化工原理下干燥-2
化工原理(下)干燥
t↑→PS↑→φ↓，但H不变 (在没达到饱和之前无水凝出） 所以空气预热可提高载湿能力.
计算： 空气向纱布表面的传热速率为:
湿纱布中水向空气的传质速率为 ：
因湿球温度处的热量达平衡状态： 空气向湿纱布表面的传热速率 等于水分汽化所需的热量，即：
而当
P=101.33 kPa t≥100℃时 Ps≥P φ= Pw/P ,Pw= φP ∴ H = 0.622 Pw/（P-Pw） = 0.622 φ/（1-φ）
此时φ只取决于 与温度无关，
H，
此时φ值均等于t=100℃时
的φ值，所以t＞100℃后
的φ线⊥向上，与H线平行。
∵ 30℃时，PS = 4.25 kpa ∴ HS = 0.622 pS /（P - pS） = 0.622×4.25 /(101.33-4.25） = 0.0272 kg/kg φ = pw /pS = 2.33 / 4.25 = 0.548
（2）50℃时，PS = 12.33 kpa H不变 φ= pw /pS = 2.33 / 12.33 = 0.189 Q = IH50℃ - IH30℃ =[( 1.01+1.88H ) t50+ r0H ] - [(1.01+1.88H) t30+ r0H ]
Байду номын сангаас
3、湿空气在温度308K和总压 1.52Mpa 下，已知其湿度Ｈ为 0.0023Kg水／Kg绝干空气， 则其比容υH应为多少？ 解: υH = (0.772+1.244H) ×(T/273)(1.013×105/P）
化工原理--干燥 (2)---选择判断汇总
固体干燥填空题：1、温度为40℃，水汽分压为5kPa 的湿空气与水温为30℃的水接触，则传热方向为： ，传质方向为 。
已知30℃和40℃下水的饱和蒸汽压分别为4.24kPa 和7.38kPa 。
答案： 气到水；气到水2、冬季将洗好的湿衣服晾在室外，室外温度在零度以上，衣服有无可能结冰？ ，其原因是 。
答案 ：有，不饱和空气的湿球温度W t t ，当0W t 时可能结冰3、在101.325kPa 下，不饱和湿空气的温度为40℃，相对湿度为60%， （1）若加热至80℃，则空气的下列状态参数如何变化？湿度 ，相对湿度ϕ ，湿球温度W t ，露点温度d t ，焓I 。
（2）若在等温条件下使总压减至时，则该空气下列参数将如何变化？ 湿度 ，相对湿度ϕ ，湿球温度W t ，露点温度d t ，焓I 。
（变大，变小，不变） 答案：(1)不变，变小，变大，不变，变大；（2）不变，变小，变小，变小，不变。
4、总压恒定时，某湿空气的干球温度一定，若其露点温度d t 增大，则以下参数如何变化？P 水汽 ，H ，ϕ ，W t ，I 。
（增大，减小，不变）答案：增大，增大，增大，增大，增大5、总压恒定时，某湿空气的干球温度一定，而湿球温度W t 增大，则以下参数如何变化？P 水汽 ，H ，ϕ ，d t ，I 。
（增大，减小，不变）答案：增大，增大，增大，增大，增大6、不饱和湿空气的干球温度t ，湿球温度W t ，露点温度d t 的大小顺序为 。
答案：t ＞W t ＞d t7、干燥这一单元操作，既属于传热过程，又属______________。
答案： 传质过程8、在同一房间里不同物体的平衡水汽分压是否相同？ ；它们的含水量是否相同？ ；湿度是否相等？ 。
答案：是，否，是9、若空气中湿含量及温度均提高以保持相对湿度不变，则对同一湿物料，平衡含水量 ，结合水含量 。
（变大，变小，不变）答案：不变，不变10、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___________而定的；平衡水分和自由水分是根据__________而定的。
化工原理固体干燥典型例题题解2-2022年学习资料
例4：两股气体的混合-气体1与气体2混合，则混合气体的状态点在状态点1与状态点2的连线上，-具体可以根据杠 规则确定混合气体的状态点。-L+L2=Lm-LH+LH2 Ln Hm-01-LI+L12 LmIm-LH=LzH2-H-H2 H---两股气流的混合-Lm-I1=L22-Im
例5：-已知：t=50°C,H0.016kg水/kg干气-求：I,p,0;td,tm=?-P,=101.3 10kpa-解：I-1.01+1.88Ht+2500H-=1.01+1.88×0.016×50+2500× .016-=92kJ/kg-Pw=2.5kPa-p,=ft-H=0.622-p=0.016→p=2.5kP -P-p-Hw=0.622-卫w'-9--=20.27%-P-Pw-ps-12.335-tn时的饱和水蒸气 印w-p=psta→t:=21.07C-t山.--试差得t=28.7℃
G=pu=1.02×6=6.12-kg-s·m-a=0.0143G0.8=0.0143×6.120.8=0 0609-k.J-m2.s.C-N4=t-t-0.0609×70-30.3）=0.995×10-2430·m2-2若t1=80C,查得此时tw=32.3C,rw=2420kJ/kg-N,-at-_00609x8 -323）-12x10-NA
例6：利用I-H图确定空气的状态参数：今测得空气=60℃，t=45C-求空气的H、p、I、ta。-空气的状 点-解：-I 212kJ/kg-为什么沿着等焓线-寻找状态点？-t=60°C-0=43%-p=1-tw=4 °C-A-ta=43°C
例7：空气状态变化过程的计算-注意：V=L,表示空气的kg-新鲜空气：t=18C,H1=0.006kg/k ,P=100kpa-废气：t=58℃，0=70%-混合气：H3=0.065kgkg-求：混合比、混合气的温 。-千燥器-预热器-解：（1-确定H2t2=58°C一P,=18.2kp。-P。=p,=0.70×18.2 12.7kp。H2=0.622-Pw—=0.0908kg1kg-P一pw-VH1+V,H2=V,+V2H3 H3-H1-0.065-0.006-=2.29-V H2-H3-0.0908-0.065
化工原理-干燥章节word版
第六章干燥第一节概述在化工生产中有许多原料、半成品或产品是固体物料。
固体物料在去湿前与湿分(水或其它液体，多为水分)形成悬浮液、糊状体或胶状物。
为了使这些物料便于进一步的加工、运输和使用，往往需要将湿分从物料中除去，这种除去湿分的操作称为去湿。
例如：药物，食品中去湿，以防失效变质，中药冲剂，片剂，糖，咖啡等去湿(干燥) 塑料颗粒若含水超过规定，则在以后的注塑加工中会产生气泡，影响产品的品质。
一、工业去湿方法1、机械脱水：沉降或过滤，该法实质上是固、液相的分离过程。
湿分不发生相变，能耗少，费用低，但湿分去除不彻底，只适用于物料间大量水分的去除，一般用于初步去湿，为进一步干操作准备。
2、物理除湿：用吸湿性较强的化学药品(如无水氯化钙、苛性纳等)或吸附剂(如分于筛、硅胶等)来吸收或吸附物料中水分，该法适用于除少量湿分。
3、干燥：通过加热汽化去除湿分。
借助于热能，使物料中的湿分汽化，并将产生的蒸汽加以排除或带离物料。
去湿过程中湿分发生相变，耗能大，费用高，但湿分去除较为彻底，可去除物料表面以致内部的湿分。
通常的做法是先采用机械脱水除去大部分水分，再用干燥的方法将物料中少量的水分除去以达到产品的要求。
因此，干燥技术在工业上得到广泛的应用。
二、干燥过程分类1、按操作压强来分：（1）常压干燥：多数物料的干燥采用常压干燥（2）真空干燥：适用于处理热敏性，易氧化或要求产品含湿量很低的物料（实验室用的真空干燥箱、真空干燥器）2、按操作方式来分：（1）连续式：湿物料从干燥设备中连续投入，干品连续排出特点：生产能力大，产品质量均匀，热效率高和劳动条件好。
（2）间歇式：湿物料分批加入干燥设备中，干燥完毕后卸下干品再加料如烘房，适用于小批量，多品种或要求干燥时间较长的物料的干燥。
3、按供热方式来分：分为传导干燥，对流干燥和辐射干燥传导干燥：热能通过传热壁面以传导的方式传给湿物料，使其中的水分汽化，然后，所产生的蒸汽被干燥介质带走，或用真空泵抽走的干燥操作过程。
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
2024/2/8
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。
大学课件-化工原理-干燥2
qGm22, 2,X2
进入和排出干燥器的湿分相等：
qmC X1 qmL H1 qmC X 2 qmL H 2
qmW qmC ( X1 X 2 ) qmL (H 2 H1 ) kg/s
干空气用量：
qmL
qmW H2 H1
kg/s
比空气消耗量：
l qmL
1
qmW H 2 H1
kg干空气/kg水
令 Q1 qm2cm (2 1) (产品升温热量)
qmL (I1 I2 ) Q1 QL QD qmW cw1
将
qmL
qmW H2 H1
代入，整理得：
I1 I2 H2 H1
1 qmW
L qmW
D qmW
cw1
或
I1 I2 H2 H1
q1 qL
qD
cw1
kW/kg水
又 qmC qm1(1 w1 ) qm2 (1 w2 )
qmW
qm1
w1 w2 1 w2
qm2
w1 w2 1 w1
（2）空气用量
I0,H0,t0
qmL
qm1, 1,X1 QL I1,H1,t1
I2,H2,t2
qmL
Qp
QD
qmL : 干空气用量，kg/s
H1, H2 : 空气进、出干燥器的湿度，kg/kg干空气
qmL (I1 I2 ) qmW cw1
I I
1
2
理想干燥过程为等焓过程，近似绝热饱和过程。
对于理想干燥过程 ： t1 t2 r0 H1 H2 cH
干燥器出口空气状态利用图解法在温湿图中直接求得：
H
A
C
B
H2 H0=H1
t0
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
《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 。
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。
化工原理复习必看干燥
第14章固体干燥知识要点「•燥是指向物料供热以汽化英中的湿分的操作。
本章主要讨论以空气为干燥介质、湿分为水的对流干燥过程。
学习本章应重点掌握湿空气的性质参数与湿度图、湿物料中的水分性质、「燥过程的物料衡算与热量衡算。
一般掌握丁•燥过程的速率与干燥时间的讣算。
了解干燥器的类型与适用场合，提髙干燥过程的热效率与强化干燥过程的措施。
本章主要知识点间的联系图如下图所示。
图14・1干燥一章主要知识点联系图1.概述对流干燥的特点：传热：固相一气相传质：固相-*气相热、质反向传递过程推动力：温度差推动力：水汽分压差2.干燥静力学（1）湿空气的状态参数①空气中水分含量的表示方法C.相对湿度________________________ ___________________________________________一定温度、压力下空气中水汽分压可能达到的最大值②湿空气温度的表示方法干球温度/:简称温度，指空气的真实温度，可直接用普通温度计测量。
h.露点温度九：在总压不变的条件下，不饱和湿空气等湿降温至饱和状态时的温度。
• • • ■“・绝对湿度（湿度）H = 0.622 "水汽〃一"水汽h.饱和湿度比=0.622—P一PsC.绝热饱和温度尼：指少量空气与大虽水经长时间绝热接触后达到的稳宦温度。
d.湿球温度指大量空气与少量水经长时间绝热接触后达到的稳泄温度。
C.湿空气的四种温度间的关系不饱和湿空气：t>t w (t ax )>t^n饱和湿空气：r =③ 湿空气的比热容(湿比热容)Cpii ：将1kg 干空气和其所带的H kg 水汽的温度升高1°C 所需的热 量,单位kJ/(kg *C)oc pH =1.01 + 1.88/7④ 湿空气的焰/：指lkg 干气及所带的H kg 水汽所占的总体枳，单位m-Vkg 干气。
Z=(1.01 + 1.88H)r + 2 500H⑤ 湿空气的比体积：指lkg 干气及所带的H kg 水汽所占的总体积，单位m*kg 干气。
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。
化工原理下 第十二章 干燥
湿空气的饱和湿度是温度的函数。
12.2.1 湿空气的性质
2.相对湿度 在一定总压下，湿空气中水汽分压p与同温度下纯水的饱 和蒸汽压ps之比，称为相对湿度，用 φ表示，即
相对湿度代表空气中水汽含量的相对大小。当p＝0时，φ＝0， 表示湿空气中不含水分，为绝干空气。当p＝ps时，φ＝1， 表示湿空气被水汽饱和，为饱和湿空气，这种湿空气不能用 作干燥介质。可见，φ越小，空气的吸湿能力越大。
12.2.1 湿空气的性质
一、湿空气中水蒸汽含量的表示方法 在干燥过程中，湿空气中水蒸汽含量的表示方法有两种: 1.湿度 又称湿含量，是湿空气中水汽的质量与绝干空气质量之比 (质量比)，用H表示，单位kg水汽/kg干空气。
12.2.1 湿空气的性质
即
当湿空气中的水汽分压p等于该空气温度下纯水的饱和 蒸汽压ps时，湿空气再不能吸收水分，此时湿空气达到饱和 状态，其湿度称为饱和湿度，用Hs表示：
12.2.2 湿空气的湿度图
对于不饱和湿空气，组分数C为2，相数φ为1，根据相 率，可知其自由度：F = C-φ+2 = 2-1+2 = 3 在总压一定的条件下，只要再任意规定两个任意参数， 湿空气的状态即被唯一确定。这两个任意参数一般定为：湿 空气的温度和湿度。 湿度图包括五种线： 1、等干球温度线 3、等相对湿度线
12.1 概述
干燥法去湿的分类： 1、按供热方式分： （1）传导干燥 热能通过传热壁面以传导的方式传给物料，产生的湿分 蒸汽被气相(又称干燥介质)带走。如：纸制品铺在热滚筒上 进行干燥。 （2）辐射干燥 由辐射器产生的辐射能以电磁波的形式到达物料表面， 被物料吸收而重新变为热能，从而使湿份气化。如：红外线 干燥自行车表面油漆。 （3）介电加热干燥 将需要干燥的物料置于高频电场中，电能在物料中转变 成热能，使液体很快升温而气化。这种加热过程发生在物料 内部，故干燥速率较快。如：微波炉
大连理工大学化工原理课程讲义-干燥2
9.3.1 湿物料含水量的表示方法
湿基含水量 w：
w 湿物料中的水分的质量 湿物料总质量
kg/kg湿物料
干基含水量 X:
湿物料中的水分的质量 X 湿物料中绝干物料的质 量
X w 1 w
kg/kg干物料
换算关系
w
X 1 X
9.3.2 水分在气、固之间的平衡及干燥平衡曲线
设备和管道的热损失，都有助于热效率的提高。
作业：P321
6、8
② 预热器的耗热量
该过程为恒湿增温过程 。
忽略热损失，有：
ΦP qmL ( I1 I 0 ) qmL (1.01 1.88H 0 )(t1 t0 )
③ 干燥器热量衡算 以干燥器为衡算系统，热量收支情况如下表所示： 输入热量
1. 湿物料带入的热量 干产品带入：qm2cmθ1 蒸发水分带入：qmwcwθ1
较高，降速段为一平滑曲线。
（2）液体扩散理论
▲
主要论点：
在降速干燥阶段中，湿物料内部的水分不均匀，形成了浓度梯 度，使水分由含水量较高的物料内部向含水量较低的表面扩散， 然后水分在表面蒸发，进入干燥介质。
▲
干燥速率完全决定于物料内部的扩散速率。此时，除了空气
的湿度影响表面上的平衡值外，干燥介质的条件对干燥速率已
D E
2 4 6 8 10 12 14 16
0
τ/h 干燥曲线
降速阶段 R C
恒速阶段 B
A’
A X* D XC 0 E X X*
典型的干燥速率曲线(恒定干燥条件)
曲线分析：
◆ AB（或A’B）段：
A点代表时间为零时的情况, AB为湿物料不稳
定的加热过程。
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
化工原理固体物料的干燥
化工原理固体物料的干燥干燥是化工过程中非常重要的步骤之一，广泛应用于化工、制药、食品等行业中。
固体物料的干燥是指将含有水分的固体物质通过各种方式去除水分，以达到干燥的目的。
本文将探讨固体物料的干燥原理、常用的干燥方法以及干燥过程中需要注意的问题。
一、固体物料的干燥原理固体物料的干燥原理主要涉及水分迁移、传递和蒸发三个方面。
1. 水分迁移水分迁移是指水分从高浓度区域向低浓度区域的移动。
当固体物料表面的水分含量大于内部水分含量时，水分会向外界扩散，直到达到平衡状态。
水分迁移的速度受到温度、湿度、气流速度等因素的影响。
2. 水分传递水分传递是指水分从固体物料内部向表面运动的过程。
它是通过温度差和浓度差来驱动的。
温度差会导致物料内部水分的蒸发，而浓度差则会导致物料内部水分向表面迁移。
3. 水分蒸发水分蒸发是指固体物料中的水分在加热的条件下转化为水蒸气并从物料表面蒸发出去的过程。
水分蒸发的速度与温度、湿度、气流速度等因素有关。
二、常用的干燥方法在化工领域，常见的固体物料干燥方法包括自然干燥、加热干燥、真空干燥和喷雾干燥等。
1. 自然干燥自然干燥是指将固体物料暴露在自然环境下，利用环境中的风力、太阳光、自然对流等因素将水分蒸发。
不过，由于自然环境的变化不稳定，自然干燥往往需要较长的时间。
2. 加热干燥加热干燥是指通过加热的方式将固体物料中的水分转化为水蒸气，从而达到干燥的目的。
常用的加热干燥方法有风干法、传导法、辐射法和对流法等。
其中，对流法是最常用的加热干燥方法，它通过热空气或其他气体对固体物料进行热交换，将物料中的水分蒸发出去。
3. 真空干燥真空干燥是指在低压条件下将固体物料中的水分蒸发出去的方法。
真空干燥常用于需要低温干燥的物料，例如热敏性物料。
在真空状态下，水的沸点降低，可以在较低的温度下将水分蒸发出去，避免物料的热敏性。
4. 喷雾干燥喷雾干燥是指将固体物料转化成细小颗粒，并通过高温气流将颗粒中的水分蒸发出去的方法。
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。
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I2,H2,t2
qmL
Qp
QD
qmL : 干空气用量，kg/s
H1, H2 : 空气进、出干燥器的湿度，kg/kg干空气
qGm22, 2,X2
进入和排出干燥器的湿分相等：
qmC X1 qmL H1 qmC X 2 qmL H 2
qmW qmC ( X1 X 2 ) qmL (H 2 H1 ) kg/s
H2 H1
cH
③ 干燥器的热效率 常用的干燥器的热效率定义为：干燥过程中，蒸 发水分所消耗的热量与加入系统的热量之比。
Q汽化
QT 式中 Q汽化 qmW （2490 1.88t2 4.1871）
Q T= Q P+ Q D
干燥器中空气所放出热量全部用来气化湿物料中水分 ：
Q汽化 qmLcH qm2cm (2 1)
qmL (I1 I2 ) Q1 QL QD qmW cw1
qmL (I1 I2 ) qmW cw1
I I
1
2
理想干燥过程为等焓过程，近似绝热饱和过程。
对于理想干燥过程 ： t1 t2 r0 H1 H2 cH
干燥器中无补充热量：Q D=0
Q T= Q P=qmLcH1（t1-t0）
忽略湿比热容的变化:
t1 t2
t1 t0
关于热效率：
◆表示热利用程度，但不能以此判别设计或操作的优劣。
◆ 降低空气出口温度t2和提高空气的出口湿度H2，可以减 少废气带出的热量，减少空气用量，提高热效率 。
◆ 用热空气作干燥介质时，热效率η=30-60%；应用部分 废气循环时，η=50-75%。
干空气用量：
qmL
qmW H2 H1
kg/s
比空气消耗量：
l qmL
1
qmW H 2 H1
kg干空气/kg水
换算为湿空气的质量：
qm L qmL (1 H ) kg湿空气/s
换算为湿气体的体积量：
qV qmL vH
m3湿空气/s
9.5.2 干燥过程的热量衡算及干燥器的热效率
q1 qL
qD
cw1
kW/kg水
I=cHt+r0H 不计干燥过程中cH的变化，上式改写为：
t1 t2 q1 qL qD cw1 r0
H2 H1
cH
（2） 理想干燥过程和非理想干燥过程
① 理想干燥过程
1. 无热损失 2. 不加入补充热量 3. 物料足够湿润
QP qmL (I1 Io ) qmL (1.01 1.88H0 )(t1 to )
③ 干燥器热量衡算
干燥器的热量收支情况表 输入热量
输出热量
1 1. 湿物料带入的热量 干产品带入：qm2cmθ1 蒸发水分带入：qmWcwθ1
2. 空气带入： qmLI1=qmL[(1.01+1.88H1)t1+r0H1]
9.5 干燥过程的设计计算
9.5.1 干燥过程的物料衡算
目的：确定湿物料干燥到指定含水量所需除去的水分量及所需 的空气量。
qmL QP
qm1,1,X1
QD
QL qmL
qm2,2,X2
（1）湿物料的水分蒸发量
qm1,qm2 : 干燥前后湿物料的质量流量，kg/s qmC : 绝干物料的质量流量，kg/s qmw : 蒸发水量，kg/s
令 Q1 qm2cm (2 1) (产品升温热量)
qmL (I1 I2 ) Q1 QL QD qmW cw1
将
qmL
qmW H2 H1
代入，整理得：
I1 I2 H2 H1
1 qmW
L qmW
D qmW
cw1
或
I1 I2 H2 H1
Q = Q p+ Q D=qmL（I2-I0）+qmC（I2′-I1′）+ Q L
代入qmW=qmL(H2-H1) Q = Q p+ Q D
=1.01qmL（t2-t0）+ qmCcm2（θ2-θ1） + qmW(2490+1.88 t2） + Q L
② 预热器的耗热量
该过程为恒湿增温过程,忽略热损失
◆ 热空气漏出或冷空气漏入会降低干燥器的热效率。
◆尽量利用废气中的热量，如用废气预热冷空气或湿物料， 减少设备和管道的热损失，有助于热效率的提高。
作业：P321
4、6
目的：确定干燥器的出口空气状态参数或所需的加
热量。
qm1,1,X1
QL
（1）热量衡算
qmL
qmL
QP
QD
qm2,2,X2
基准：连续式干燥器的热量衡算以单位时间为基准， 间歇式干燥器以一次干燥周期为基准。
① 全系统的热量衡算 qmLI0+qmCI1′+QP+ Q D=qmLI2+qmCI2′+ QL
qmW qm1 qm2
qmW qmC ( X1 X 2 ) qm1w1 qm2w2
又 qmC qm1 (1 w1 ) qm 2 (1 w2 )
qmW
qm1
w1 w2 1 w2
qm2
w1 w2 1 w1
（2）空气用量
I0,H0,t0
qmL
qm1, 1,X1 QL I1,H1,t1
干燥器出口空气状态利用图解法在温湿图中直接求得：
H
A
C
B
H2 H0=H1
t0
t2 t1
t
=100%
H2
t0
t2
t1
H0= H1
② 非理想干燥过程
▲非理想干燥过程为非等焓干燥过程 ▲空气状态不是沿绝热饱和线变化 ▲实际的干燥过程大多为非理想干燥过程
出口状态参数需由下式计算求得
t1 t2 q1 qL qD cw1 r0
1．干产品带出: qm2cmθ2
2．空气带出: qmLI2= qmL[(1.01+1.88H2)t2+r0H2]
3．干燥器内补充加热： Φ D
3．干燥器内热损失： Φ L
表中 c ( 1 w )c w c
m
2
S
2w
干燥器的热量衡算式：
qm2cm1 qmW cw1 qmLI1 QD qm2cm2 qmLI2 QL