内蒙古工业大学：《化工传质与分离过程》课程PPT教学课件（讲稿）第六章 固体物料的干燥

POLYTECHNIC 第六章固体物料的干燥Y 60概述 INER MONGO POLYTECHNIC UNIVERS 1混空气的性质和湿度图 点已过的签与量度4 63固体物料在干燥过程中的平衡关系与速率关系 NIVERSITY POLYTECHNIC UNIVERSITY POLY TECHNIC UNI 64干燥器着上 INNER 本章总结一联系图 INNER MCNGU VI O INNER MONGOL IA UNIVERSITY POL YTECHNIC ER MCNGOL IA 12021年2月21日 LY第六章固体物料的干燥 1/120

2021年2月21日 第六章 固体物料的干燥 1/120 第六章 固体物料的干燥 6.0 概述 6.1 湿空气的性质和湿度图 6.2 干燥过程的物料衡算与热量衡算 6.3 固体物料在干燥过程中的平衡关系与速率关系 6.4 干燥器 本章总结－联系图

TECHN 6.0概述 在化工生产中,一些固体产品或半成品可能含有大量 的湿分,将湿分从物料中去除的过程,称为除湿 6.0.1固体除湿方法 INNER MONGOL 机械除湿。物料湿分较多时,可先用离心过滤等机械 分离方法以除去大量的湿分 MONGOL √吸附除湿。用某种平衡水汽分压很低的干燥剂(如 CaCl2、硅胶等)与湿物料并存,使物料中的湿分相继经 气相而转入干燥剂内; √供热除湿(干燥)。用热空气或其它高温气体为介质 使流过物料表面,个质向物料供热并带走汽化的湿分, 此种干燥常称为对流干燥,是本章讨论的主要内容 UNIVERSITY POL YTECHNIC 12021年2月21日 LY第六章固体物料的干燥 2/120

2021年2月21日 第六章 固体物料的干燥 2/120 6.0 概述 在化工生产中，一些固体产品或半成品可能含有大量 的湿分，将湿分从物料中去除的过程，称为除湿。 6.0.1固体除湿方法 ✓ 机械除湿。物料湿分较多时，可先用离心过滤等机械 分离方法以除去大量的湿分； ✓ 吸附除湿。用某种平衡水汽分压很低的干燥剂（如 CaCl2、硅胶等）与湿物料并存，使物料中的湿分相继经 气相而转入干燥剂内； ✓ 供热除湿(干燥)。用热空气或其它高温气体为介质， 使之流过物料表面，介质向物料供热并带走汽化的湿分， 此种干燥常称为对流干燥，是本章讨论的主要内容；

TECHN 6.0.2千燥的分类 √按操作压力分 INNER MONGOL IA 令常压干燥 今真空干燥。适于处理热敏性及易氧化的物料,或要求 成品中含湿量低的场合 ˇ按操作方式分着上 ECHNIC UNIVERSITY POLYTT INNER MIONGOI 必连续式。生产能力大、产品质量均匀、热效率高、劳 动条件好 冷间歇式。适于处理小批量、多品种、干燥时间长的物 CLISNEAIN INNER MONGOI UNIVERSITY POL YTECHNIC 12021年2月21日 LY第六章固体物料的干燥 3/120

2021年2月21日 第六章 固体物料的干燥 3/120 6.0.2干燥的分类 ✓按操作压力分 ❖常压干燥 ❖真空干燥。适于处理热敏性及易氧化的物料，或要求 成品中含湿量低的场合。 ✓按操作方式分 ❖连续式。生产能力大、产品质量均匀、热效率高、劳 动条件好。 ❖间歇式。适于处理小批量、多品种、干燥时间长的物 料

POLYTECHNIC TECHN MONGOLIA 根据供热方式不同,干燥可分为 传导干燥(间接加热干燥)。热能通过壁面以传导方式 加热物料。 √对流干燥(直接加热干燥)。干燥介质与湿物料直接接 触,并以对流方式加热湿物料。1 ˇ辐射干燥。热能以电磁波的形式辐射到湿物料表面。 ˇ介电加热干燥。将湿物料置于高频电场内,使其被加热。 INNER 1本章主要讨论对流干燥,干燥介质是热空气,除 R 去的湿分是水分。着 UNIVERSITY POL YTECHNIC ER MCNGOL IA 12021年2月21日 LY第六章固体物料的干燥 4/120

2021年2月21日 第六章 固体物料的干燥 4/120 根据供热方式不同，干燥可分为 ✓传导干燥（间接加热干燥）。热能通过壁面以传导方式 加热物料。 ✓对流干燥（直接加热干燥）。干燥介质与湿物料直接接 触，并以对流方式加热湿物料。 ✓辐射干燥。热能以电磁波的形式辐射到湿物料表面。 ✓介电加热干燥。将湿物料置于高频电场内，使其被加热。 本章主要讨论对流干燥，干燥介质是热空气，除 去的湿分是水分

o6.03对流干燥流程及特点。守 流程: INNER MONGOL IA INER MONGOl 预热器 干燥器 空气一 一废气 干燥产品 湿物料 NIVERSITY POLYTECHNIC LNI INNER MO VI O INNER MONGOL IA UNIVERSITY POL YTECHNIC ER MCNGOL IA 12021年2月21日 LY第六章固体物料的干燥 5/120

2021年2月21日 第六章 固体物料的干燥 5/120 6. 0.3 对流干燥流程及特点 流程：

POLYTECHNIC TECHN 特点: INNER MONGOLIA 1.传热、传质同时进行,传递方向相反 传热 传质 INER MONGOL 2.千燥过程进行的必要条伴 FNIC UVIVERSITY POLYIECINVIC U |方向从气相到体从剧体到气相 推动力 温度差 水汽分压差N 火学①湿物料表面水汽压力大于干燥介质水汽分压 M②干燥介质将汽化的水汽及时带走。 LISEAIN INNER MONGOL IA UNIVERSITY POL YTECHNIC ER MCNGOL IA 12021年2月21日 LY第六章固体物料的干燥 6/120

2021年2月21日 第六章 固体物料的干燥 6/120 1. 传热、传质同时进行，传递方向相反。 传热 传质 方向 从气相到固体 从固体到气相 推动力 温度差 水汽分压差 2. 干燥过程进行的必要条件 ①湿物料表面水汽压力大于干燥介质水汽分压； ②干燥介质将汽化的水汽及时带走。 特点：

TECHN 6.1湿空气的性质及湿度图 611湿空气的性质 干燥操作中,不饱和湿空气即是载热体,又是载湿体,因此,可通过 空气的状态变化来了解干燥过程的传热、传质,为此,应先了解湿空气 的性质 干燥过程中湿空气中的水分含量是不断变化的,但绝干空气量没有变 化,故湿空气各种有关性质均以kg绝干空气为基准。 、湿度(湿含量)HcUm 定义:湿空气中所含水蒸汽的质量与绝干空气质量之比, (水汽)/kg(绝于气)。 NIKe水汽 Kg给F空气着n21m0187 nuM UNIVERSITY POLYTECHNIC UNT 297 ER MCNGOL IA 12021年2月21日 LY第六章固体物料的干燥 7/120

2021年2月21日 第六章 固体物料的干燥 7/120 6.1.1 湿空气的性质 干燥操作中，不饱和湿空气即是载热体，又是载湿体，因此，可通过 空气的状态变化来了解干燥过程的传热、传质，为此，应先了解湿空气 的性质。 干燥过程中湿空气中的水分含量是不断变化的，但绝干空气量没有变 化，故湿空气各种有关性质均以1kg绝干空气为基准。 一、湿度（湿含量）H 定义：湿空气中所含水蒸汽的质量与绝干空气质量之比， kg(水汽)/kg(绝干气)。 6.1 湿空气的性质及湿度图 H = Kg水汽 Kg绝干空气 = nVMV ng Mg = 18nV 29ng

TECHN 常压下,湿空气可视为理想气体,则有 YIEEHNIC C Py p P2P-p着上 INER MONGOL NER MONGOL IA 式中:p为空气中水蒸汽分压。 i 8n H =0.622P 297g P-py 即:NH=f(P,p) VI O 当P为一定值时, H=f(p INNER MONGOL IA UNIVERSITY POL YTECHNIC ER MCNGOL IA 12021年2月21日 LY第六章固体物料的干燥 8/120

2021年2月21日 第六章 固体物料的干燥 8/120 常压下，湿空气可视为理想气体，则有： 式中：pV为空气中水蒸汽分压。 即： H f ( P p ) = ， V 当P为一定值时， H f ( p ) = V V V g V g V P p p p p n n − = = V V g V P p p . n n H −  = = 0 622 29 18

POLYTECHNIC TECHN MONGOLIA 当湿空气中水蒸汽分压p恰好等于同温度下水蒸汽的饱 和蒸汽压时,则表明湿空气达到饱和,此时的湿度H为饱和 湿度H、。C1N s=0.622 即:wHs=f(t,P NIVERSITY POLYTECHNIC UNIVERSITY POL YTECHSIO INNER MCNGOL IA VI O INNER MONGOL IA UNIVERSITY POL YTECHNIC ER MCNGOL IA 12021年2月21日 LY第六章固体物料的干燥 9/120

2021年2月21日 第六章 固体物料的干燥 9/120 当湿空气中水蒸汽分压 pV 恰好等于同温度下水蒸汽的饱 和蒸汽压 ps时，则表明湿空气达到饱和，此时的湿度H为饱和 湿度Hs。 即： ( ) HS = f t，P S S S 0.622 P-p p H =

相对湿度p1米 TECHN 定义:在一定温度及总压下,湿空气的水汽分压 p与同温度下水的饱和蒸汽压P之比的百分数。 POL YTECHNIC ×100%即:=f(p ps 〖说明〗 POLYTECHIC UN INNER √=1:p=p,湿空气达饱和,不能再吸收水分,不可」 作为干燥介质 1yq<1:pv<P2,湿空气未达饱和,能再吸收水分,可作 为千燥介质 R UNIVERSITY POLYTECHNIC 12021年2月21日 LY第六章固体物料的干燥 10/120

2021年2月21日 第六章 固体物料的干燥 10/120 二、相对湿度 定义：在一定温度及总压下，湿空气的水汽分压 pV与同温度下水的饱和蒸汽压ps之比的百分数。 % p p 100 S V  =  即： f ( p t )  = V ， 〖说明〗 ✓φ =1：pV = ps，湿空气达饱和，不能再吸收水分，不可 作为干燥介质； ✓φ <1：pV < ps，湿空气未达饱和，能再吸收水分，可作 为干燥介质