第十四章 固体干燥VIP免费

1第十四章固体干燥第一节概述第二节干燥静力学第三节干燥速率与干燥过程计算第四节干燥器第一节概述一、固体物料的去湿方法和干燥过程1、物料的去湿方法（1）机械去湿：沉降、离心过滤，适于含水较多的物料（2）吸附去湿：干燥剂（无水氯化钙、硅胶等），适于含水较少的物料（3）供热去湿：利用热能去除湿物料中湿分称为干燥，（湿分为水或有机溶剂）a、蒸发结晶：得到固体溶质（蒸发在沸腾条件下汽化）b、喷雾干燥：溶液分散成滴（可为悬浮液）与热气流接触c、对流干燥：热空气或其它高温气体为介质向物料供热，并带走汽化湿分2、干燥分类（1）按操作压强分：常压干燥和真空干燥(2)按操作方式分：连续，间歇（3）按传热方式分：传导，对流，辐射工业上应用最多的是对流加热干燥法：以热空气为干燥介质，除去湿分水对流干燥过程的特点干燥是热质同时传递的过程气流温度t>物料表面温度iθ气体传热→固体固体表面水的平衡分压pe>气流中水汽分压p水汽固体中的水被汽化→气相注：若p水气>pe，则气相中水→固体（返潮）δHtqWθiP水汽peδM湿物料G1,w1,θ1干燥产品G2,w2,θ2热气体L,H1,t1,i1湿废气体L,H2,t2,i2湿气体L,H0,t0,i0QpQdQl预热器干燥器二、对流干燥流程及经济性气流式干燥器流程示意图经济性：能耗和热的利用率第二节干燥静力学一、湿空气的状态参数1、湿空气含水量的表示方法（四种）(2)水汽分压0.622HPpH=+水汽(1)湿度0.622kg/kgppHP=−水汽水汽干气水汽；气体湿度公式推导：/1818••0.62229/29HmMnpVRTppmMnpVRTppp=====−水汽水水水汽水汽水汽干气气气空气空气水汽2（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的比值定义为相对湿度总压为101.3kPa，空气温度低于100℃时，空气中水汽分压的最大值为同温度下的饱和水蒸汽压PSsppϕ=水汽()spp≤总如空气温度较高，该温度下的饱和水蒸气压会大于总压。因空气总压已指定，水汽分压的最大值最多等于总压总水气pp=ϕ()spp>总湿空气达到饱和状态不能再容纳水分，亦不能用于作干燥介质ss0.6220.622HppHPpPpϕϕϕ==−−水汽总总水汽与关系：绝干空气/sppϕ=水气未饱和空气，相对湿度越小，对干燥越有利ϕ当p水汽=pS时=1ϕ当p水汽＜pS时＜1ϕ当p水汽=0时=0ϕ思考：在t、H相同的条件下，提高压强对于干燥操作是否有利？为什么？t相同，ps不变，H相同，p↑，ϕ↑，吸收水汽能力↓，不利于干燥。因此干燥操作经常在常压或真空条件下进行。0.622sHPHpϕ=+总（）（4）绝对湿度WHRH=sWss0.622()总pHppPp=≤−为饱和湿度：WH11RRϕϕϕϕ≠===一般，更为常用；只有当时，2、湿空气的焓I（1Kg干气及其所带HKg水汽所具有的能量）2500(1.011.88)2500/PHICtHHtHkJkg=+=++干空气；干气体以0℃的气体为基准，水汽焓以0℃液态水为基准湿比热容：PH1.011.88/)CHkJkgK=+⋅干空气；(干空气比热容Cpg水蒸汽比热容pv水的汽化热r0pgpVo/ICtCHtrHkJkg=++干空气；PgPV0PH0()CCHtrHCtrH=++=+湿比热容Cpg：在常压下将1kg的绝干空气和其所带有的Hkg水蒸汽的温度升高1℃所需的总热量。I：1Kg干气及其所带HKg水汽所具有的能量干燥中常用比体积（湿比容）υH（m3湿气/kg干气）标态0℃、1kg干气为基准的湿空气体积4.222911×干空气kg4.2218×HHkg水汽转换为实际状况t℃33H(2.83104.5610)(273)Htυ−−=×+×+3H1kg/mHρυ+=（湿气湿气）湿空气密度：HH273273tυυ=×+标实（）用于由空气质量流量换算成体积流量（风量）以选择风机H1()22.42918Hυ⇒=+×标3.湿空气的比体积湿比容为1kg干空气的体积和其所带有的Hkg水汽的体积之和34、四个温度（1）干球温度t（即湿气体真实温度）（2）湿球温度tW（大量空气与少量水接触至动态平衡时的水温）气体ttw如果这一热量不足以补偿水的汽化所需热量，水温θ继续下降，降至tw时，在t-tw温差下，空气传给水的显热与水汽化所需热量相等，达到平衡状态，水温θ不再降低。此时的水温即为极限温度—湿球温度tw过程分析：起初气温t=θ水，但气相中P水汽小于液面上水的PS，存在传质推动力，水汽化进入气相，汽化热来自于本身温度的降低，一旦水温低于气温（θ水