皖西学院：《化工原理》课程教学资源（PPT课件）第十四章 固体干燥 Drying

第十四章固体干燥Drying

14.1概述(General)14.1.1固体去湿方法和干燥过程湿分不仅指水分！从物料中脱除湿分的过程称为去湿机械去湿：挤压、过滤吸附去湿：加干燥剂：如加石灰、无·去湿方法水CaCl2、硅胶等。只能用于小批量去湿供热干燥：向物料供热以汽化其中的水分

14.1.1 固体去湿方法和干燥过程 ⚫ 去湿方法 从物料中脱除湿分的过程称为去湿。 吸附去湿：加干燥剂：如加石灰、无 水CaCl2、硅胶等。只能 用于小批量去湿。 机械去湿：挤压、过滤 供热干燥：向物料供热以汽化其中的 水分。 湿分不仅指水分！ 14.1 概述（General）

传导干燥：热传导，间接干燥热能利用较好；物料易局部过热辐射干燥：电磁波（红外线）干燥分类生产能力强，干燥产物均匀；能耗大（微波）介电干燥：高频电场交变干燥迅速，产品均匀而洁净；成本高对流干燥：对流传热产品的含水量均匀；热利用率低冷冻干燥：固体升华

干 燥 分 类 传导干燥：热传导，间接干燥 辐射干燥：电磁波（红外线） 介电干燥：高频电场交变（微波） 对流干燥：对流传热 热能利用较好；物料易局部过热 冷冻干燥：固体升华 生产能力强，干燥产物均匀；能耗大 干燥迅速，产品均匀而洁净；成本高 产品的含水量均匀；热利用率低

·对流干燥过程干燥介质固体NPiP水汽干燥介质（空气）：载热体、载湿体过程干燥过程：物料的去湿（水）介质的降温增湿过程

t θ 干燥介质（空气）：载热体、载湿体 干燥过程：物料的去湿（水）过程 介质的降温增湿过程 固 体 干 燥 介 质 p水汽 pi Q N ⚫ 对流干燥过程

对流干燥是热、质反向传递过程传热过程：（t>0）49干燥介质湿物料表面湿物料内部空气水分传质过程：(p:>P水汽湿分湿分湿物料内部干燥介质湿物料表面

干燥介质 Q 湿物料表面 湿物料内部 （ pi>p水汽） 湿物料内部 湿分 干燥介质 湿物料表面 传热过程： Q 湿分 水分 空气 对流干燥是热、质反向传递过程 （ t>θi） 传质过程：

对流干燥流程及经济性14.1.2→废气干燥器空气→预热器干燥产品湿物料提高干燥过程的经济性用机械方法除去大量水分，比较经济物料升温废气带走热量较多、设备热损失、热等不可避免的能耗，应尽量降低这些能耗

空气 预热器 干燥器 Q 废气 14.1.2 对流干燥流程及经济性 湿物料 干燥产品 提高干燥过程的经济性 用机械方法除去大量水分，比较经济 废气带走热量较多、设备热损失、物料升温 热等不可避免的能耗，应尽量降低这些能耗

14.2干燥静力学(Statics of Drying)14.2.1湿空气的状态参数（以干基为准）一、空气状态参数(1)露点td湿空气等压等湿降温，结露时的温度（达到饱和）(2)水气分压(pw)P水气总压P一定时，露点温度下水的饱和蒸汽压总压P及湿度一定时，P水气=f（t），查饱和水蒸气表

14.2 干燥静力学（Statics of Drying） 一、空气状态参数 （2）水气分压 p水气（pW） （1）露点 td 总压 P 一定时，露点温度下水的饱和蒸汽压 湿空气等压等湿降温，结露时（达到饱和）的温度 总压 P 及湿度一定时， p水气= f ( td ) ，查饱和水蒸气表 14.2.1 湿空气的状态参数（以干基为准）

（3）空气的湿度（湿含量）H(humidity每kg绝干空气所带有的水汽质量，(kg水气/kg干气m水M水18水P水汽H:一M+气 n干气m干气29P-P水汽PwP水汽= 0.622H = 0.622P-PwP-P水汽空气总压

（3）空气的湿度（湿含量）H （humidity） 干气 水 m m H = 每 kg 绝干空气所带有的水汽质量，（kg水气/ kg干气） 干气 水 干气 水 n n M M =  水汽 水汽 P p p − =  29 18 水汽 水汽 P p p H − = 0.622 空气总压 W W P p p − = 0.622

(4)相对湿度?(relative humidity)P一定，t一定，P水汽(pw)与可能的最大值之比Pw司温度饱和水蒸汽压β=当 Ps P 时,PPw6=当 ps > P 时，空气总压D相对湿度代表湿空气的不饱和程度β越小，表明空气距饱和状态越远，接纳水分能力越大；?=1，湿空气达到饱和，不能作为干燥介质

（4）相对湿度 （relative humidity）   当 pS ≤ P 时， 当 pS ＞ P 时， ps pw  = P pw  = 同温度饱和水蒸汽压 空气总压 P 一定，t 一定，p水汽 （pW）与可能的最大值之比 越小，表明空气距饱和状态越远，接纳水分能力 越大；  =1，湿空气达到饱和，不能作为干燥介质。 相对湿度代表湿空气的不饱和程度；

(5)干球温度t空气的真实温度(6)湿球温度(wet temperature) P222tw湿球温度计测得的温度水分Q=α(t-tw)传热Q汽化 = Nrw = kn(Hw -H)rwH湿球温度k(Hw-H)rw=t-QQtwα汽化传热A汽化需水向空气空气不！水自身空气向水饱和要热量主体传递降温传递热量

（6）湿球温度 tW （wet temperature）P222 湿球温度计测得的温度。 tw 水分 空气不 饱和 水向空气 主体传递 汽化需 要热量 水自身 降温N Q Q传 热 = (t − t W ) 空气向水 传递热量 Q汽化 Q传热 Q汽 化 = N rW = k H (HW − H)r W W W H W H H r k t = t − ( − )  湿球温度 （5）干球温度 t 空气的真实温度 H t