福州大学：《化工原理》课程教学资源（PPT课件）第十四章 固体干燥

14固体干燥 14.1概述 14.2干燥静力学 ☆14.3干燥速率与干燥过程计算 14.4干燥器

14 固体干燥 ❖ 14.1 概述 ❖ 14.2 干燥静力学 ❖ 14.3 干燥速率与干燥过程计算 ❖ 14.4 干燥器

14.1概述 14.1.1固体去湿方法和干燥过程 14.1.2对流干燥流程及经济性

14.1 概述 14.1.1 固体去湿方法和干燥过程 14.1.2 对流干燥流程及经济性

14.1.1固体去湿方法和干燥过程 物料的去湿方法 (1)机械去湿 物料带水较多时,可先用离心过滤等机械分离方法以除去大量的水 (2)吸附去湿 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,使物料种的水分相继经气相而转入干燥剂内 (3)供热干燥 工业干燥操作多是用热空气或其它高温气体为介质,使之掠过物料表面, 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;

14.1.1 固体去湿方法和干燥过程 ◼ 物料的去湿方法 （1）机械去湿 物料带水较多时，可先用离心过滤等机械分离方法以除去大量的水； （2）吸附去湿 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，使物料种的水分相继经气相而转入干燥剂内； （3）供热干燥 工业干燥操作多是用热空气或其它高温气体为介质，使之掠过物料表面， 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；

14.1.2对流干燥流程及经济性 预热器 干燥器 废气 空气 干燥产品 湿物料 图14-2对流干燥流程示意图

14.1.2 对流干燥流程及经济性

14.1.2对流干燥流程及经济性 (1)干燥过程的传热、传质 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千燥介质水汽分压; ②干燥介质将汽化的水汽及时带走

14.1.2 对流干燥流程及经济性 (1) 干燥过程的传热、传质 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

14.2千燥静力学 ■14.2.1湿空气的状态参数 ■14.2.2湿空气状态的变化过程 14.2.3水分在气一固两相间的平衡

14.2 干燥静力学 ◼ 14.2.1 湿空气的状态参数 ◼ 14.2.2 湿空气状态的变化过程 ◼ 14.2.3 水分在气—固两相间的平衡

14.2.1湿空气的状态参数 ■空气中水分含量的表示方法 (1)水汽分压p水汽与露点 (2)空气的湿度 为便于进行物料衡算,常将水汽分压水汽换算成湿度。空气的 湿度H定义为每kg干空气所带有的水汽量,单位是kg/kg干气,即 M 水P水汽 0.622 水汽 气P-P水汽 P-P水汽

◼ 空气中水分含量的表示方法 （1）水汽分压p水汽与露点td （2）空气的湿度H 为便于进行物料衡算，常将水汽分压p水汽换算成湿度。空气的 湿度H定义为每kg干空气所带有的水汽量，单位是kg/kg干气，即 14.2.1 湿空气的状态参数 水汽 水汽 水汽 水汽 气 水 p p p p p p M M H − = − = • 0.622

>空气中水分含量的表示方法 (3)相对湿度 空气中的水汽分压汽与一定总压及一定温度下空气中水汽 分压可能达到的最大值之比定义为相对湿度,以表示 当 p<p P水汽 q P水汽

➢ 空气中水分含量的表示方法 （3）相对湿度 空气中的水汽分压p水汽与一定总压及一定温度下空气中水汽 分压可能达到的最大值之比定义为相对湿度，以表示。 ps p 水汽 当 ps  p  = 当 ps  p p p 水汽  =

>空气中水分含量的表示方法 (4)湿球温度t t=1-r(H-H) 式中k、a—分别为气相的传质系数与给热系数; 分别为湿球温度下的湿度与汽化热。 对空气-水系统,当被测气流的温度不太高,流速>5m/s时, 为一常数,其值约为1.09kJ/(kg℃),故 t=t-,(H、-H) 1.09

➢ 空气中水分含量的表示方法 （4）湿球温度tw ( ) w w H w r H H k t = t − −  式中 kH、α ——分别为气相的传质系数与给热系数； Hw、rw——分别为湿球温度下的湿度与汽化热。 对空气-水系统，当被测气流的温度不太高，流速>5m/s时， 为一常数，其值约为1.09kJ/（kg•℃），故 ( ) 1.09 w w w H H r t = t − −

>空气中水分含量的表示方法 (4)湿球温度 补充液,温度tw 空气 湿度H 温度t 湿球温度计

➢ 空气中水分含量的表示方法 （4）湿球温度tw