干燥3速率及曲线.课件.ppt

1、2022-5-311物料中所含水分性质物料中所含水分性质干燥速率干燥速率干燥曲线干燥曲线影响干燥速率的因素影响干燥速率的因素干燥过程的速率及曲线干燥过程的速率及曲线2022-5-312 干燥过程中，湿分从物料内干燥过程中，湿分从物料内部向表面部向表面迁移迁移，再从物料表面向，再从物料表面向干燥介质干燥介质汽化汽化，用干燥的方法从，用干燥的方法从物料中去除水分，应该研究水分物料中去除水分，应该研究水分同物料的同物料的结合方式结合方式及水分的及水分的汽化汽化速率速率等。等。2022-5-313物料中所含水分的性质物料中所含水分的性质吸附水分：吸附水分：湿物料的粗糙外表面附着湿物料的粗糙外表面附着

2、的水分。的水分。毛细管水分：毛细管水分：多孔性物料的孔隙中所多孔性物料的孔隙中所 含的水分。含的水分。溶胀水分：溶胀水分：是物料组成的一部分，可是物料组成的一部分，可 透入物料细胞壁内，使物透入物料细胞壁内，使物 料的体积为之增大。料的体积为之增大。2022-5-314平衡水分与自由水分平衡水分与自由水分 根据物料在一定的干燥条件下，其根据物料在一定的干燥条件下，其中所含水分能否用干燥的方法除去来划中所含水分能否用干燥的方法除去来划分，可分为分，可分为平衡水分与自由水分平衡水分与自由水分。 平衡水分平衡水分用用X X* *表示，为一定干燥条表示，为一定干燥条件下的干燥极限。件下的干燥极限。 自

3、由水自由水为干燥中能够被除去的水分。为干燥中能够被除去的水分。 2022-5-315结合水和非结合水结合水和非结合水v结合水：结合水：通过化学力或物理化学力通过化学力或物理化学力与固体物料相结合的水分称为结合与固体物料相结合的水分称为结合水分。如：结晶水、毛细管中的水水分。如：结晶水、毛细管中的水及细胞中溶胀的水分。不易除去。及细胞中溶胀的水分。不易除去。v非结合水：非结合水：物料中所含的大于结合物料中所含的大于结合水分的那部分水分，称为非结合水水分的那部分水分，称为非结合水分。非结合水分通过机械的方法附分。非结合水分通过机械的方法附着在固体物料上。较易除去。着在固体物料上。较易除去。 202

4、2-5-316水分总结水分总结能不能被除去：能不能被除去：平衡水分和自由水分平衡水分和自由水分结合方式：结合方式：结合水和非结合水结合水和非结合水 自由水不能被除去，非结合水能自由水不能被除去，非结合水能被除去，一部分结合水不能被除去。被除去，一部分结合水不能被除去。2022-5-317 某些物料的平衡水分1新闻纸；2羊毛、毛织物；3硝化纤维4丝；5皮革；6陶土；7烟叶；8肥皂9牛皮胶;10木材2022-5-318 固体物料中水分的区分固体物料中水分的区分 （t t为定值）为定值）2022-5-319干燥速率和干燥曲线v干燥速率干燥速率 干燥速率为单位时间在单位干燥速率为单位时间在单位干燥面积

5、上汽化的水分量，用表干燥面积上汽化的水分量，用表示，单位为示，单位为/m/m2 2s s 2022-5-3110干燥速率曲线干燥速率曲线恒定干燥条件下某物料的干燥曲线恒定干燥条件下某物料的干燥曲线2022-5-3111恒定干燥条件下干燥速率曲线恒定干燥条件下干燥速率曲线恒定干燥条件下某恒定干燥条件下某物料的干燥曲线物料的干燥曲线2022-5-31122. 干燥速率曲线ABC段：恒速干燥阶段 AB段：预热段 BC段：恒速段CDE段：降速干燥阶段UX,C点：临界点 XC：临界含水量E点：平衡点 X*：平衡水分2022-5-3113影响干燥速率的因素影响干燥速率的因素影响恒速干燥速率的因素影响恒速干

6、燥速率的因素v由恒速干燥的特点可知，恒速阶段的干燥速由恒速干燥的特点可知，恒速阶段的干燥速率与物料的种类无关，与物料内部结构无关，率与物料的种类无关，与物料内部结构无关，主要和以下因素有关：主要和以下因素有关：v（1 1）干燥介质条件干燥介质条件是指空气）干燥介质条件干燥介质条件是指空气的状态及流动速度。提高空气温度、降低湿的状态及流动速度。提高空气温度、降低湿度，可增大传热及传质推动力。提高空气流度，可增大传热及传质推动力。提高空气流速，可增大对流传热系数与对流传质系数。速，可增大对流传热系数与对流传质系数。所以，提高空气温度，降低空气湿度，增大所以，提高空气温度，降低空气湿度，增大空气流速

7、能提高恒速干燥阶段的干燥速率。空气流速能提高恒速干燥阶段的干燥速率。2022-5-3114v（2 2）物料的尺寸及与空气的接触面积物料）物料的尺寸及与空气的接触面积物料尺寸较小时提供的干燥面积大，干燥速率高。尺寸较小时提供的干燥面积大，干燥速率高。同样尺寸的物料，物料与空气接触方式对干同样尺寸的物料，物料与空气接触方式对干燥速率有很大影响。物料颗粒与空气一般有燥速率有很大影响。物料颗粒与空气一般有三种不同的接触方式。物料分散悬浮于气流三种不同的接触方式。物料分散悬浮于气流中接触方式最好，不仅对流传热系数与对流中接触方式最好，不仅对流传热系数与对流传质系数大，而且空气与物料接触面积也大，传质系数

8、大，而且空气与物料接触面积也大，其次是气流穿过物料层的接触方式，而气流其次是气流穿过物料层的接触方式，而气流掠过物料层的接触方式与物料接触不良，干掠过物料层的接触方式与物料接触不良，干燥速率最低。燥速率最低。2022-5-3115影响降速干燥速率的因素影响降速干燥速率的因素v降速干燥阶段的特点是湿物料只有结合水分，干燥降速干燥阶段的特点是湿物料只有结合水分，干燥速率与干燥介质的条件关系不大，影响因素主要有：速率与干燥介质的条件关系不大，影响因素主要有：v（1 1）物料本身的性质物料本身的性质包括物料）物料本身的性质物料本身的性质包括物料的内部结构和物料与水的结合形式等，这些因素对的内部结构和物

9、料与水的结合形式等，这些因素对干燥速率有很大影响。不过物料本身的性质，通常干燥速率有很大影响。不过物料本身的性质，通常是不能改变的因素。是不能改变的因素。v（2 2）物料温度在同一湿含量的情况下，提高物）物料温度在同一湿含量的情况下，提高物料温度可以减小内部传质阻力，使干燥速率加快。料温度可以减小内部传质阻力，使干燥速率加快。v（3 3）物料的形状和尺寸物料的形状和尺寸影响）物料的形状和尺寸物料的形状和尺寸影响着内部水分的传递。物料越薄或直径越小对提高干着内部水分的传递。物料越薄或直径越小对提高干燥速率有利。燥速率有利。v（4 4）气体与物料接触方式一定大小的物料如与）气体与物料接触方式一定大小的物料如与气体接触方式不同，其传质距离和传质面积不同。气体接触方式不同，其传质距离和传质面积不同。若将物料分散在气流中，则传质距离会缩短，传质若将物料分散在气流中，则传质距离会缩短，传质面积会大大提高，干燥速率会大幅度提高。面积会大大提高，干燥速率会大幅度提高。