西昌学院：《食品工程原理》课程教学资源（PPT课件）第八章 食品干燥原理

➢重点：空气的焓湿图、干燥机理、干燥 曲线、干燥时间的计算； ➢难点：空气的焓湿图、干燥机理； 第八章 食品干燥原理

➢重点：空气的焓湿图、干燥机理、干燥 曲线、干燥时间的计算； ➢难点：空气的焓湿图、干燥机理； 第八章 食品干燥原理

❑去湿：除去物料中的水分和或其它溶剂（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 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。 概 述

❑去湿：除去物料中的水分和或其它溶剂（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 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。 概 述

❑干燥过程的分类 ➢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

❑干燥过程的分类 ➢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

❑在工业上应用最普遍的是对流干燥。通常使用的干燥介质是 空气，被除去的湿分是水分。空气既是载热体又是载湿体。 ❑物料的干燥过程是属于传热和传质相结合的过程。 ❑干燥过程进行的条件：被干燥物料表面所产生水汽（或其 它蒸汽）的压力大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压， 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

❑在工业上应用最普遍的是对流干燥。通常使用的干燥介质是 空气，被除去的湿分是水分。空气既是载热体又是载湿体。 ❑物料的干燥过程是属于传热和传质相结合的过程。 ❑干燥过程进行的条件：被干燥物料表面所产生水汽（或其 它蒸汽）的压力大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压， 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

g g v v n M n M d = = 湿空气中绝干空气的质量 湿空气中水气的质量 g v v v g v n n P p p p p = − = 8.1.1 水蒸气分压pv 空气中水蒸气分压愈大，水分含量就愈高，根据气体分 压定律，则有 8.1.2 湿度 d ( humidity ) H rm 又称为湿含量或绝对湿度(absolute humidity)。它以湿空 气中所含水蒸汽的质量与绝对干空气的质量之比表示，使用 符号Ｈ，其单位为：kg水气/kg干空气。 8.1 湿空气的热力学性质

g g v v n M n M d = = 湿空气中绝干空气的质量 湿空气中水气的质量 g v v v g v n n P p p p p = − = 8.1.1 水蒸气分压pv 空气中水蒸气分压愈大，水分含量就愈高，根据气体分 压定律，则有 8.1.2 湿度 d ( humidity ) H rm 又称为湿含量或绝对湿度(absolute humidity)。它以湿空 气中所含水蒸汽的质量与绝对干空气的质量之比表示，使用 符号Ｈ，其单位为：kg水气/kg干空气。 8.1 湿空气的热力学性质

常温下，湿空气可视为理想气体，则有 v v v v P p p P p p d − = − = 0.622 29( ) 18 在饱和状态时，湿空气中水蒸气分压pv等于该空气温度 下纯水的饱和蒸气压ps，则有 s s s P p p d − = 0.622 由于水的饱和蒸气压仅与温度有关，故湿空气的饱和湿 度是温度和总压的函数，即 d = f (t,P)

常温下，湿空气可视为理想气体，则有 v v v v P p p P p p d − = − = 0.622 29( ) 18 在饱和状态时，湿空气中水蒸气分压pv等于该空气温度 下纯水的饱和蒸气压ps，则有 s s s P p p d − = 0.622 由于水的饱和蒸气压仅与温度有关，故湿空气的饱和湿 度是温度和总压的函数，即 d = f (t,P)

8.1.3 相对湿度 φ = 100% s v p p  当pv=0时，φ=0，表示湿空气不含水分，即为绝干空气。 当pv=ps时，φ=1，表示湿空气为饱和空气。 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，称为相对湿度(relative humidity)，用符号φ表示，即

8.1.3 相对湿度 φ = 100% s v p p  当pv=0时，φ=0，表示湿空气不含水分，即为绝干空气。 当pv=ps时，φ=1，表示湿空气为饱和空气。 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，称为相对湿度(relative humidity)，用符号φ表示，即

◆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值与越小，则吸湿 能力越大。 s s P p p d   − = 0.622 ◆湿度：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 相对湿度和绝对湿度的关系

◆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值与越小，则吸湿 能力越大。 s s P p p d   − = 0.622 ◆湿度：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 相对湿度和绝对湿度的关系

8.1.4 湿空气的比热CH cr = ca + cv d 式中 cr——湿空气的比热，kJ/(㎏绝干气·oC)； cg——绝干空气的比热，kJ/(㎏绝干气·oC)； cv——水气的比热，kJ/(㎏水气·oC) cH =1.0+1.93d 上式说明：湿空气的比热只是湿度的函数。 在常压下，将湿空气中1kg绝干空气及相应Ｈkg 水汽的温度 升高（或降低）1 oC所需要（或放出）的热量，称为比热，又 称为湿热，用符号CH表示，单位是kJ/(㎏绝干气·oC)，即 在常用的温度范围内，有

8.1.4 湿空气的比热CH cr = ca + cv d 式中 cr——湿空气的比热，kJ/(㎏绝干气·oC)； cg——绝干空气的比热，kJ/(㎏绝干气·oC)； cv——水气的比热，kJ/(㎏水气·oC) cH =1.0+1.93d 上式说明：湿空气的比热只是湿度的函数。 在常压下，将湿空气中1kg绝干空气及相应Ｈkg 水汽的温度 升高（或降低）1 oC所需要（或放出）的热量，称为比热，又 称为湿热，用符号CH表示，单位是kJ/(㎏绝干气·oC)，即 在常用的温度范围内，有

8.1.5 湿空气的比容vH 绝干气 绝干气 水气 k g m m vH 3 3 + = P t d P d t vH 5 5 1.013 10 273 273 (0.772 1.244 ) 22.4 1.013 10 273 273 ) 22.4 29 18 1 (   + = +     + = +   在湿空气中，1kg绝干气体积和相应的Hkg水气体积之和， 称为湿空气的比容，亦称湿容积(humid volume)，用符号vH 表示，单位为：m3湿空气/kg绝干气

8.1.5 湿空气的比容vH 绝干气 绝干气 水气 k g m m vH 3 3 + = P t d P d t vH 5 5 1.013 10 273 273 (0.772 1.244 ) 22.4 1.013 10 273 273 ) 22.4 29 18 1 (   + = +     + = +   在湿空气中，1kg绝干气体积和相应的Hkg水气体积之和， 称为湿空气的比容，亦称湿容积(humid volume)，用符号vH 表示，单位为：m3湿空气/kg绝干气