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1、化工原理 A(2)Principles of Chemical Engineering A(2)A2-5干燥第1章 蒸餾第2章 吸收第3章 蒸餾和吸收塔設(shè)備第4章 液-液萃取第5章 干燥化工原理 A（2）干燥本章內(nèi)容提要5-1 概述5-2 濕空氣的性質(zhì)及濕度圖*5-3 干燥過程的物料衡算與熱量衡算*5-4 干燥過程物料的平衡關(guān)系與速率關(guān)系5-5 干燥器干燥一、除濕及其方法1、何為除濕？從濕物料中脫除濕分的過程稱為除濕。濕分不一定是水分！（水分或其它液體）2、除濕方法 機械法：擠壓（擰衣服、壓榨、過濾、離心分離）吸附法：固體吸附劑吸附（硅膠、無水CaCl2、分子篩等）干燥法：加熱（利用熱能，使?jié)?/p>

2、物料中的濕分汽化而除去）5-1 概述干燥干燥方法二、干燥方法傳導(dǎo)干燥 對流干燥 輻射干燥 介電干燥 5-1 概述干燥三、對流干燥的傳熱傳質(zhì)過程1、傳熱過程 干燥介質(zhì) Q濕物料表面 Q濕物料內(nèi)部2、傳質(zhì)過程 濕物料內(nèi)部濕分濕物料表面 濕分干燥介質(zhì) 5-1 概述對流干燥是熱量和質(zhì)量同時、反向的傳遞過程。干燥QNttwpwp干燥介質(zhì)：載熱體、載濕體干燥過程：物料的去濕過程 介質(zhì)的降溫增濕過程傳熱傳質(zhì)濕物料推動力（ttw）推動力（pwp）傳質(zhì)、傳熱同時發(fā)生本章討論以空氣作干燥介質(zhì)，以水為濕份的對流干燥過程。方向相反干燥介質(zhì)5-1 概述干燥一、濕空氣的性質(zhì)*1濕度與相對濕度 2比容vH 3比熱容cH 4

3、焓I 5干球溫度t與濕球溫度tw 6 絕熱飽和溫度tas 7 露點td二、濕空氣的 H-I 圖*1 H-I 圖中的線群 2 H-I 圖應(yīng)用5-2 濕空氣的性質(zhì)及濕焓圖干燥一、濕空氣的性質(zhì)*（1）濕度H濕空氣的性質(zhì)：又稱濕含量或絕對濕度,為濕空氣中水汽的質(zhì)量與絕干空氣的質(zhì)量之比，H。5-2 濕空氣的性質(zhì)及濕焓圖濕度、比容、比熱容、焓、溫度等。1、濕度與相對濕度干燥(2)相對濕度居室里比較舒適的氣象條件是：室溫達25 時，相對濕度控制在40%50 為宜；室溫達18 時，相對濕度應(yīng)控制在30%40。濕空氣中水汽分壓pv與同溫度水的飽和蒸汽壓ps的百分比稱為相對濕度，。相對濕度代表濕空氣的不飽和程度。

4、=0，絕對干燥空氣，吸納水汽能力最強。=1，濕空氣達到飽和，不能作為干燥介質(zhì)。05m/s時，/kH=1.09。t越小，H越小，tw就越小干燥tas,Hast,Htas6絕熱飽和溫度tas 絕熱飽和溫度tas:在與外界絕熱情況下，空氣與大量水經(jīng)過無限長時間接觸后，達到與水溫相等的空氣溫度。設(shè)塔與外界絕熱，初始濕空氣（t，H）與大量水充分接觸，水分汽化進入空氣中，汽化所需熱量由空氣溫度下降放出顯熱供給。若空氣與水分兩相有足夠長的接觸時間，最終空氣為水汽所飽和，而溫度降到與循環(huán)水溫相同?？諝庠谒?nèi)的狀態(tài)變化是在絕熱條件下降溫、增濕直至飽和的過程，達到穩(wěn)定狀態(tài)下的溫度tas就是初始濕空氣（t，H）的絕

5、熱飽和溫度，與之相應(yīng)的濕度稱為絕熱飽和濕度Has。濕空氣的性質(zhì)*干燥空氣傳給水分的顯熱=水分汽化所需的潛熱。絕熱塔內(nèi)氣液兩相間的傳熱過程為：tas是濕空氣的性質(zhì)，它是濕空氣在絕熱、冷卻、增濕過程中達到的極限冷卻溫度。在一定的總壓下，只要測出濕空氣的初始溫度t和絕熱飽和溫度tas，就可用上式算出濕空氣的濕度。濕空氣：狀態(tài)（t,H,tas(或tw)td 飽和空氣，t=tas(或tw)=td濕空氣的性質(zhì)*ttd 等濕過程（H不變）,ps，t=td 時：干燥濕空氣的性質(zhì)*濕度相對濕度比容m3濕空氣 kg干空氣比熱容焓濕球溫度絕熱飽和溫度 干球溫度露點ttas(或tw)等焓過程 ttd 等濕過程-tas

6、tw自學(xué)教材P245【例5-1】,P249【例5-2】作業(yè)教材P293 第1題 干燥二、濕空氣的 H-I 圖*濕空氣的有關(guān)性質(zhì)可由前面所學(xué)的公式計算。工程上為了方便計算，常將濕空氣的各參數(shù)標(biāo)繪成圖，只要知道濕空氣任意兩個獨立參數(shù)，即可從圖上查出其它參數(shù)。常用的有濕度-焓（H-I）圖、溫度濕度（t-H）圖等。我們僅討論應(yīng)用最廣的H-I 圖。教材中H-I 圖是根據(jù)常壓數(shù)據(jù)繪制的，若系統(tǒng)總壓偏離常壓較遠，則不能應(yīng)用此圖。1 H-I 圖中的線群5-2 濕空氣的性質(zhì)及濕焓圖干燥H-I圖圖等I 線群（0680 kJ/kg絕干空氣）等H線群（00.2kg水/kg絕干空氣）等線群(5%100%)等蒸汽分壓pv

7、線群（0250）等t線群水蒸氣分壓線水蒸氣分壓線干燥等濕降溫：等H線與=100%線交點2.H-I圖應(yīng)用已知狀態(tài)點A等溫線露點td等線濕空氣的 H-I 圖*1）根據(jù)H-I圖上濕空氣的狀態(tài)點，可查出濕空氣的其它性質(zhì)參數(shù)。等焓線等濕線絕熱飽和溫度tas(或濕球溫度tw)等焓降溫：等I線與=100%線交點確定濕空氣中水汽的分壓 pv 等H 線與蒸汽分壓線的交點t（干球溫度）I（焓）H（濕度）（相對濕度）干燥2）根據(jù)濕空氣的任意兩個獨立的參數(shù)，可確定其狀態(tài)點。（注意：tdH、pH、tdp、twI、tasI 等各對都不是相互獨立的）（a）由ttw定狀態(tài)（b）由ttd定狀態(tài)（c）由t定狀態(tài)（等焓）（等濕）（

8、交點）H-I 圖應(yīng)用自學(xué)教材P253【例5-3】作業(yè)教材P293 第2題 干燥5-3 干燥過程的物料衡算與熱量衡算一、物料濕含量的表示方法 1濕基含水量 2干基含水量二、干燥系統(tǒng)的物料衡算*1水分蒸發(fā)量W 2空氣消耗量L 3干燥產(chǎn)品流量2三、干燥系統(tǒng)的熱量衡算*1熱量衡算的基本方程 2干燥系統(tǒng)的熱效率四、空氣通過干燥器時的狀態(tài)變化 1等焓干燥過程 2非等焓干燥過程干燥干燥過程干燥室預(yù)熱室5-3 干燥過程的物料衡算與熱量衡算干燥已知：v干燥介質(zhì)（空氣）的進口條件，如溫度、濕度、壓力等；v物料的進口條件，如溫度，濕含量，質(zhì)量或質(zhì)量流率；v物料的干燥要求（濕含量）。求解：v干燥介質(zhì)用量；v干燥條件（

9、如進干燥室的空氣溫度，出干燥室的空氣溫度和濕度等）；v整個設(shè)備的熱能消耗；v干燥室尺寸 等等。5-3 干燥過程的物料衡算與熱量衡算干燥一、物料濕含量的表示方法5-3 干燥過程的物料衡算與熱量衡算干燥5-3 干燥過程的物料衡算與熱量衡算二、干燥系統(tǒng)的物料衡算*L 絕干空氣的消耗量，kg絕干氣/sH1,H2 濕空氣進、出干燥器時的濕度，kg水/kg絕干氣G 絕干物料進、出干燥器時的流量，kg絕干料/sX1,X2 濕物料進、出干燥器時的干基含水量，kg水/kg絕干料G1,G2 濕物料進、出干燥器時的流量，kg濕物料/sw1,w2 濕物料進、出干燥器時的濕基含水量，kg水/kg濕物料連續(xù)逆流干燥物料衡

10、算示意圖干燥2、空氣消耗量L 每蒸發(fā)1kg水分時，消耗的絕干空氣量l kg水水/s對水分作物料衡算 1、水分蒸發(fā)量W干燥系統(tǒng)的物料衡算*kg絕干氣絕干氣/kg水水kg絕干氣絕干氣/s（空氣獲得的水分）（物料失去的水分）干燥3、干燥產(chǎn)品流量G2 對進出干燥器的絕干物料進行衡算：干燥系統(tǒng)的物料衡算*注意：干燥產(chǎn)品是指離開干燥器時的物料，并非是絕干物料，它仍是含少量水分的濕物料。kg濕物料/s干燥整個系統(tǒng)Q Qp QD干燥器預(yù)熱器(忽略其熱損失)QpL(I1-I0)QD L(I2-I1)G(I2-I1)QL熱量衡算：其中物料的焓I包括絕干物料的焓和水分的焓，即 1、熱量衡算的基本方程 連續(xù)逆流干燥熱

11、量衡算示意圖三、干燥系統(tǒng)的熱量衡算*5-3 干燥過程的物料衡算與熱量衡算H0,H1,H2 濕空氣進入預(yù)熱器、離開預(yù)熱器（進入干燥器）及離開干燥器時的濕度，kg/kg絕干氣I0,I1,I2 濕空氣進入預(yù)熱器、離開預(yù)熱器（進入干燥器）及離開干燥器時的焓，kJ/kg絕干氣t0,t1,t2 濕空氣進入預(yù)熱器、離開預(yù)熱器（進入干燥器）及離開干燥器時的溫度，Qp 單位時間內(nèi)預(yù)熱器消耗的熱量，kW1,2 濕物料進、出干燥器時的溫度，I1,I2 濕物料進、出干燥器時的焓，kJ/kg絕干料QD 單位時間內(nèi)向干燥器補充的熱量，kW QL 干燥器的熱損失速率，kW干燥1、熱量衡算的基本方程(1)將濕度為H0的新鮮空

12、氣L由t0加熱至t2，所需熱量系統(tǒng)所需總熱量(2)濕物料進料G1=G2+W，其中干燥產(chǎn)品G2由1加熱至2，所需熱量為 水分W 由1被加熱汽化并升溫至t2，所需熱量為(溫度1 的水先降至0，汽化，再加熱至t2）包括:(3)干燥系統(tǒng)損失的熱量QL 因此干燥系統(tǒng)的熱量衡算*干燥空氣升溫所需熱量 蒸發(fā)水份所需熱量 物料升溫所需熱量 干燥器熱量損失和濕物料中水分帶入系統(tǒng)的焓，則有：若忽略空氣中水汽進出系統(tǒng)的焓變干燥系統(tǒng)的熱量衡算*1、熱量衡算的基本方程 干燥2、干燥系統(tǒng)的熱效率 干燥系統(tǒng)的熱量衡算*即有：熱效率愈高表明干燥系統(tǒng)的熱利用率愈好?？赏ㄟ^提高t1、降低t2、提高H2及廢熱利用等措施來提高熱效率

13、。自學(xué)教材P257【例5-5】但提高t1不適合熱敏性物料；降低t2、提高H2會導(dǎo)致干燥過程熱質(zhì)傳遞推動力的降低，從而降低干燥速率。干燥四、空氣通過干燥器時的狀態(tài)變化5-3 干燥過程的物料衡算與熱量衡算根據(jù)空氣在干燥器內(nèi)焓的變化，將干燥過程分為等焓過程與非等焓過程。1、等焓干燥過程(絕熱或理想干燥過程)不向干燥器補充熱量，QD=0；忽略干燥器向周圍散失的熱量，QL=0；物料進出干燥器的焓相等，I2=I1 代入干燥器熱衡式 QD L(I2-I1)G(I2-I1)QL得 I2=I1（表明空氣通過干燥器時焓恒定）H0t0AIHt1Bt2C等焓干燥過程空氣的狀態(tài)變化示于H-I圖：由0及0確定空氣進入預(yù)熱

14、器前的狀態(tài)點A 空氣在預(yù)熱器內(nèi)等濕加熱至1，即至點B 空氣在干燥器內(nèi)等焓吸濕降溫至t2，即至點C t過點的等焓線是理想干燥過程的操作線。條件：注意：干燥溫度 t濕度 H相對濕度 空氣通過干燥器時的狀態(tài)變化1、等焓干燥過程(絕熱或理想干燥過程)加熱器H0012t0t1H1t2H2干燥室t0t1t2tt1HH1H0H1H20112思考：I？干燥2、非等焓干燥過程（實際干燥過程）不向干燥器補充熱量，QD=0；不能忽略干燥器向周圍散失的熱量，QL0；物料進出干燥器時的焓不相等，I2-I10 空氣通過干燥器時的狀態(tài)變化非等焓干燥過程空氣焓的變化情況空氣焓值降低 空氣焓值增大 空氣等溫變化，焓值增大 代入

15、式 QD L(I2-I1)G(I2-I1)QL得 I2I1 向干燥器補充的熱量足夠多，能使空氣在干燥過程中維持恒定的溫度1(3)空氣等溫變化It1Bt2CH條件：(1)空氣焓值降低干燥 例：某種濕物料在常壓氣流干燥器中進行干燥，濕物料的流量為1kg/s，初始濕基含水量為3.5%，干燥產(chǎn)品的濕基含水量為0.5%。空氣狀況為：初始溫度為25，濕度為0.005kg/kg干空氣，經(jīng)預(yù)熱后進干燥器的溫度為140，若離開干燥器的溫度選定為60和40，試分別計算需要的空氣消耗量及預(yù)熱器的傳熱速率。又若空氣在干燥器的后續(xù)設(shè)備中溫度下降了10，試分析以上兩種情況下物料是否返潮？假設(shè)干燥器為理想干燥器。解：理想干

16、燥器，空氣在干燥器內(nèi)經(jīng)歷等焓過程，絕干物料量：絕干空氣量：干燥預(yù)熱器的傳熱速率 分析物料的返潮情況 當(dāng)t2=60時，干燥器出口空氣中水汽分壓為 t=60時，飽和蒸汽壓ps=12.34kPa，即此時空氣溫度尚未達到氣體的露點，不會返潮。當(dāng)t2=40時，干燥器出口空氣中水汽分壓為 t=30時，飽和蒸汽壓ps=4.25kPa，物料可能返潮。自學(xué)教材P261、262【例5-6、例5-7】作業(yè)教材P294 第3、4題 干燥5-4 干燥過程物料的平衡關(guān)系與速率關(guān)系一、物料中的水分*1平衡水分及自由水分 2結(jié)合水分與非結(jié)合水分二、恒定干燥條件下的干燥速率曲線 1、干燥實驗和干燥曲線 2、干燥速率曲線 3、干

17、燥機理三、恒定干燥條件下干燥時間的計算 干燥5-4 干燥過程物料的平衡關(guān)系與速率關(guān)系一、物料中的水分濕物料內(nèi)部水分?jǐn)U散濕物料表面 干燥介質(zhì) 水分?jǐn)U散干燥傳質(zhì)過程：水分除去的難易程度取決于濕物料內(nèi)部物料與水分的結(jié)合方式。1、平衡水分與自由水分 濕物料與某狀態(tài)的空氣接觸足夠長時間后，熱質(zhì)傳遞達于平衡，物料表面水汽的分壓等于空氣中的水汽分壓，此時物料含水量恒定，此含水量稱為該物料在該空氣狀態(tài)下的平衡水分（平衡含水量），X*。kg水分kg絕干料 平衡水分是一定干燥條件下不能被干燥除去的那部分水分，是干燥的極限。平衡水分，X*濕物料中超過平衡水分的那部分水分稱為自由水分，自由水分可被干燥除去。干燥平衡水

18、分與物料的種類有關(guān)平衡水分隨空氣相對濕度的增加而增加平衡水分隨溫度的升高而減少（溫度升高，水的飽和蒸汽壓增大，空氣相對濕度減?。┪锪现械乃?、平衡水分與自由水分平衡曲線 在相同的空氣狀態(tài)下，不同物料的平衡水分有較大的差別；對于同一種物料，空氣的相對濕度越小，平衡水分越低，此即能夠被干燥除去的水分越多。0時，各種物料的平衡水分均為零，即只有絕干空氣才有可能將濕物料干燥成絕干物料。干燥 在點B，濕物料與飽和空氣達平衡，物料表面水汽的分壓等于空氣中的水汽分壓，并等于同溫度下純水的飽和蒸汽壓 ps。物料中的水分2、結(jié)合水分與非結(jié)合水分 濕物料在B點的平衡水分XB*稱為結(jié)合水分。濕物料中超出XB*的那

19、部分水分稱為非結(jié)合水。（=pv/ps=1）非結(jié)合水：機械地附著在物料表面（物料中的吸附水分和大孔隙中的水分），產(chǎn)生的蒸汽壓與純水的相同，易用干燥除去。結(jié)合水：與物料之間有物理化學(xué)作用（包括溶漲水分和毛細管中的水分），產(chǎn)生的蒸汽壓低于同溫度下純水的飽和蒸汽壓，難用干燥除去(其中平衡水分不能用干燥除去）。將某濕物料的平衡曲線延長與=100%線交于點。干燥二、恒定干燥條件下的干燥速率曲線5-4 干燥過程物料的平衡關(guān)系與速率關(guān)系1、干燥實驗和干燥曲線 設(shè)計干燥器，需知物料達到一定的干燥要求所需要的干燥時間，為此要知道干燥速率。由于干燥同時涉?zhèn)鳠岷蛡髻|(zhì)，機理復(fù)雜，目前只能通過間歇干燥實驗來測定干燥速率曲

20、線。干燥過程恒定干燥：變動干燥：干燥過程中空氣的溫度、濕度、流速及與物料的接觸方式等都不發(fā)生變化 如用大量空氣干燥少量物料干燥過程中空氣的狀態(tài)不斷變化 如連續(xù)操作的干燥過程 實驗中，用大量熱空氣干燥少量濕物料，空氣的溫度、濕度、氣速及流動方式都恒定不變。實驗中，測定每個時間間隔內(nèi)，物料質(zhì)量變化W 及物料的表面溫度，直到物料的質(zhì)量不再變化，此時物料與空氣達到平衡，物料中所含水分即為該干燥條件下物料的平衡水分。再將物料置于烘箱內(nèi)烘干到恒重（控制溫度低于物料的分解溫度），即得絕干物料的質(zhì)量。干燥干燥實驗和干燥曲線 將上述實驗數(shù)據(jù)整理后繪制干燥曲線：X-圖和-圖。物料含水量與干燥時間的關(guān)系曲線物料表面

21、溫度與干燥時間的關(guān)系曲線恒定干燥條件下某物料的干燥曲線實驗結(jié)果應(yīng)用于干燥器的設(shè)計與放大時，生產(chǎn)條件應(yīng)與實驗條件相似。干燥2、干燥速率曲線干燥速率（通量）：單位時間、單位干燥面積上汽化的水分質(zhì)量，U kg/(m2)(干燥速率的微分式)由上圖物料含水量與干燥時間的關(guān)系曲線可得dX/d 與X的關(guān)系，得到干燥速率曲線：可看出,干燥過程可大致劃分為兩個階段:I:ABC段 AB段一般很短，通常并入BC段內(nèi)考慮恒速干燥階段II:CDE段 降速干燥階段 兩個干燥階段間的交點稱為臨界點，與點C對應(yīng)的物料含水量稱為臨界含水量，以Xc表示，W 一批操作中汽化的水量，kg G 一批操作中絕干物料的質(zhì)量，kg 干燥速率

22、隨物料含水量的減小而降低。恒定干燥條件下的干燥速率曲線Uc 臨界點的干燥速率仍等于恒速干燥階段的速率，以Uc表示。干燥I:ABC段 恒速干燥階段 其中AB段為預(yù)熱段,干燥速率升高,物料含水量略有下降，表面溫度略有升高。在BC段內(nèi)，空氣傳給物料的顯熱恰等于水分汽化所需的潛熱，物料表面溫度維持在tw不變，物料的含水量隨干燥時間直線下降，而干燥速率保持恒定，故稱為恒速干燥階段。干燥速率曲線 至B點，物料的表面溫度升至空氣的濕球溫度tw。干燥II:CDE段 降速干燥階段干燥速率曲線 干燥進入段后，物料開始升溫，熱空氣傳給物料的熱量一部分用于加熱物料使其由tw升高到2,另一部分用于水分汽化。在此階段內(nèi)干

23、燥速率隨物料含水量的減少而降低，直至E點，物料的含水量等于平衡含水量X*，干燥速率降為零，干燥過程停止。干燥恒定干燥條件下的干燥速率曲線3、干燥機理恒速干燥階段與降速干燥階段中的干燥機理及影響因素各有不同。（1）恒速干燥階段 此階段，物料表面充分潤濕，與濕球溫度計的濕紗布表面的狀況類似。物料表面的溫度 等于空氣的濕球溫度tw，物料表面空氣的濕度等于tw下的飽和濕度Hs,tw，且空氣傳給濕物料的顯熱恰等于水分汽化所需的汽化熱：其中空氣與物料表面的對流傳熱通量為濕物料與空氣的傳質(zhì)速率為 因干燥在恒定的空氣條件下進行，故隨空氣條件而變的和kH值均不變，且(tw)及(Hs,tw H)也為定值。因此，上

24、述二式表示的濕物料和空氣間的傳熱速率及傳質(zhì)速率均保持不變，即濕物料以恒定的速率U向空氣中汽化水分。由上三式整理得：干燥干燥機理 恒速干燥階段的干燥速率的大小取決于物料表面水分的汽化速率，亦即決定于物料外部的干燥條件，與物料內(nèi)部水分的狀態(tài)無關(guān)，所以恒速干燥階段又稱為表面汽化控制階段。在恒速干燥階段中，濕物料內(nèi)部的水分向其表面?zhèn)鬟f的能力能完全滿足水分自物料表面汽化的要求，從而使物料表面始終維持恒定充分的潤濕狀態(tài)。一般來說，恒速干燥階段汽化的水分為非結(jié)合水，與自由液面的汽化情況相同。干燥干燥機理（2）降速干燥階段 從點開始，汽化面逐漸向物料內(nèi)部移動，汽化所需熱量通過已被干燥的固體層而傳遞到汽化面，從

25、物料中汽化出的水分也通過這層固體傳遞到空氣主流中，這時干燥速率比CD段下降得更快。濕物料的含水量降到c以后，水分自物料內(nèi)部向表面遷移的速率小于物料表面水分汽化速率，物料表面不能維持充分潤濕。此時部分表面變干，空氣傳給的熱量不能全部用于汽化水分，有一部分用于加熱物料，因此干燥速率逐漸減小，物料溫度升高，在部分表面上汽化出的是結(jié)合水分。至點時干燥速率降至零，物料中所含水分即為該空氣狀態(tài)下的平衡水分。至D點時，全部物料表面都不含非結(jié)合水。降速階段的干燥速率取決于物料本身結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸，而與干燥介質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)關(guān)系不大。干燥干燥機理（3）臨界含水量Xc 臨界含水量Xc是恒速干燥段和降速干燥段的分界點，

26、c值越大，轉(zhuǎn)入降速干燥段越早，相同的干燥任務(wù)所需干燥時間越長，對干燥過程不利。Xc值的大小與物料的性質(zhì)、厚度及干燥速率等有關(guān)。例如，無孔吸水性物料的比多孔物料的大；物料層越厚越大；干燥介質(zhì)溫度高、濕度低，則恒速干燥段干燥速率大，這可能使物料表面板結(jié)，較早地進入降速干燥段，c較大。了解影響c的因素，控制干燥操作：減低物料層的厚度，加強對物料的攪拌都可減小Xc，同時又可增大干燥面積。如采用氣流干燥器或流化床干燥器時，c值一般均較低。濕物料的臨界含水量通常由實驗測得，或從手冊中查得。干燥有機物料無機物料臨界含水量特征例子特征例子水分（干基含水量）很粗的纖維未染過的羊毛 粗核無孔的物料，大至50目石英

27、0.030.05 晶體的、粒狀的、孔隙較少的物料，粒度為60-325目 食鹽、海沙、礦石0.050.15晶體的、粒狀的、孔隙較少的物料麩酸結(jié)晶有孔的結(jié)晶物料 硝石、細沙、粘土、細泥0.150.25粗纖維的細粉 粗毛線、醋酸纖維、印刷紙、碳素顏料 細沉淀物、無定形和膠體狀物料、粗無機顏料 碳酸鈣、細陶土、普魯士藍0.250.5細纖維、無定形的和均勻狀態(tài)的壓緊物料淀粉、紙漿、厚皮革 漿狀、有機物的無機鹽 碳酸鈣、碳酸鎂、二氧化鈦、硬脂酸鈣0.51.0分散的壓緊物料、膠體狀態(tài)和凝膠狀態(tài)的物料 鞣制皮革、糊墻紙、動物膠 有機物的無機鹽、觸媒劑、吸附劑 硬脂酸鋅、四氯化錫、硅膠、氫氧化鋁1.030.0不

28、同物料的臨界含水量 干燥三、恒速干燥條件下干燥時間的計算 5-4 干燥過程物料的平衡關(guān)系與速率關(guān)系分離變量，并確定積分邊界條件：01干燥速率（1）利用干燥速度曲線進行計算 積分得恒速階段干燥時間1：根據(jù)恒速階段Uc的確定方法不同有兩種計算干燥時間的方法Uc為常數(shù)干燥速率 1、恒速階段 干燥（2）用對流傳熱系數(shù)或傳質(zhì)系數(shù)進行計算 恒速階段干燥時間的計算 前面由恒速段的干燥機理得到：代入式（3）恒速干燥的影響因素 干燥速率越快，干燥時間越短空氣的流速越高（、kH越大）空氣溫度越高（t越大）空氣濕度越低（H越?。┑珳囟冗^高、濕度過低，可能會因干燥速率太快而引起物料變形、開裂或表面硬化。此外，空氣速度

29、太大，還會產(chǎn)生氣流夾帶現(xiàn)象。所以，應(yīng)視具體情況選擇適宜的操作條件。干燥恒定干燥條件下干燥時間的計算 2、降速階段 汽化速率 不為常數(shù)0Uc2（1）任何情況都可用圖解積分法求。（2）當(dāng)干燥曲線為直線或近似直線時，代入上式中積分得降速階段干燥時間2：總干燥時間：=1+2干燥變動干燥條件下的干燥操作 5-4 干燥過程物料的平衡關(guān)系與速率關(guān)系對變動干燥條件下的干燥操作，干燥過程中空氣的狀態(tài)不斷變化。若干燥時濕空氣的狀態(tài)沿等I線變化，在逆流干燥器中空氣與濕物料的溫度分布如圖：干燥時間的計算（略）干燥5-5 干燥器一、干燥器的主要型式 1廂式干燥器 2洞道式干燥器 3帶式干燥器 4轉(zhuǎn)筒干燥器 5氣流干燥器

30、 6流化床干燥器 7噴霧干燥器 8滾筒干燥器二、干燥器的選型干燥干燥器分類干燥器下面按加熱方式分類進行介紹干燥類型干燥器對流干燥器廂式干燥器，氣流干燥器，沸騰干燥器，轉(zhuǎn)筒干燥器，噴霧干燥器傳導(dǎo)干燥器滾筒干燥器，真空盤架式干燥器輻射干燥器紅外線干燥器介電加熱干燥器微波干燥器常用干燥器按加熱方式分類干燥小型的稱為烘箱，大型的稱為烘房典型的常壓、間歇式、對流干燥設(shè)備。優(yōu)點：對物料的適應(yīng)性強。缺點：物料得不到分散，干燥速率低，熱利用率較差,產(chǎn)品質(zhì)量不均勻,產(chǎn)量不大。適用場合：任何形狀的物料 一、干燥器的主要型式1、廂式干燥器(盤式干燥器)干燥2、洞道式干燥器一、干燥器的主要型式 適用場合：處理量大、干

31、燥時間長的物料優(yōu)、缺點：同廂式干燥器干燥一、干燥器的主要型式3、帶式干燥器干燥4、轉(zhuǎn)筒干燥器特點：生產(chǎn)能力大，可連續(xù)操作。結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。使用范圍廣，可干燥顆粒物料、膏糊狀物料、甚至液體物料。操作彈性大。一、干燥器的主要型式干燥5、氣流干燥器適用場合：主要用于干燥晶體和小顆粒物料，尤其是熱敏性、易氧化、不宜粉碎的物料一、干燥器的主要型式干燥6、沸騰床干燥器（流化床干燥器）適用場合：主要用于干燥晶體和小顆粒物料優(yōu)點：干燥效率高。一、干燥器的主要型式干燥7、噴霧干燥器一、干燥器的主要型式噴霧器結(jié)構(gòu)干燥一、干燥器的主要型式8、滾筒干燥器雙滾筒干燥器干燥一、干燥器的主要型式真空耙式干燥器微波干燥器

32、紅外線干燥器冷凍干燥器干燥5-5 干燥器二、干燥器的選型主要干燥器的選擇表主要干燥器的選擇表 濕物料的狀態(tài)物料的實例處理量適用的干燥器液體或泥漿狀 洗滌劑、樹脂溶液、鹽溶液、牛奶等 大批量 噴霧干煤器 小批量 滾筒干燥器 泥糊狀 染料、顏料、硅膠、淀粉、粘土、碳酸鈣等的濾餅或沉淀物 大批量 氣流干燥器、帶式干燥器 小批量 真空轉(zhuǎn)筒干燥器 粉粒狀（0.0120m）聚氯乙烯等合成樹脂、合成肥料、磷肥、活性炭、石膏、鈦鐵礦、谷物 大批量 氣流干燥器、轉(zhuǎn)筒干燥器 流化床干燥器 小批量 轉(zhuǎn)筒干燥器 廂式干燥器 塊狀（20100m）煤、焦碳、礦石等 大批量 轉(zhuǎn)筒干燥器 小批量 廂式干燥器 片狀 煙葉、薯片

33、 大批量 帶式干燥器 轉(zhuǎn)筒干燥器 小批量 穿流廂式干燥器 小批量 高頻干燥器 短纖維 酯酸纖維、硝酸纖維 大批量 帶式干燥器 小批量 穿流廂式干燥器 一定大小的物料或制品 陶瓷器、膠合板、皮革等 大批量 隧道干燥器 干燥對流傳導(dǎo)輻射介電物料衡算廂式 洞道帶式 轉(zhuǎn)筒氣流 噴霧流化床干燥實驗干燥曲線-，-干燥章小結(jié)干燥濕空氣性質(zhì)及濕焓圖性質(zhì)濕焓圖：濕度H相對濕度干球溫度t濕球溫度tw露點td絕熱飽和溫度tas比容vH比熱容cH焓I等H線、等I線、等線、等t線、水蒸氣分壓pv線濕料中含水量的表示方法：熱量衡算干燥過程的物料衡算與熱量衡算干燥過程物料的平衡關(guān)系與速率關(guān)系結(jié)合水分與非結(jié)合水分平衡水分X*與自由水分恒定干燥條件下的干燥速率恒定干燥條件下的干燥時間 tw tas ttas(或tw)等過程干燥速率U干燥速率曲線 U-X臨界含水量Xc恒速段降速段干燥方法干燥器對流式：非對流式：耙式真空、冷凍