化工原理第十三章-干燥课件.ppt

1、2023-1-9第十三章第十三章第十三章第十三章第十三章第十三章 干干干干干干 燥燥燥燥燥燥 DryingDryingDrying13.1 概述概述13.2 湿空气的性质与湿空气的性质与 湿度图湿度图13.3 干燥器的物料衡算干燥器的物料衡算 与热量衡算与热量衡算13.4 干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间13.5 干燥器干燥器2023-1-9第十三章第十三章第十三章第十三章第十三章第十三章 干燥干燥干燥干燥干燥干燥 DryingDryingDrying13.1.1 去湿及其方法去湿及其方法13.1.2 干燥过程的分类干燥过程的分类 13.1.3 对流干燥的传热对流干燥的传热 传质过程传质过

2、程 第一节第一节第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述概述概述2023-1-91、何为去湿？、何为去湿？从物料中从物料中脱除湿分脱除湿分的过程称为去湿。的过程称为去湿。湿分：湿分：不一定是水分！不一定是水分！2、去湿方法、去湿方法机械去湿法机械去湿法：挤压（拧衣服、过滤）：挤压（拧衣服、过滤）含液体较多含液体较多物理法：浓硫酸吸收物理法：浓硫酸吸收,分子筛吸附分子筛吸附,膜法脱湿膜法脱湿化学法：利用化学反应脱除湿分（化学法：利用化学反应脱除湿分（CaO）加热去湿法：加热去湿法：干燥干燥（向物料供热以汽化其中（向物料供热以汽化其中 的湿分的单元操作。的湿分的单元操作。）2023-1-9常压干

3、燥常压干燥真空干燥真空干燥连续式连续式间歇式间歇式传导干燥（间接加热干燥）传导干燥（间接加热干燥）对流干燥（直接加热干燥）对流干燥（直接加热干燥）辐射干燥辐射干燥介电加热干燥介电加热干燥按操作压力分按操作压力分按操作方式分按操作方式分按供热方式分按供热方式分13.1.2 13.1.2 13.1.2 干燥过程的分类干燥过程的分类干燥过程的分类干燥过程的分类干燥过程的分类干燥过程的分类 2023-1-91、传导干燥、传导干燥 热能通过传热壁面以热能通过传热壁面以传导的方式传导的方式传给湿物料传给湿物料 被干燥的物料与加热介质不直接接触，属被干燥的物料与加热介质不直接接触，属间接干燥间接干燥 优点：

4、优点：热能利用较多热能利用较多 缺点：缺点：与传热壁面接触的物料易局部过热而变质，受热与传热壁面接触的物料易局部过热而变质，受热不均匀。不均匀。2、辐射干燥、辐射干燥 热能以热能以电磁波的形式电磁波的形式由辐射器发射到湿物料表面，被物由辐射器发射到湿物料表面，被物2023-1-9料吸收转化为热能，而将水分加热汽化。料吸收转化为热能，而将水分加热汽化。优点：优点：生产能力强，干燥产物均匀生产能力强，干燥产物均匀 缺点：缺点：能耗大能耗大3、介电加热干燥、介电加热干燥 将需干燥的物料置于交频电场内，利用将需干燥的物料置于交频电场内，利用高频电场的交变高频电场的交变作用作用将湿物料加热，水分汽化，物

5、料被干燥。将湿物料加热，水分汽化，物料被干燥。优点：优点：干燥时间短，干燥产品均匀而洁净。干燥时间短，干燥产品均匀而洁净。缺点：缺点：费用大。费用大。2023-1-94、对流干燥、对流干燥 热能以热能以对流给热的方式对流给热的方式由热干燥介质（通常热空气）由热干燥介质（通常热空气）传给湿物料，使物料中的水分汽化。物料内部的水分以气传给湿物料，使物料中的水分汽化。物料内部的水分以气态或液态形式扩散至物料表面，然后汽化的蒸汽从表面扩态或液态形式扩散至物料表面，然后汽化的蒸汽从表面扩散至干燥介质主体，再由介质带走的干燥过程称为散至干燥介质主体，再由介质带走的干燥过程称为对流干对流干燥。燥。优点：优点

6、：受热均匀，所得产品的含水量均匀。受热均匀，所得产品的含水量均匀。缺点：缺点：热利用率低。热利用率低。2023-1-913.1.3 13.1.3 13.1.3 对流干燥的传热传质过程对流干燥的传热传质过程对流干燥的传热传质过程对流干燥的传热传质过程对流干燥的传热传质过程对流干燥的传热传质过程对流干燥中，对流干燥中，传热和传质同时发生传热和传质同时发生1、传热过程、传热过程 干燥介质干燥介质 Q湿物料表面湿物料表面 Q湿物料内部湿物料内部2、传质过程、传质过程 湿物料内部湿物料内部湿分湿分湿物料表面湿物料表面 湿分湿分干燥介质干燥介质 2023-1-9物物 料料QNTtwpwp干燥介质：载热体、

7、载湿体干燥介质：载热体、载湿体干燥过程：物料的去湿过程干燥过程：物料的去湿过程 介质的降温增湿过程介质的降温增湿过程干燥速率：由传热速率和传质速率共同控制干燥速率：由传热速率和传质速率共同控制 2023-1-9 本章主要讨论对流干燥，干燥介质是热本章主要讨论对流干燥，干燥介质是热空气，除去的湿分是水分。空气，除去的湿分是水分。对流干燥是传热、传质同时进行的过程，对流干燥是传热、传质同时进行的过程，但传递方向不同，是热、质反向传递过程：但传递方向不同，是热、质反向传递过程：传热传热传质传质方向方向推动力推动力气气固固固固气气温度差温度差水汽分压差水汽分压差2023-1-9干燥过程进行的干燥过程进

8、行的必要条件必要条件：物料表面水汽压力物料表面水汽压力大于大于干燥介质中水汽分压；两干燥介质中水汽分压；两者差别越大，干燥进行的越快。者差别越大，干燥进行的越快。干燥介质要将汽化的水分干燥介质要将汽化的水分及时带走及时带走。以维持一。以维持一定的扩散推动力。定的扩散推动力。若干燥介质为水汽所饱和，则推动力为零，这时若干燥介质为水汽所饱和，则推动力为零，这时干燥操作即停止进行。干燥操作即停止进行。2023-1-9第十三章第十三章第十三章第十三章第十三章第十三章 干燥干燥干燥干燥干燥干燥 DryingDryingDrying13.2.1 湿空气的性质湿空气的性质13.2.2 湿度图及其应用湿度图及

9、其应用 第二节第二节第二节第二节第二节第二节 湿空气的性质和湿度图湿空气的性质和湿度图湿空气的性质和湿度图湿空气的性质和湿度图湿空气的性质和湿度图湿空气的性质和湿度图 2023-1-913.2.1 13.2.1 13.2.1 湿空气的性质湿空气的性质湿空气的性质湿空气的性质湿空气的性质湿空气的性质1、湿含量、湿含量H（humidity）单位质量干空气中所含水汽的质量单位质量干空气中所含水汽的质量，又称湿含量。，又称湿含量。量湿空气中绝干空气的质湿空气中水汽的质量HggwwMnMn对于水蒸气对于水蒸气空气系统：空气系统：gwnnH2918gwnn622.0wwgwgwpPpppnn单位：单位：k

10、g水汽水汽kg-1干空气干空气 2023-1-9wwpPpH622.0wpPfH,一定温度条件下，当湿空气中水汽分压一定温度条件下，当湿空气中水汽分压pw等于空气等于空气饱和蒸汽压饱和蒸汽压ps时，其湿度称为时，其湿度称为饱和湿度饱和湿度，用，用Hs表示。表示。ssSpPpH622.0),(tPfHS2023-1-92、相对湿度、相对湿度 （relative humidity）在总压在总压P一定的条件下，湿空气中水蒸气分压一定的条件下，湿空气中水蒸气分压pw与与同温度下的饱和蒸汽压同温度下的饱和蒸汽压ps之比。之比。%100swpp 相对湿度代表湿空气的相对湿度代表湿空气的不饱和程度不饱和程度

11、，愈低，表愈低，表明该空气偏离饱和程度越远，干燥能力越大。明该空气偏离饱和程度越远，干燥能力越大。=1，湿空气达到饱和，不能作为干燥介质。湿空气达到饱和，不能作为干燥介质。2023-1-9将将%100swpp代入代入 wwpPpH622.0sspPpH622.0在总压一定时在总压一定时 HTf,)(TfH，2023-1-9HVVVwaH273273184.22294.22tHVH273273244.1773.0tH4、湿比热容、湿比热容 Hc 常压下，将湿空气常压下，将湿空气1Kg绝干空气及相应水汽的温度升高绝干空气及相应水汽的温度升高（或降低）（或降低）1所需要（或放出）的热量，称为湿比热容

12、。所需要（或放出）的热量，称为湿比热容。在湿空气中，在湿空气中，1kg绝干空气体积和相应水汽体积之和，又绝干空气体积和相应水汽体积之和，又称湿容积。称湿容积。3、湿比容、湿比容 HV2023-1-9HcccwaHHcH88.101.1 HfcH5、湿空气的焓、湿空气的焓 HI湿空气中湿空气中1 kg绝干空气的焓与相应水汽的焓之和。绝干空气的焓与相应水汽的焓之和。waHIII2023-1-90HrtHctcIwa00HrtcHrtHccHwaHtH2492)88.101.1(6、干球温度、干球温度t和湿球温度和湿球温度 t1）干球温度）干球温度 用普通温度计测得的湿空气的真实温度用普通温度计测得

13、的湿空气的真实温度 2）湿球温度）湿球温度 湿球温度计在温度为湿球温度计在温度为t，湿度为湿度为H的不饱和空气流中，达的不饱和空气流中，达到平衡或稳定时所显示的温度。到平衡或稳定时所显示的温度。2023-1-9t大量的大量的湿空气湿空气t,Htw水水2023-1-9t大量的大量的湿空气湿空气t,H水水表面水的表面水的分压高分压高N,kH水向空气水向空气主体传递主体传递Q,蒸发时蒸发时需要吸热需要吸热tw自身降温自身降温)(WttAQAHHkGWHW)(WWrGQ 2023-1-9)(HHrkttWWHW对于空气对于空气水蒸气系统而言水蒸气系统而言 09.1HkHtftW,当当 tt时，时，WH

14、H 在一定的总压下，已知在一定的总压下，已知t、tW能否确定能否确定H?由以上分析可知由以上分析可知 2023-1-97、绝热饱和温度、绝热饱和温度 ast水分向空水分向空气中汽化气中汽化 空气降空气降温增湿温增湿饱和饱和ast绝热绝热焓不焓不变变2023-1-9 一般情况下，绝热增湿过程可看视为一般情况下，绝热增湿过程可看视为等焓过程等焓过程，即，即空气释放的显热与水分汽化带回的潜热相等：空气释放的显热与水分汽化带回的潜热相等：asasasHrHHttc)()(asasHasasrHrcttHH88.101.1Has、ras是是tas的函数，的函数，cH是是H的函数的函数2023-1-9)(

15、HHcrttasHasasHtftas,是湿空气在是湿空气在绝热、冷却、增湿过程绝热、冷却、增湿过程中达到中达到的极限冷却温度。的极限冷却温度。对于空气对于空气水系统，水系统，HHkcttas注意：绝热饱和温度于湿球温度的区别和联系！注意：绝热饱和温度于湿球温度的区别和联系！P1912023-1-9湿球温度湿球温度 tw 与绝热饱和温度与绝热饱和温度 tas 的关系：的关系：tw ：大量空气与少量水接触，空气的大量空气与少量水接触，空气的 t、H 不变；不变；tas ：大量水与一定量空气接触，空气降温、增湿。：大量水与一定量空气接触，空气降温、增湿。tw ：传热与传质速率均衡的结果，属于动平衡

16、；：传热与传质速率均衡的结果，属于动平衡；tas ：由热量衡算与物料衡算导出，属于静平衡。：由热量衡算与物料衡算导出，属于静平衡。tw 与与 tas 数值上的差异取决于数值上的差异取决于/kH 与与cH两者两者 之间的差别。之间的差别。空气水体系，空气水体系，HHck aswtt 空气甲苯体系，空气甲苯体系，tw tasHk Hc2023-1-98、露点、露点 dt将不饱和空气将不饱和空气等湿冷却等湿冷却到饱和状态时的温度到饱和状态时的温度 相应的湿度称为饱和湿度相应的湿度称为饱和湿度 dHdddpPpH622.0dddHPHp622.0HHP622.0一定总压下：一定总压下：HpttpHdd

17、dd、2023-1-9 对于水蒸汽对于水蒸汽空气系统，干球温度、绝热饱和温度和空气系统，干球温度、绝热饱和温度和露点间的关系为：露点间的关系为：不饱和空气：不饱和空气：dastttt)(饱和空气：饱和空气：dastttt)(2023-1-913.2.2 13.2.2 13.2.2 13.2.2 13.2.2 13.2.2 湿度图及其应用湿度图及其应用湿度图及其应用湿度图及其应用湿度图及其应用湿度图及其应用 1、H-t图图 F=2-1+2=3,总压总压P一定，则一定，则F=2.6条线条线 -等等t线线等等H线线等相对湿度线等相对湿度线等等CH线线VH线线 tas线线 2023-1-92、湿度图的

18、应用、湿度图的应用1）由测出的参数确定湿空气的状态）由测出的参数确定湿空气的状态 a）水与空气系统，已知空气的干球温度水与空气系统，已知空气的干球温度t和湿球温度和湿球温度tw，确确定该空气的状态点定该空气的状态点A(t,H)。b）水与空气系统中，已知水与空气系统中，已知t和和td，求原始状态点求原始状态点A(t,H)。c）水与空气系统中，已知水与空气系统中，已知t和和，求原始状态点求原始状态点A的位置的位置2）已知湿空气某两个可确定状态的独立变量，求该湿空气）已知湿空气某两个可确定状态的独立变量，求该湿空气的其他参数和性质的其他参数和性质 2023-1-9第十三章第十三章第十三章第十三章第十

19、三章第十三章 干燥干燥干燥干燥干燥干燥 DryingDryingDrying13.3.1 湿物料中含水量湿物料中含水量13.3.2 干燥过程的物料衡算干燥过程的物料衡算13.3.3 热量衡算热量衡算13.3.4空气出口状态的确定空气出口状态的确定13.3.5干燥器的热效率干燥器的热效率第三节第三节 干燥器的物料衡算与干燥器的物料衡算与热量衡算热量衡算2023-1-913.3.1 湿物料中含水量湿物料中含水量两种表示方法：两种表示方法：一、湿基含水量一、湿基含水量 w kg水水/kg湿物料湿物料GGww 湿物料总质量湿物料总质量湿物料中水分质量湿物料中水分质量2023-1-9二、干基含水量二、干

20、基含水量 X kg水水/kg干物料干物料wwGGGX 湿物料中绝干物料质量湿物料中绝干物料质量湿物料中水分质量湿物料中水分质量三、两者关系三、两者关系wwXXXw 112023-1-913.3.2 干燥过程的物料衡算干燥过程的物料衡算干干 燥燥 流流 程程 图图预热器预热器L,t0,H0L,t1,H1干干燥燥器器L,t2,H2 湿物料湿物料G1,w1,(X1)产品产品G2,w2,(X2)新鲜空气新鲜空气废气废气2023-1-9L 绝干空气质量流量，绝干空气质量流量，kg干气干气/h；G1、G2 物料进出干燥器总量，物料进出干燥器总量，kg物料物料/h。一、绝干物料量一、绝干物料量Gc kg干物

21、料干物料/h)1()1(2211cwGwGG 二、汽化水分量二、汽化水分量 W kg水水/h)()(21c12XXGHHLW 221121wGwGGG 1221212111GwwwGwww 水分汽化量湿物料中水分减少量湿空气中水分增加量水分汽化量湿物料中水分减少量湿空气中水分增加量2023-1-9三、绝干空气用量三、绝干空气用量 L kg干气干气/h)(12HHLW 12HHWL 021211HHHHWLl 令令kg干气干气/kg水水 比空气用量比空气用量：每汽化每汽化1kg的水所需干空气的量。的水所需干空气的量。（单位空气消耗量）（单位空气消耗量）2023-1-9四、湿空气用量、体积四、湿空

22、气用量、体积1.湿空气用量湿空气用量kg湿气湿气/kg水水)1(0Hll )1(0HLL kg湿气湿气/h2.湿空气体积湿空气体积HslVV kg湿气湿气/kg水水HsLVV kg湿气湿气/h2023-1-913.3.3 热量衡算热量衡算QLI1,L,t1,H1 产品产品G2,w2,(X2),tM2 湿物料湿物料G1,w1,(X1),tM1I2,L,t2,H2废气废气I0,L,t0,H0新鲜空气新鲜空气QP预热器预热器QD干干燥燥器器2023-1-9QP：预热器内加入热量，：预热器内加入热量，kJ/h；QD：干燥器内加入热量，：干燥器内加入热量，kJ/h。外加总热量外加总热量 QQPQD汽化汽

23、化 1 kg 水所需热量：水所需热量：DPDPWqqQQWQq kJ/kg水水2023-1-9一、预热器的加热量计算一、预热器的加热量计算 qP若忽略热损失，则若忽略热损失，则)()(0101PPIIlWIILWQq kJ/kg水水二、干燥器的热量衡算二、干燥器的热量衡算1.输入量输入量Mq（1）湿物料带入热量（焓值）湿物料带入热量（焓值）1w1M2MMMtctcWGq2023-1-9cM：干燥后物料比热，：干燥后物料比热，kJ/(kg湿料湿料)；cw：水的比热，：水的比热，kJ/(kg水水)。（2）空气带入的焓值）空气带入的焓值00IlWILkJ/kg水水（3）干燥器补充加入的热量）干燥器补

24、充加入的热量WQqDD kJ/kg水水2023-1-92.输出量输出量（1）干物料带出焓值：）干物料带出焓值：WtcGM 2M2（2）废气带出焓值：）废气带出焓值：22IlWLI（3）热损失：）热损失：LLqWQ 输入输入输出输出L22M2D11w1M2qlItcWGqlItctcWGMMM1wL12M212D)()(MMMtcqttcWGIIlq物料升温所需热量物料升温所需热量2023-1-91wL12M2D12)()(MMMtcqttcWGqIIl021211HHHHl 又又1wL12M2D02121212)(MMMtcqttcWGqHHIIHHII所需外加总热量所需外加总热量 q：1wL

25、12M21201DP)()()(MMMtcqttcWGIIlIIlqqq1wL12M202)()(MMMtcqttcWGIIl2023-1-9L12M2)(qttcWGqmM令：1W12D)(MtcqIIlq则：1W02)(MtcqIIlq并且有：2023-1-913.3.4 空气出口状态的确定空气出口状态的确定一、绝热干燥过程（等焓干燥过程或理想干燥过程）一、绝热干燥过程（等焓干燥过程或理想干燥过程）空气在进、出干燥器的焓值不变。空气在进、出干燥器的焓值不变。1wL12M202)()(MMMtcqttcWGIIlq)(01pIIlq 1wL12M212D)()(MMMtcqttcWGIIlq

26、D1wL12M202D01p)()()(qtcqttcWGIIlqqIIlqMMM过程分析：过程分析：2023-1-9)()()(LD1w12qqqtcIIlMM121212)(HHIIIIl L12M2)(qttcWGqMM令：令：则有：则有：qqtcHHIIMD1w1212)(D1wqtcM：外界补充的热量及湿物料中被汽化水分：外界补充的热量及湿物料中被汽化水分 带入的热量；带入的热量；q：热损失及湿物料进出干燥器热量之差。：热损失及湿物料进出干燥器热量之差。2023-1-9等焓过程：等焓过程：12II 0 0D1wqqtcM等焓过程又可分为两种情况，等焓过程又可分为两种情况，其一其一0L

27、 q无热损失无热损失0)(12M2MMttcWG湿物料不升温湿物料不升温0D q干燥器不补充热量干燥器不补充热量01wMtc湿物料中汽化水分带入的热量很少湿物料中汽化水分带入的热量很少2023-1-9 空气放出的显热完全用于蒸发水分所需的潜热，空气放出的显热完全用于蒸发水分所需的潜热，而水蒸汽又把这部分潜热带回到空气中，所以空气而水蒸汽又把这部分潜热带回到空气中，所以空气焓值不变。焓值不变。以上两种干燥过程均为等焓干燥过程。以上两种干燥过程均为等焓干燥过程。若若qqtcMD1w即：湿物料中水分带入的热量及干燥器补充的热即：湿物料中水分带入的热量及干燥器补充的热 量正好与热损失及物料升温所需的热

28、量相抵量正好与热损失及物料升温所需的热量相抵 消，此时，空气的焓值也保持不变。消，此时，空气的焓值也保持不变。其二其二2023-1-9二、实际干燥过程二、实际干燥过程1.补充热量大于损失的热量补充热量大于损失的热量0 12II 即即 在非绝热情况下进行的干燥过程。在非绝热情况下进行的干燥过程。2.补充热量小于损失的热量补充热量小于损失的热量0 12II 即即2023-1-93.空气出口状态的确定方法空气出口状态的确定方法 即确定即确定H2、I2qqtcHHIIMD1w121222222492)88.101.1(HtHI (H2、I2)（1）计算法）计算法（2）图解法）图解法2023-1-913

29、.3.5 干燥器的热效率干燥器的热效率一、热效率一、热效率定义：定义：水分外界补充的热量汽化水分所需热量汽化kg1kg1hqq其中：其中：pdMWqqqtctcrq1120lMWaMWpdqqttHccltctcrqqq)()(02011202023-1-9 因此，因此，t2 不能过低，一般规定不能过低，一般规定 t2 比进入干比进入干燥器时空气的湿球温度燥器时空气的湿球温度 tw 高高20 50。2.一定时，一定时，、20tt h1 t3.回收废气中热量回收废气中热量4.加强管道保温，减少热损失加强管道保温，减少热损失二、影响热效率的因素二、影响热效率的因素1.一定时，一定时，、10tth2

30、H h2 t )(wtt传热推动力传热推动力 )(wHH传质推动力传质推动力2023-1-9【例例】在常压干燥器中将某物料从湿基含水量在常压干燥器中将某物料从湿基含水量10干燥至干燥至2，湿物料处理量为，湿物料处理量为300kg/h。干。干燥介质为温度燥介质为温度80、相对湿度、相对湿度10的空气，其的空气，其用量为用量为900kg/h。试计算水分汽化量及空气离开。试计算水分汽化量及空气离开干燥器时的湿度。干燥器时的湿度。2023-1-9%10,80Cth/kg94.872031.0190011干气HLL干料kg/kg1111.01.011.01111wwX干料kg/kg0204.002.01

31、02.01222wwXkg/h270%)101(300)1(11wGGCkg/h49.24)0204.0111.0(27021）（XXGWC)(12HHLW干气kg/kg059.094.87249.24031.012LWHH解解：在在T-H图中查得图中查得H10.031kg/kg干气干气 物料干基含水量物料干基含水量 绝干物料量绝干物料量 汽化水分量汽化水分量 又又 则干燥器空气出口湿度则干燥器空气出口湿度 绝干空气质量绝干空气质量2023-1-9【例例】在某干燥器中干燥砂糖晶体，处理在某干燥器中干燥砂糖晶体，处理量为量为100kg/h，要求将湿基含水量由，要求将湿基含水量由40减至减至5。干

32、燥介质为干球温度。干燥介质为干球温度20，湿，湿球温度球温度16的空气，经预热器加热至的空气，经预热器加热至80后送至干燥器内。空气在干燥器内后送至干燥器内。空气在干燥器内为等焓变化过程，空气离开干燥器时温为等焓变化过程，空气离开干燥器时温度为度为30，总压为，总压为101.3kPa。试求：（。试求：（1）水分汽化量；（水分汽化量；（2）干燥产品量；（）干燥产品量；（3）湿空气的消耗量；（湿空气的消耗量；（4）加热器向空气提）加热器向空气提供的热量。供的热量。2023-1-9kg/h84.3610005.0105.04.01111221121121GwwwGwwGGGW干料kg/kg324.0

33、14.01111wwX干料kg/kg19105.0105.01222wwXkg/h60)4.01(100)1(11wGGCkg/h84.36)19132(6021）（XXGWC解：（解：（1）水分汽化量）水分汽化量 或或 （2）干燥产品量）干燥产品量kg/h16.6384.3610012WGG2023-1-9C16,C2000Wtt干气kg/kg01.00H干气kg/kg01.0,C8011Ht干气kJ/kg22.10701.0249280)01.088.101.1(2492)88.101.1(1111HtHI12II22.1072492)88.101.1(222HtH22.107249230

34、)88.101.1(22HH干气kg/kg03.02H）（12HHLWkg/h184201.003.084.3612HHWLkg/h1860)01.01(1842)1(0HLL（3）由）由查图，得查图，得预热后预热后 出口空气：等焓过程出口空气：等焓过程即即 得：得：而而 湿空气用量湿空气用量 2023-1-9（4）预热器中的加热量：）预热器中的加热量：kW58.31)2080()01.088.101.1(36001842)()(0101ttLcIILQHp2023-1-9【例例】在常压干燥器中，将某物料从湿基含水量在常压干燥器中，将某物料从湿基含水量5干燥到干燥到0.5。干燥器的生产能力为。

35、干燥器的生产能力为7200kg干料干料/h。已知物料进、出口温度分别为。已知物料进、出口温度分别为25、65，平均比热为，平均比热为1.8kJ/(kg)。干燥介质为。干燥介质为温度温度20、湿度、湿度0.007 kgkg干气的空气，经干气的空气，经预热器加热至预热器加热至120后送入干燥器，出干燥器后送入干燥器，出干燥器的温度为的温度为80。干燥器中不补充热量，且忽略。干燥器中不补充热量，且忽略热损失，试计算绝干空气的消耗量及空气离开热损失，试计算绝干空气的消耗量及空气离开干燥器时的湿度。干燥器时的湿度。2023-1-905263.005.0105.01X005025.0005.01005.0

36、2Xkg/h76.342)005025.005263.0(7200)(21XXGWC)(12HHLW）（1)007.0(76.3422HL0)()(1221IIGIILQCD）（2)()(1221IIGIILC518400)2565(8.17200)()(12212MMMCCttcGIIG解：物料干基含水量解：物料干基含水量 又又 即即 干燥器中不补充热量，且忽略热损失，则干燥器中不补充热量，且忽略热损失，则 即即 2023-1-922.140007.02492120)007.088.101.1(1I22224.26428.80249280)88.101.1(HHHI）（3518400)4.2

37、6428.8022.140(2HLkg/h34798kg/kg01685.02LH干气，而而 将上式代入（将上式代入（2）中，）中，联立（联立（1）、（）、（3）得：）得：2023-1-9第十三章第十三章第十三章第十三章第十三章第十三章 干燥干燥干燥干燥干燥干燥 DryingDryingDrying13.4.1 物料中所含水分性质物料中所含水分性质13.4.2 恒定干燥条件下的干燥速度恒定干燥条件下的干燥速度13.4.3 恒定干燥条件下恒速阶段干燥恒定干燥条件下恒速阶段干燥 时间的计算时间的计算13.4.4 恒定干燥条件下降速阶段干燥恒定干燥条件下降速阶段干燥 时间的计算时间的计算第四节第四节

38、第四节第四节第四节第四节 干燥速度和干燥时间干燥速度和干燥时间干燥速度和干燥时间干燥速度和干燥时间干燥速度和干燥时间干燥速度和干燥时间2023-1-913.4.1 物料中所含水分性质物料中所含水分性质一、物料与水分结合方式一、物料与水分结合方式附着水分：湿物料的粗糙外表面附着的水分。附着水分：湿物料的粗糙外表面附着的水分。毛细管水分：多孔性物料的孔隙中所含的水分。毛细管水分：多孔性物料的孔隙中所含的水分。溶胀水分：是物料组成的一部分，可透入物料细胞溶胀水分：是物料组成的一部分，可透入物料细胞 壁内，使物料的体积为之增大。壁内，使物料的体积为之增大。二、平衡水分与自由水分二、平衡水分与自由水分能

39、否用干燥方法除去能否用干燥方法除去1.平衡水分（平衡水分（X*）不能用干燥方法除去的水分。不能用干燥方法除去的水分。2023-1-92.自由水分（自由水分（XX*）可用干燥方法除去的水分。可用干燥方法除去的水分。物料表面水份产生的蒸汽压力与空气中水蒸汽物料表面水份产生的蒸汽压力与空气中水蒸汽分压相同时，物料中的含水量为在该空气条件（温度，分压相同时，物料中的含水量为在该空气条件（温度，湿度）下物料的湿度）下物料的平衡含水量。平衡含水量。*X *Xt*XX*=f（物料种类、空气性质物料种类、空气性质）吸水性弱的吸水性弱的小小2023-1-92.非结合水分非结合水分 水与物料无结合力，水与物料无结

40、合力，pw ps。机械结合，。机械结合，结合力较弱，除去容易。结合力较弱，除去容易。结合水分与非结合水分只与结合水分与非结合水分只与物料的性质有关，物料的性质有关，而与空气的状态无关，这是与平衡水分的主要区别。而与空气的状态无关，这是与平衡水分的主要区别。平衡水分一定是结合水分。平衡水分一定是结合水分。三、结合水分与非结合水分三、结合水分与非结合水分水份去除的难易水份去除的难易1.结合水分结合水分 水与物料有结合力，水与物料有结合力，pw 0 增焓过程增焓过程=0 等焓过程等焓过程twtd C ttwtw=td 4.(判断：判断：)在一定的温度下，物料中的自在一定的温度下，物料中的自由水分与平

41、衡水分的划分只与物料本身由水分与平衡水分的划分只与物料本身性质有关，而与空气状态无关。性质有关，而与空气状态无关。()5、在恒定干燥条件下，已知物料的临界含、在恒定干燥条件下，已知物料的临界含水量为水量为0.16kg/kg干料，平衡含水量为干料，平衡含水量为0.05kg/kg干料。设降速阶段的干燥速率干料。设降速阶段的干燥速率与自由水分成正比。将物料由干基含水与自由水分成正比。将物料由干基含水量量0.33kg/kg干料干燥到干料干燥到0.09kg/kg干料，干料，需要需要7小时，若继续干燥至小时，若继续干燥至0.07kg/kg干料干料，还需多少时间？，还需多少时间？6、用一间歇干燥器将一批湿物

42、料从含水、用一间歇干燥器将一批湿物料从含水量量 干燥到干燥到 （均为湿基（均为湿基），湿物料的质量为），湿物料的质量为200kg，干燥面积为，干燥面积为0.025m2/kg干物料，装卸时间干物料，装卸时间 ，试确定每批物料的干燥周期。（从该物试确定每批物料的干燥周期。（从该物料的干燥速率曲线可知料的干燥速率曲线可知Xc=0.2 X*=0.05 Uc=1.5kg/(m2.h)%271w%52wh1h12023-1-9厢式干燥器干 燥 器2023-1-9洞道式干燥器2023-1-9气流干燥器湿料包装水45312水废气7水6图1224 气流干燥器1加料；2螺旋加料器；3干燥管；4风机；5预热器；6旋

43、风分离器；7湿式除尘器2023-1-9沸腾床干燥器（称流化床干燥器）空气出口产品湿物料热空气栅（a）单层流化床出料气体出口加料第一层第二层床层分离器6至旋风分离器425热风冷风11多孔分布板；2加料口；3出料口；4挡板；5物料通道；6出口堰板（b）多层流化床(c)卧式多室流化床2023-1-9 回转滚筒干燥机 间接式燃气热风炉 沸腾制粒机 高效沸腾干燥机 压力喷雾干燥机 离心喷雾干燥机媒体流动喷雾干燥 沸腾干燥机 带式干燥机 真空干燥机 双锥真空干燥器 热风循环烘箱2023-1-9 空气热交换机 银杏型干燥机组 滚动刮板干燥机 旋转闪蒸干燥机 正负两极干燥机 气流旋流干燥机 振动流化床干燥机 热风炉 脉冲气流干燥机 酒精回收塔真空进料快速混合机 脉冲布筒滤尘器2023-1-92023-1-92023-1-92023-1-92023-1-92023-1-92023-1-92023-1-92023-1-92023-1-92023-1-92023-1-92023-1-92023-1-92023-1-9干燥操作条件的确定干燥操作条件的确定与许多因素有关，下面介绍一般的选择原则：1、干燥介质的选择 2、流动方式的选择 3、干燥介质进口温度的确定 4、干燥介质出口温度t2及相对湿度 的确定 5、物料离开干燥器的温度 的确定22Mt