硅酸盐热工基础.

pw pw nw pa P pw na
二
空气的湿度(humidity)
1 绝对湿度（absolute humidity）
3 , kg/m 单位体积湿空气中水蒸气的质量。 ah
mw Pw 1 Pw ah w (kg/m 3 ) V R w T 462 T
含有最大水蒸气量的空气，称为饱和空气。相应水蒸气 分压为饱和水蒸气压Psw，对应饱和空气绝对湿度
sw
1 Psw (kg/m 3 ) 462 T
水在大气中的饱和蒸气分压仅与温度有关。0~100℃时：
t t 2 Psw 610.8 2674.3( ) 31558( ) 100 100 t 3 t 4 27645( ) 94124( ) 100 100
不同温度时，饱和空气的绝对湿度和水蒸气分压可 查表获得
干燥必要条件为：物料表面水分压大于干燥介质水分压. 压差越大，干燥过程进行越快。所以干燥介质须及时将 汽化的水汽带走，以保持一定的汽化水的推动力
§6.２
湿空气性质
一
干空气与水蒸汽的分压
自然界中空气总含有一定量的水蒸气，研究上称之为： 湿空气。湿空气可看作干空气与水蒸气的混合物 空气中水蒸气的多少，随地域、季节等不同
三 物料干燥方法
按操作压力：常压干燥、真空干燥 按操作方式：连续式、间歇式 按传热方式：传导干燥、对流干燥、辐射干燥和
介电加热干燥，以及由其中两种或三种方式组成的
联合干燥。
按操作方式：自然干燥、人工干燥
（１）自然干燥：湿物料置于露天或是室内场地上，借 风吹、日晒等自然条件使物料脱水 （２）人工干燥：湿物料放于专用设备—干燥器中进行 加热，使物料干燥
用加热的方法使水分或其它溶剂汽化，并将产生 的蒸气排除，藉此来除去固体物料中湿分的操作，称 为固体的干燥。
加
硅酸盐工业生产中的干燥：
水泥干法生产：入磨物料需先烘干，使其水分降至
允许范围（≤1%~2%）
否则粉磨时会出现粘球、糊磨甚至堵塞现象
陶瓷、耐火材料生产中：需将泥浆经干燥制成含一
定水分的粉料，便于压制成型 使其在输送、上釉、烧成等过程中不变形、开裂，需 进行干燥
在饱和状态时，湿空气中水蒸气分压pw等于该空气 温度下纯水的饱和蒸气压psw，则有
psw x sw 0.622 P psw
由于水的饱和蒸气压仅与温度有关，故湿空气的 饱和湿含量是温度和总压的函数，即
xsw f (t , P )
Pw w R w T R a Pw 287.7 Pw Psw x 0.622 Pa a R w Pa 462 ( P Pw ) P Psw R aT
第六章 干燥过程与设备
加
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去湿：除去物料中的水分或其它溶剂（统称为湿分）的过
程。
去湿的方法：
机械去湿法：即通过过滤、压榨、抽吸和离心分离等方法
除去湿分。
物理化学去湿法：用吸湿性物料如石灰、无水氯化钙等吸
收水分。该法费用高，操作麻烦，只适用于小批量固体物料 的去湿，或用于除去气体中的水分。
热能去湿法：如蒸发、干燥等
相对湿度和湿含量的关系
相对湿度：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
越小，则吸湿能力越大。
湿含量：是湿空气含水量的绝对值，不能用于
分辨湿空气的吸湿能力。
在一定总压和温度下，两者之间的关系为
psw x 0.622 P psw
上述三种湿度表示方式运用于不同场合； 测量时—绝对湿度 ( a h ) 衡量干燥能力时—相对湿度 ( ) 干燥计算时—湿含量 ( x )
三种湿度参数可换算
三
湿空气的密度、比容及比热
1 湿空气的密度
m S ma mw sV aV wV
s a w
令P为大气压强，Pa、Pw为干空气和水蒸气的分压，则：
P Pa Pw
(Pa )
看作理想气体：
ma R Pa na RT T a RaT VM a mw R Pw nw RT T w RwT VM w
其中：
R 8314.3J / kmol K R Ra 287.7 Ma R Rw 462 Mw
2 相对湿度(relative humidity) φ ，
湿空气的绝对湿度(或水气分压)与同温度、同总压下的 饱和空气的绝对湿度（饱和水气分压）之比，称为湿空 气的相对湿度 w Pw 100% 100% sw Psw
绝干空气： 0 饱和空气： 100%
相对湿度越大，空气吸湿能力越小
人体感觉舒适的空气相对湿度为45%~65%
3 湿含量x
1kg绝干空气所含水蒸气的质量，叫空气的湿含量,（kg 水蒸气/kg干空气）
nw M w 湿空气中水气的质量 x 湿空气中绝干空气的质 量 na M a
常温下，湿空气可视为理想气体，则有
18 pw pw x 0.622 29( P pw ) P pw
成型后的湿坯体：为得到一定机械强度和降低湿度， 玻璃厂：石英砂、砂岩粉等，需先干燥，再配料
§6.1 概 述
一
干燥
用加热蒸发的方法除去物料中部分物理水的过程
二 物料干燥过程
外扩散：物料表面水分气化向空气中扩散的过程 内扩散：物料内部水分向表面迁移扩散的过程
物料的干燥过程是属于传热和传质相结合的过程。
外热源法：在物料外部对其表面进行加热 对流加热：用空气或热烟气作为加热介质 以对流方式对物料表面进行加热 辐射加热：利用红外灯、灼热金属或高温 陶瓷产生的红外线，对物料表面进行加热 对流—辐射加热 外热源法特点：物料表面温度高于内部，热量传递方 向与水分内扩散方向相反
内热源法：将使物料置于交变电场中，使其本身的分 子产生剧烈运动而发热，或使交变电流产生焦耳热效应 内热源法特点：物料内部温度高于表面，热量传递方 向与水分内扩散方向相同 硅酸盐工业中，较常用的干燥方法为对流加热方式的人 工干燥。其使用的加热介质（热烟气或热空气）称为： 干燥剂。干燥剂既是载热体又是载湿体。