干燥单元操作 ppt课件

五 湿空气的比热：
定义：常压下，1公斤干空气和其所带 有的H公斤水汽升高温度为1K所需 的热量。
CH = Cg + HCw Cg------绝干空气比热 Cw------水汽比热
KJ/kg干气k
六 湿空气的焓：IH
定义：1公斤绝干空气的焓值与其所 带有的H公斤水汽的焓值之和。
IH = Ig + HIw Ig---绝干空气的焓值 KJ/kg干气 Iw---水汽的焓值 KJ/kg干气
2．对流干燥原理（干燥过程分析）
热空气干燥湿物料
干燥原理
热空气将热能以对流的方式传到湿物料 表面,再由表面传到物料内部,这是一个传热 过程;物料表面的湿分由于受热汽化,使物料 内部和表面之间产生浓度差。因此,物料内 部的湿分以液态或气态的形式向表面扩散, 然后气化后的水蒸气再通过物料表面扩散 到气流主体,这是传质过程。干燥是传热和 传质同时进行的过程,两者相互联系。干燥 过程的速率同时由传热速率和传质速率决 定。
湿空气是干空气和水汽的二元混合气。根 据道尔顿分压定律： P湿总 = Pg + Pw
Pw Pg
Pw
P Pw
nw ng
n w 湿空气中水汽
n g 绝干空气的摩尔
Pw 水汽的分压
Pg 干空气的分压
P 湿空气的总压
三．相对湿度：Ψ
相对湿度：在一定的总压下，湿空 气中水蒸气分压与同温度下的水的 饱和蒸气压之比称为相对湿度。
辐射干燥：热能以电磁波的形式由辐射器发射至 湿物料表面，被湿物料吸收后再转变为热能将湿 物料中湿分汽化并除去。
二. 对流干燥流程及原理：
1．干燥流程：
干燥器
空气
料
湿物料
如图所示，空气由预热器加热至一定温度后进入干
燥器，与进入干燥器的湿物料相接触，空气将热量以对 流传热的方式传给湿物料，湿物料表面水分被加热汽化 成蒸气，然后扩散到空气，最后由干燥器的另一端排出。 空气与湿物料在干燥器内的接触可以是并流；逆流或其 他方式。
第二节 湿空气的性质
作为干燥介质的热空气，在干燥过程 中不断从湿物料中获取水分，成为空气 和水蒸气的混合物，称为湿空气。
由于在干燥过程中，湿空气的水含量 是不断变化的,但绝干空气的质量是不变 的，为方便起见，湿空气的各项参数都 是以单位质量的绝干空气为基准的。
一. 湿空气的基本性质：
由于干燥设备一般为常压操作。因此，理想 气体的有关定律适用于湿空气。
单位: kg（水）/kg（干料）
湿物料中水分的质量
X 湿物料的总质量 湿质物量料中水分的质量 =
湿物料中水分的质量
= 湿物料中绝干物料
两种换算之间的关系：
X= w 1 w
w X 1 X
例1 某车间测得100kg湿尿 素中含水25kg，试用干基含 水量和湿基含水量分别表示 此湿尿素水分的浓度。
解：湿基含水量：
七 干球温度：t
定义：用普通温度计测得的湿空 气真实温度，称干球温度。简称温 度。
单位：K 或 °C
例1：当总压力为100Kpa时，湿 空气的温度为30℃，水气分压 为4Kpa。求该湿空气的湿度和 相对湿度？如将湿空气加热至 少80℃，再求其相对湿度？
第三节 干燥过程的物料衡算
物料衡算要解决的问题: 1.求干燥过程中的水分蒸发量W 。 2.求干燥过程中的空气消耗量L 。
Ψ值越低，表示该空气偏离饱和程度越 远，干燥能力越大。所以空气的湿度H仅 表示其中水蒸气的绝对含量。
相对湿度Ψ值才能反映出湿空气吸收水 汽的能力。
四 湿空气的比容：VH
定义：1kg绝干空气和其所带有的 Hkg水 汽所占的容积。
VH = Vg + HVw 单位：m3/kg干气
Vg-------干空气的比容 Vw-----水汽的比容
湿物料中所含水分的质
量
w
湿物料总质量
25 0 .25 kg 水 / kg 湿料 100
湿物料所含水分的质量
X
绝干物料量
25
0 .33 kg / kg 干料
100 25
二 物料衡算：
对流干燥物料衡算图
设计过程稳定，各种漏损忽略不计， 过程中绝干物料及绝干空气量不变，以 单位时间为基准，对水分进行衡算。
3．对流干燥的条件：
必要条件：物料表面水汽分压必须 大于干燥介质中水汽分压。
两者的压差越大，干燥进行得越快， 所以干燥介质应及时地将汽化的水汽带 走，以便保持一定的传质推动力。若压 差为零，干燥操作也就停止了。
热空气在干燥过程中既是载热体 （提供热）又是载湿体（接受水汽并带 走水汽），干燥是传热和传质相结合的 过程。
一. 湿物料中含水量的表示方法:
有两种:湿基含水量w和干基含水量X 1. 湿基含水量:w 定义:单位质量湿物料中所含水分的质量, 称为湿物料的湿基含水量。
单位：kg(水 )/kg(湿物料） w= 湿物料中水分的质量
湿物料的总质量
2 干基含水量：X
定义：指单位绝干物料中所含水分 的质量。用X表示。
（2) 按操作方法分： 间歇式干燥：小批量，多品种或要求干燥 时间长的物料。 连续式干燥：生产能力大，热效率高及劳动导干燥：湿物料与加热介质不直接接触，热量 以传导方式通过固体壁面传给湿物料。此法热能 利用率高，但物料温度不易控制，易过热。
对流干燥：热量通过干燥介质（热空气）以对流 方式传给湿物料，此过程干燥介质与湿料直接接 触，干燥介质供给湿物料汽化所需的热量。并带 走汽化后的湿分蒸气。所以，干燥介质在干燥过 程中既是载热体又是载湿体。
pw Ψ = p s × 100%
Pw----湿空气中水气的分压 Ps----水的饱和蒸气压
相对湿度可以用来衡量湿空气的不饱和 程度。当Ψ=100%时，Pw=Ps表示湿空气已 被水汽饱和。当Pw 〈 Ps时， Ψ〈100%， 湿空气中的水汽均未达到饱和，不饱和 空气才能作为干燥介质。
Ψ=0表示湿空气中不含水分,此时为干空 气。
干燥
化工单元操作
主要培训内容
干燥及干燥原理 湿空气的性质 干燥过程的物料衡算 干燥速率及其影响因素
第一节 干燥及干燥原理
一.定义及分类: 1.定义:干燥是利用加热的方法除
去固体物料中湿分(水分或其他液 体)的单元操作。
2. 分类：
（1) 按操作压强不同分: 常压干燥： 真空 干燥：适用于处理热过敏性，易氧化 或要求产品含湿量很低的物料。