调整干燥条件，以加快水分的蒸发速率。
可以适当提高干燥空气的温度或降低湿度，增加干燥速率。
此外，还可以采用真空干燥的方法，通过降低环境压力，加快水分的蒸发速率。
总结干燥过程可以分为前期加热阶段、稳定干燥阶段和尾期干燥阶段。
在前期加热阶段，需要通过加热将物体温度提高至临界温度。
在稳定干燥阶段，需要控制干燥条件，使物体表面和内部的水分逐渐蒸发。
在尾期干燥阶段，需要调整干燥条件，加快水分的蒸发速率，使物体达到所需的干燥程度。
《化工原理》干燥
《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 。
干燥和水分的蒸发
市场需求：随着工业发展和环 保要求的提高，干燥和蒸发技
术的市场需求将持续增长
创新机遇：通过技术创新和 研发，可以开发出更高效、 环保的干燥和蒸发技术，抢
占市场份额
THANK YOU
汇报人：XX
干燥方法：自然干燥、人工干燥、真空干燥等
干燥效果：干燥后的物体表面光滑、无水分残留，易于保存和运输
干燥的方法和分类
自然干燥：利用自然环境进行干燥，如晒干、风干等 人工干燥：利用人工设备进行干燥，如烘干机、微波干燥等 干燥剂干燥：利用干燥剂吸收水分进行干燥，如硅胶、活性炭等 冷冻干燥：利用低温使水分冻结，然后升华进行干燥，适用于食品、药品等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
干燥方法：自然干燥、人工干燥、 机械干燥等。
干燥效果：衡量干燥效果的指标包 括干燥时间、能耗、产品质量等。
干燥的原理和过程
干燥原理：通过降低空气湿度，使物体表面的水分蒸发
干燥过程：首先将物体表面的水分吸收到干燥介质中，然后通过加热或降低压力等方式 使干燥介质中的水分蒸发
制药行业：蒸发 技术用于药物的 浓缩、结晶和干 燥
化工行业：干燥 和蒸发技术用于 化工产品的生产 和加工
环保行业：干燥 和蒸发技术用于 废水处理和废气 净化
日常生活中的应用
干燥：食品、药品、衣物等的干燥处理 蒸发：海水淡化、废水处理、制冷空调等 日常生活：洗菜、煮饭、洗澡等过程中的水分蒸发 工业生产：化工、制药、食品加工等行业中的干燥和蒸发过程
2
水分的蒸发
水分的定义和性质
性质：水分的蒸发速度与温度、 湿度、风速等因素有关
水分：物质中所含的水分，通 常以百分比表示
蒸发过程：水分从液态变为气 态的过程
蒸馏、蒸发(浓缩)与干燥
(六)红外干燥
红外线照射而加热
波长范围
0.72∽1000m；
0.72∽5.6m近红外；
5.6∽1000m远红外。
优点：受热均匀、
红外线干燥器示意图
干燥快、质量好；
1-传送装置 2-红外线辐射器
缺点：电能消耗大。
3-反射集光装置
（七）冷冻干燥
（三）减压干燥
热敏性物料，或高温下易氧化，或 排出的气体有价值、有毒害、有燃烧 性等物料，可将这些气体回收
气流、减压干燥设备
厢式干燥器 厢式干燥器多采用
废气循环法和中间 加热法。 厢式干燥器设备简 单，适应性强，应 用于生产量少的物 料间歇式干燥中。
但劳动强度大，热 量消耗量大。
（四）喷雾干燥
吹散蒸汽、减压蒸发。 （2）液体蒸发面的面积:正比 （3）液体表面上的压力:反比，减压蒸发 （4）传热温度差
热源、溶液的温度差20℃。
❖ 蒸发的影响因素： （5）液面结膜：搅拌 （6）液面外蒸汽的温度：通入热风 （7）液体的静压力：
加大液面、沸腾蒸发 （8）沸点升高：
浓度，蒸发，搅拌、加稀溶液
蒸发 常压蒸发设备
A属于流化干燥
B雾滴小、受热面大
C雾滴受热时间长 D液滴受热时间短
E粒子上下移动受热时间长
3、下列中，（ ）属于蒸馏操作范畴。
A乙醇的精制 B乙醇液的回收 C挥发油提取
D水提液的浓缩
E 100%纯乙醇制备
4、在蒸发过程中，不断地搅拌可以促进蒸发
速度，其原因（ ）。
A可以破坏蒸发表面的结膜现象
B加快对流传热 C防止液面温度下降
❖使用的频率为915Hz和245Hz。 ❖优点：加热迅速、均匀、干燥快、热效
简述干燥的过程
简述干燥的过程
干燥过程，是物理学上最重要的一项技术，它包括各种物质的凝结和去除湿气的动作。
干燥的过程在很多工业生产中都有着广泛的应用，其目的是通过改变物质的状态而使物质的含水量降低至指定程度。
一般来说，干燥过程由三个阶段组成，即温度升高、湿气蒸发、物质凝结。
首先，需要升高温度以便去除湿气。
这一阶段会释放大量热量，需要考虑温度控制、湿度感知、安全防护等问题，而且有很多因素都会影响这一阶段的温度。
其次，湿气蒸发的阶段。
这一阶段的温度可控制的范围较窄，可能会出现湿气和冷凝水的现象。
最后，物质凝结的阶段，凝结物质的温度、压力、温度调节等都是干燥过程中非常重要的一环，需要严格控制和监护。
一般而言，干燥一般可以分成两种形式：湿热法和冷热法。
湿热法是利用高温的热量将湿气吸附在物质表面上，随后利用冷气将湿气冷凝，并将湿气冷凝水分离出来。
冷热法是物质温度降低到湿死点以下，使其蒸发的湿气变成气态，此时再进行空气干燥就可以达到要求的干燥条件了。
干燥过程的精准控制是一项技术极其复杂的工作，它需要多个环节和多种技术的运用才能成功实施。
这就要求干燥装置应具备好的温度控制能力、良好的湿度感知功能、结实耐用的安全防护功能。
另外，还有热量发生量计算、存放温度控制、防止结晶变形、空气动力充足性检查等步骤，确保了整个干燥过程的顺利实施。
因此，干燥的过程是工业生产中的一项复杂技术，需要多个环节的精准控制和多种技术的应用，才能实现更好的干燥效果。
为了达到更理想的干燥效果，我们必须充分了解干燥的过程，以及控制并监护每个环节的操作，严格遵守标准，以保证安全可靠、质量可靠。
第四章 蒸馏 蒸发 干燥
蒸发操作的目的 获得浓缩的溶液，直接作为成品或 半成品。
脱除溶剂，此过程常伴随有结晶过 程
去除杂质。
自然蒸发：溶剂在低于沸点下气化。 仅在液体表面进行，速度慢，效率低
蒸发的方式：
沸腾蒸发：是在沸点下的蒸发，溶液任何部分 都发生气化，速度快，效率高
• 操作过程：先开启真空装置，待分离的混合液自 进料口吸入器内，继续减压至规定范围。徐徐打 开蒸气进口，使器内料液适度沸腾。混合液蒸气 经除沫器与液沫分开，进入冷凝器被冷凝而收集 于接受器中。蒸馏完毕，先关闭真空装置，开启 放气阀。
减压蒸馏注意事项： 1）为了保证一定的蒸馏空间，器内液面应与观察窗相近
（二）传热系数（K）的影响
增加K 是提高蒸发设备效率的主要途径。
k
1
1 a0
1 a1
RW
R5
a0：管间蒸汽冷凝传热膜系数 ai：管内溶液沸腾传热膜系数 Rw：管壁热阻 Rs：管内垢层热阻
蒸发浓缩不易结晶或结垢的料液时，影响K值的主要因素是ai 对于自然循环型蒸发设备，在垂直蒸发管内沿管长方向各部分的传
操作方法：将液体加入蒸馏瓶，加入沸石或几颗洗净 的碎瓷片，以防液体爆沸。蒸馏瓶塞上带有温度计和 蒸气导管的橡胶塞，并将蒸气导管与冷凝器紧密连接。 冷凝管末端用牛角管与接受器连接，然后接通冷却水。 水浴加热至沸，则蒸气进入冷凝器经冷却后馏液从牛 角管流入接受器，停止蒸馏时，先除去热源，待沸腾 停止后，再关闭冷却水，取下接受器，最后拆除蒸馏 瓶。
3特殊蒸馏原理?对于沸点非常接近的成分组成的溶液或具有恒沸点的混合液当一般蒸馏方法难将其分离时在待分离液体中加入第三种组分从而改变原液体的性质提高组分间的相对挥发度或生成新的恒沸液使原来不能用一般蒸馏方法分离的混合液在第三种组分的作用下能通过蒸馏得到有效的分离
常见到的干燥方法及其应用
常见到的干燥方法及其应用无论是日常生活还是生产物料我们都必须进行干燥，微波干燥机范围也是很广，这里简单介绍一下我们常见到的干燥方法及其应用。
简单来说干燥就是把需要干燥的物料所含有的多余的水分去除掉，由于各种物料的形态不同，可以是固体、液体，固体又可分大块料、纤维料、颗粒料、细粉料等，所以物料中所含有的水分的形和量又不同。
针对不同的物料，我们可以采用以下四种方法来进行干燥。
（1）机械力直接分离脱水法：机械力直接分离脱水法就是通过采用施加外力的方法，将物料和水分分离开来。
比如我们常用到的扭挤（扭毛巾），压榨（榨汁机）、离心分离（离心脱水）等方法。
直接分离脱水法只能除去物料中富含部分水分，这种方法去除的水分后余留的水分较多，一般还会余下10%～15%。
由于机械力直接分离脱水速度快，效率高，法是一种最经济干燥方法。
（2）加热蒸发干燥法加热蒸发干燥法也就是我们常烘干方法，利用热源加热物料，提高物料的温度气化物料中的水分。
除去物料中的水分。
这种加热蒸发干燥法的加热方法有多种，微波加热是直接加热干燥法，其它加热法都是间接加热干燥法。
这种方法适用于结合水或结晶水的烘干，或者低含水量阶段产品的烘干。
（3）吸湿干燥法吸湿干燥法是利用能吸湿的物料吸掉要干燥的物料中的水分，比如采用干毛巾吸头发中的水分，又比如采用化学吸湿剂除去气体、液体、固体物料中的少量水分，由于吸湿剂的除湿能力有限，仅用于除去物料中的微量水分。
因此生产中应用很少。
（4）风干干燥法，在生活中，我们还常常遇到要干燥物体表面的附着水的情况，这时情况，以上三种方法都不适用，最好是采用风干干燥法。
在工业生产的过程中，由于物料的干燥过程较为复杂，上海博奥烘干设备公司建议对于高湿物料一般应先采用离心脱水法去除大量的自由水分，之后再采取加热干燥设备来进行加热干燥。
上海博奥微波能设备有限公司自设备完成安装、调试合格之日始,12个月为品质质保期，终身技术服务。
由于该设备是非标设备，以上仅供参考，欢迎新、老客户来电垂询或直接到我公司考察、洽谈合作。
蒸发与干燥技术
喷雾干燥
定义
喷雾干燥是利用喷雾器将湿物料分散成雾状液滴，在热空气中与热 交换面充分接触，从而达到干燥的目的。
特点
喷雾干燥具有干燥速度快、效率高、操作简单等特点。但喷雾干燥 的能耗较大，且对物料的粒度、粘度等有一定要求。
应用
喷雾干燥广泛应用于化工、食品、医药等领域，如奶粉、速溶咖啡、 抗菌剂等产品的生产。
干燥技术的基本原理
干燥过程
干燥过程
是指通过加热或其他方式去除湿 物料中的水分，使其达到所需的
湿度指标的过程。
干燥过程的分类
根据操作原理，干燥过程可分为 蒸发干燥、接触干燥和气流干燥
等。
干燥过程的阶段
干燥过程通常分为恒速干燥和降 速干燥两个阶段，恒速干燥阶段 水分蒸发主要在物料表面进行， 降速干燥阶段水分由物料内部逐
真空干燥
定义
真空干燥是在真空环境下，利用 热能将湿物料中的水分汽化蒸发，
从而获得干燥产品的方法。
特点
干燥时间短，能量消耗较小，干燥 效率高。同时可减轻高温对易氧化 物料的氧化程度。但设备成本高， 操作复杂。
应用
真空干燥广泛应用于化工、医药、 食品等行业的物料干燥，如中药材、 食品添加剂、维生素等。
蒸发器的设计
蒸发器设计应考虑传热面积、 传热效率、热源选择等因素。
根据工艺需求，蒸发器可分为 单效、双效或多效蒸发器。
蒸发器的材质应耐腐蚀、耐高 温，以保证长期稳定运行。
蒸发器的操作与优化
操作参数如进料量、温度、压力等应 控制在最佳范围内，以提高蒸发效率。
通过技术改造和升级，不断优化蒸发 器的性能和效率。
按操作条件
分为常压干燥和真空干燥。
干燥技术的应用领域
食品工业
蒸馏蒸发浓缩与干燥
中药药剂学
（三）干燥速度与干燥方法 1）干燥速度：不宜过快 否则表面粉粒粘着，熔化结壳，阻碍内部水分的 扩散和蒸发—----假干现象。 2）干燥方式： 静态干燥：温度应逐渐升高，否则，易结壳， 形成假干现象。 动态干燥：颗粒处于跳动、悬浮状态，大大增 加暴露面积，提高干燥效率。 静态干燥U<动态干燥U
中药药剂学
中药药剂学
中药药剂学
（四）喷雾干燥法 利用雾化器将一定浓度的液态物料，喷射成雾状液 滴，落于一定流速的热气流中，使之迅速干燥，获得粉 状或颗粒状制品。 优点：1）动态瞬间干燥。特别适用于热敏性物料； 干燥时间零点几秒至十几秒。 2) 产品质量好。松脆易溶；保持原来的色香味。 3) 可根据需要调节产品的细度和含水量等。 可得含水量<5%, 180以上细粉，可制微囊 缺点：进风温度较低时，热效率只有30％~40％；设备 清洗较麻烦。
中药药剂学
一、干燥的原理： （一）物料中所含水分的性质 1．结晶水 化学结合水，风化去除，在药剂中不视 为干燥。 如芒硝风化失去结晶水而成玄明粉。 2．结合水 物料细小毛细管、细胞中的水分。 难以去除。因为毛细管内水分蒸气压低； 细胞中的水分被细胞膜包围和封闭。
中药药剂学
中药药剂学
3．非结合水 物料表面，粗大毛细管或孔隙中水分。 与物料结合力弱，易于去除。 4. 平衡水分与自由水分 物料中的水分与空气中水份处于动态平衡状态时 物料中所含的水分称为该空气状态下物料的平衡水分。 干燥不能去除平衡水分。 高于平衡水分的那部分水称自由水分。 干燥能除自由水分。 5总水分=自由水分(全部非结合水与部分结合水) + 平衡水分
适用：蒸发量较大、热敏性、粘度不大于0.05Pa.s及易产 生泡沫的溶液. 不适于高粘度、有结晶析出或易结垢的溶液。
蒸发结晶干燥设备培训
人员受伤：立 即进行急救， 送往医院治疗
火灾事故：立 即使用灭火器 进行灭火，并 拨打火警电话
泄漏事故：立 即关闭设备， 疏散人员，并 采取相应的防
护措施
性能测试与评估培 训
设备性能测试的目的和意义 设备性能测试的方法和步骤 设备性能测试的注意事项 设备性能测试的结果分析和报告编写
设备性能评估标准：根据设备的设计、制造、安装和使用要求，制定相应的评估标准，如设 备稳定性、可靠性、效率等。
检查电源、线 定：检查设备 检查干燥剂是 检查设备内部
路和启动按钮 是否安装牢固、 否充足、干燥 是否有异物、
是否正常
电源电压是否 温度和湿度是 干燥剂是否过
稳定
否适宜
期或受潮
设备漏气：检 查设备密封圈 是否完好、管 道连接处是否
松动
设备噪音大： 检查设备轴承 是否磨损、风
扇是否松动
维护保养培训
定期检查设备运行状态，确保设备 正常运行
常见问题及解决 方法：了解设备 运行中可能出现 的常见问题，掌 握相应的解决方 法
严格遵守操作规程，确保 设备安全运行
定期检查设备部件，确保 设备处于良好状态
注意观察设备运行参数， 及时调整设备运行状态
保持设备清洁卫生，防止 设备故障和污染
设备无法启动： 设备运行不稳 干燥效果不佳： 设备出现异味：
适用于各种晶体、颗粒、粉末的干 燥
适用于连续或间歇式生产工艺
添加标题
添加标题
适用于医药、食品、化工等行业
添加标题
添加标题
适用于大规模或小规模生产需求
操作培训
设备准备：检查 设备是否完好， 确认物料和溶剂 的种类和数量
操作步骤：按照 规定的操作顺序， 进行设备的启动、 运行和停止操作
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
干燥自测题同一物料，如恒速段的干燥速率增加，则临界含水量增大，物料平衡水分随温度升高而减小。
不饱和湿空气当温度升高时，湿球温度升高，绝对湿度不变，相对湿度降低，露点不变，比容增大，焓增大。
区除可除水分与不可除水分的分界点是平衡湿含量。
恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括恒速干燥阶段（包括预热段）和降速干燥阶段，其中两干燥阶段的交点对应的物料含水量称为临界含水量。
恒速干燥阶段也称为表面汽化控制阶段，降速阶段也称为内部迁移控制阶段。
不饱和空气：t>t as(或t w)>t d；饱和空气：t=t as=t d.已知湿空气的下列任一对参数：t-t w，t-t d，t-φ，可由湿焓图查得其它参数。
物料中总水分可分为非结合水分与结合水分，也可分为自由水分和平衡水分。
物料中水分超过平衡水分的部分水分为自由水分，可用干燥方法除去；水分大于x B*（与φ=100%湿空气接触时的平衡水分）部分为非结合水，小于x B*水分为结合水。
一、填空题1．对流干燥操作的必要条件是湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水汽分压，干燥过程是热量传递和质量传递相结合的过程。
2．对流干燥操作中，通常以湿空气作干燥介质。
它既作为载热体，又作为载湿体。
3．相对湿度定义为：湿空气中水蒸气分压pv与同温下水的饱和蒸汽压pS的百分比值，当空气的湿含量一定时，其温度愈高，则相对湿度愈低，表明空气吸湿能力愈强，所以湿空气在进干燥器之前都要经预热器预热。
4.．湿物料的含水量由两种表示方法，湿基含水量w和干基含水量X。
它们之间的关系可表示为w=X/(1+X)。
5. 将含水量为0.5 kg水/kg绝干料的某物料与饱和湿空气接触，其平衡水分为0.45 kg水/kg将其与一定状态的空气接触，测出物料的平衡水分为0.05 kg水/kg绝干料，则此物料的自由水分为___________________，其中结合水分为，非结合水分为。
6.在恒定的干燥条件下，将含水20%的湿物料进行干燥，开始时干燥速率恒定，当干燥至含水量为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0.05%，则物料的临界含水量为________，临界自由含水量为___ _。
二、简答题：1. 恒速干燥的特点？影响恒速干燥速率的因素有哪些？特点：①除去的水分是非结合水；②属于表面汽化控制阶段；③物料表面的温度始终保持为空气的湿球温度；④干燥速率的大小，主要取决于空气的性质，而与湿物料的性质关系很小。
影响因素：干燥介质的状态，流速以及它与物料接触方式。
2. 降速干燥的特点？影响降速干燥速率的因素有哪些？特点：①干燥速率主要决定于物料本身的结构、形状和大小等，而与空气的性质关系很小；②物料表面的温度不断上升，而最后接近于空气的温度。
影响因素：物料结构，含水类型，物料与空气接触方式，物料本身的温度。
三、计算题1. 今有一干燥器，湿物料处理量为800kg/h 。
要求物料干燥后含水量由30%减至4%（均为湿基）。
干燥介质为空气，初温15℃，相对湿度为50%，经预热器加热至120℃进入干燥器，出干燥器时降温至45℃，相对湿度为80%。
用图示的方法在焓湿图上绘制干燥全过程。
计算（a ）水分蒸发量W ； （b ）空气消耗量L 、单位空气消耗量。
解：（a ）水分蒸发量W ：已知G1=800kg/h ，w1=30%，w2=4%，则Gc=G1（1-w1）=800（1-0.3）=560kg/hW=Gc （X1-X2）=560×（0.429-0.042）=216.7kg 水/h（b ）空气消耗量L 、单位空气消耗量：由I-H 图中查得，空气在t=15℃，φ0=50%时的湿度为H=0.005kg 水/kg 绝干空气；在t2=45℃，φ2=80%时的湿度为H2=0.052kg 水/kg 绝干空气；空气通过预热器湿度不变，即H0=H1。
L=W/（H2－H1)=W/（H2－H0）=216.7/（0.052－0.005）＝4610干空气/hｌ=1/(H2-H0)=1/(0.052-0.005)=21.3kg 干空气/kg 水2. 有一间歇操作干燥器，将物料由含水量w1=27%干燥到w2=5%（均为湿基），该物料的临界含水量Xc=0.20kg 水/kg 干物料，平衡含水量X*=0.05kg 水/kg 干物料。
已知湿物料的质量为200kg ，干燥表面积为0.025m2/kg 干物料，装卸时间τ′=1h ，试确定每批物料的干燥周期。
解：绝对干物料量 G c ′=G 1′（1-w 1）=200×（1-0.27）=146kg ，干燥总表面积 S=146×0.025=3.65m 2将物料中的水分换算成干基含水量 最初含水量37.027.0127.01111=-=-=w w X kg 水/kg 干物料 最终含水量053.005.0105.01222=-=-=w w X kg 水/kg 干物料 该物料的临界含水量X c =0.20kg 水/kg 干物料，平衡含水量X *=0.05kg 水/kg 干物料，由于X 2＜X c ，所以干燥过程应包括恒速和降速两个阶段，各段所需的干燥时间分别计算。
① 恒速阶段τ1由X 1=0.37至X c =0.20，由图7-15中查得U 0=1.5kg/（m 2·h ） ()()53420037065351146101.....X X S U G c c =-⨯⨯=-'=τh ② 降速阶段τ2由X c =0.20至X 2=0.053，X *=0.05代入式（7-42），求得 1005.020.05.1*0=-=-=X X U K c X kg/(m 2·h) 7.1505.0053.005.020.0ln 65.310146ln *2*2=--⨯=--'=X X X X S K G c X c τh ③ 每批物料的干燥周期τ：τ=τ1+τ2+τ′=4.53+15.7+1=21.2h蒸发自测题一、填空题：1. 实现蒸发的必要条件是不断供给能源使溶液沸腾和不断移走二次蒸气。
2．单位蒸气消耗量是指蒸发1kg水分时散热蒸发的消耗量，其单位是kg/kg。
它是衡量蒸发装置经济程度的指标。
单效蒸发单位蒸汽消耗量为1kg/kg，多效蒸发单位蒸汽消耗量1.1kg/kg。
3. 蒸发器的生产强度是指单位传热面积上单位时间内蒸发的水量。
蒸发器的生产能力是指单位时间内蒸发的水分量。
4. 升膜式蒸发器适宜处理蒸发量较大、热敏性、粘度不大及易起沫溶液。
降膜式蒸发器适宜处理粘度较大、浓度较高溶液，两者均不宜处理易结晶和易结垢溶液。
二、简答题：1. 温度差损失的原因是什么？如何计算？（书P224）①溶液蒸汽压降低而导致的沸点升高：△＇=f△0’②液体静压效应的沸点升高：△＇＇=t m-t③管道摩擦的温差损失：△＇＇＇(通常取1~1.5℃)。
总温差损失为：△=△＇+△＇＇+△＇＇＇2.食品物料进行蒸发时有何特点？（书P218）①食品物料多为热敏性物料，在高温或长时间加热时会收到破坏。
避免物料被热破坏的措施有：限制加热温度、采用“高温短时”蒸发、改善蒸发器内的流动以消除死角等。
②某些食品物料是酸性的，会对设备造成腐蚀。
在设计蒸发器时应选择耐腐蚀的材料。
③许多食品含蛋白质、多糖、果胶等大分子，黏度较高，蒸发时传热系数较低。
加入表面活性剂可以降低黏度，改善蒸发。
④食品中的Ca2+、Mg2+等离子在浓缩时可能会沉淀下来，蛋白质、糖、果胶等物质受热过度时也会变性、结焦，这些都是造成结垢的因素。
应采取措施避免或减缓结垢，产生了结垢后也应及时清除。
⑤某些食品物料在沸腾时会形成泡沫。
泡沫的形成与界面张力有关，可以使用消泡剂，也可以采用机械装置消除泡沫。
3. 强化蒸发器生产强度的途径有哪些？欲提高蒸发器的生产强度，必须设法提高蒸发器的总传热系数和传热温度差。
（1）传热温度差主要取决于加热蒸气和冷凝器中二次蒸气的压强。
增大加热蒸气的压强和提高冷凝器的真空度可以提高传热温度差，但是是有一定限度的。
（2）一般来说，增大总传热系数是提高蒸发器生产强度的主要途径。
总传热系数K值取决于对流传热系数和污垢热阻。
蒸气冷凝传热系数通常比溶液沸腾传热系数大，即传热总热阻中，蒸气冷凝侧的热阻较小。
在蒸发器的设计和操作中，必须考虑及时排除蒸气中的不凝气，否则，其热阻将大大增加，使总传热系数下降。
4. 对于粘度较大物料进行蒸发操作，适宜采用强制循环方式的原因是什么？强制循环蒸发器利用外加动力（泵）进行循环，适于处理粘度大，易结晶或易结垢的溶液。
5. 比较单效蒸发和多效蒸发。
单效蒸发：将二次蒸气不在利用而直接送到冷凝器冷凝以除去的蒸发操作。
多效蒸发：若将二次蒸气通到另一压力较低的蒸发器作为加热蒸气，则可提高加热蒸气（生蒸气）的利用率，这种串联蒸发操作称为多效蒸发。
采用单效蒸发时，蒸发1kg水大约需要1kg加热蒸汽。
使用多效蒸发时，由于二次蒸汽的多次利用，消耗1kg 加热蒸汽所能蒸发的水量成倍增加。
可见多效蒸发使热能得到了更为有效的利用。
由于蒸发量与传热量成正比，多效蒸发并没有提高蒸发量，而只是节约了加热蒸汽，其代价则是设备投资增加。
在相同的操作条件下，多效蒸发器的生产能力并不比传热面积与其中一个效相等的单效蒸发器的生产能力大。
三、计算题：1、用一单效蒸发器将2500kg/h 的NaOH 水溶液由10%浓缩到25%（均为质量百分数），已知加热蒸气压力为450kPa ，蒸发室内压力为101.3kPa,溶液的沸点为115℃，比热容为3.9kJ/(kg ·℃)，热损失为20kW 。
试计算以下两种情况下所需加热蒸汽消耗量和单位蒸汽消耗量。
（１）进料温度为25℃；（2）沸点进料。
解：（1）求水蒸发量Wkg/h 1500)25.01.01(2500)1(10=-=-=x x F W （2）求加热蒸汽消耗量rQ Wr t t FC D L 010')(++-= 由书附录查得450kPa 和115℃下饱和蒸汽的汽化潜热为2747.8和2701.3kJ/kg则进料温度为25℃时的蒸汽消耗量为：kg/h 18208.2747102.71005.41078.88.27473600203.27011500)25115(2500465=⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+-⨯=D 单位蒸汽消耗量由式（4-5a ）计算，则 21.1=WD 原料液温度为115℃时kg/h 15008.27473600203.270115002=⨯+⨯=D 单位蒸汽消耗量0.12=WD 由以上计算结果可知，原料液的温度愈高，蒸发1 kg 水所消耗的加热蒸汽量愈少。
2.在自然循环型单效蒸发器内每小时将3600kg 某种水溶液由10%浓缩至30%，同时消耗绝对压强为140kpa 的饱和蒸气（t=109.3,r=2234.3kj/kg ）3000kg ，冷凝器内温度为59°C （相应r=2355.1kj/kg ） ，已知因溶液蒸气压下降及静压强所引起的温度差损失为23°C 。