1、第一节第一节 概述概述一、去湿方法一、去湿方法 在制药化工生产中，固体原料、中间体和在制药化工生产中，固体原料、中间体和成品中所含有的水分或其他溶剂，称为成品中所含有的水分或其他溶剂，称为湿分湿分。将固体物料中所含的湿分去除的操作，称为将固体物料中所含的湿分去除的操作，称为去湿去湿。含较多湿分。含较多湿分(规定含量以上规定含量以上)的固体物的固体物料，称为料，称为湿物料湿物料，而去湿后含有少量湿分，而去湿后含有少量湿分(规规定含量以下定含量以下)的固体物料，称为的固体物料，称为干物料干物料,完全完全不含湿分的固体物料，称为不含湿分的固体物料，称为绝干物料绝干物料。第一节第一节 概述概述 若固体
2、物料中含有过多的湿分，可能会造若固体物料中含有过多的湿分，可能会造成一系列不良影响成一系列不良影响。例如，含湿分较多的固。例如，含湿分较多的固体物料不便于运输和计量；抗菌素中的含水体物料不便于运输和计量；抗菌素中的含水量太高量太高(如红霉素如红霉素4%)会降低使用寿命；合会降低使用寿命；合成药物中的含水量过多成药物中的含水量过多(如安定如安定0.5%)有利有利于微生物繁衍，可能造成霉变。于微生物繁衍，可能造成霉变。第一节第一节 概述概述 又如，在片剂生产中，含水量偏高的固体又如，在片剂生产中，含水量偏高的固体物料，压片时易粘模；在胶囊剂生产中，含物料，压片时易粘模；在胶囊剂生产中，含水量较高的
3、固体物料在料仓中的流动性极差，水量较高的固体物料在料仓中的流动性极差，填入胶囊时常会引起剂量的显著差异。因此，填入胶囊时常会引起剂量的显著差异。因此，我国和世界药典中均规定一些药品的含水量我国和世界药典中均规定一些药品的含水量标准标准，凡生产这些药品，其含水量必须低于，凡生产这些药品，其含水量必须低于标准含水量。所以，标准含水量。所以，许多药品在生产过程中许多药品在生产过程中都需要进行去湿操作都需要进行去湿操作。第一节第一节 概述概述 1.机械法机械法 机械法是利用机械法是利用固体与湿分之间的密度差固体与湿分之间的密度差，借助于借助于重力重力、离心力离心力或或压力压力等外力的作用，等外力的作用
4、，使固体与液体使固体与液体(湿分湿分)之间产生相对运动，从之间产生相对运动，从而达到固液分离的目的。而达到固液分离的目的。过滤过滤、压榨压榨、沉降沉降、离心分离离心分离等都是常用的等都是常用的机械去湿法机械去湿法。第一节第一节 概述概述 机械法的特点是设备简单、能耗较低，机械法的特点是设备简单、能耗较低，但去湿后物料的湿含量往往达不到规定但去湿后物料的湿含量往往达不到规定的标准。因此的标准。因此,该法常用于湿物料的初步该法常用于湿物料的初步去湿或溶剂不需要完全除尽的场合。去湿或溶剂不需要完全除尽的场合。第一节第一节 概述概述 2.化学法化学法 化学法是化学法是利用吸湿性很强的物料，即利用吸湿性
5、很强的物料，即干燥剂或吸附剂干燥剂或吸附剂，如生石灰、浓硫酸、，如生石灰、浓硫酸、无水氯化钙、硅胶、分子筛等吸附物料无水氯化钙、硅胶、分子筛等吸附物料中的湿分而达到去湿的目的。中的湿分而达到去湿的目的。第一节第一节 概述概述 化学法的特点是去湿后物料中的湿含量一化学法的特点是去湿后物料中的湿含量一般可达到规定的要求，但干燥剂或吸附剂的般可达到规定的要求，但干燥剂或吸附剂的再生比较困难，应用于工业生产时的操作费再生比较困难，应用于工业生产时的操作费用较高，且操作复杂，故该法一般适用于小用较高，且操作复杂，故该法一般适用于小批量物料的去湿，如实验室中用于去除液体批量物料的去湿，如实验室中用于去除液
6、体或气体中的水分等。或气体中的水分等。第一节第一节 概述概述 3.热能法热能法 热能法又称为热能法又称为干燥法干燥法，它是，它是借助于借助于热能使湿物料中的湿分气化为蒸气热能使湿物料中的湿分气化为蒸气，再借助于抽吸或气流将蒸气移走而达再借助于抽吸或气流将蒸气移走而达到去湿的目的到去湿的目的。第一节第一节 概述概述 一般地，干燥法的操作费用比机械法的一般地，干燥法的操作费用比机械法的高，但比化学法的低，且物料的最终含水量高，但比化学法的低，且物料的最终含水量也能达到规定的要求。因此，为使去湿过程也能达到规定的要求。因此，为使去湿过程更为经济有效，更为经济有效，常采用机械法与热能法相组常采用机械法
7、与热能法相组合的联合操作合的联合操作，即先采用机械法去除物料中，即先采用机械法去除物料中的大部分湿分，然后再用干燥法达标。的大部分湿分，然后再用干燥法达标。第一节第一节 概述概述分类分类 按操作压强按操作压强 常压干燥常压干燥真空干燥真空干燥按操作方式按操作方式 连续干燥连续干燥按传热方式按传热方式 传导干燥传导干燥对流干燥对流干燥间歇干燥间歇干燥辐射干燥辐射干燥介电加热干燥介电加热干燥加压加压?第一节第一节 概述概述(1)传导干燥传导干燥 热量通过金属壁面以热热量通过金属壁面以热传导方式传递给湿物料传导方式传递给湿物料，湿物料中的湿分吸收热量湿物料中的湿分吸收热量后气化，产生的蒸气被抽后气化
8、，产生的蒸气被抽走。该法的热效率较高，走。该法的热效率较高，可达可达7080%，但物料与金，但物料与金属壁面接触处常因过热而属壁面接触处常因过热而焦化，造成变质。焦化，造成变质。湿物料接真空热量蒸气金属壁第一节第一节 概述概述(2)对流干燥对流干燥 载热体载热体(热空气、热空气、烟道气等烟道气等)将热量以对流传热方将热量以对流传热方式传递给与其直接接触的湿物式传递给与其直接接触的湿物料料,物料中的湿分吸收热量后气物料中的湿分吸收热量后气化为蒸气并扩散至载热体中被化为蒸气并扩散至载热体中被带走。热空气既起着载热体的带走。热空气既起着载热体的作用作用,又起着载湿体的作用又起着载湿体的作用,常常称为
9、称为干燥介质干燥介质。湿 物 料热量载热体载湿体干燥介质蒸气第一节第一节 概述概述湿 物 料热量载热体载湿体干燥介质蒸气 由于热空气的温度易由于热空气的温度易于调节，因此物料不易于调节，因此物料不易过热，但干燥后干燥介过热，但干燥后干燥介质带走大量的热量，故质带走大量的热量，故热效率较低，一般仅为热效率较低，一般仅为3050%。第一节第一节 概述概述 (3)辐射干燥辐射干燥 当辐射器发射的当辐射器发射的电电磁波磁波传播至湿物料表传播至湿物料表面时，有部分被反射面时，有部分被反射和透过，其余的和透过，其余的被湿被湿物料吸收并转换为热物料吸收并转换为热能能而使湿分气化，产而使湿分气化，产生的蒸气被
10、抽走。生的蒸气被抽走。蒸气红外线接真空辐射器湿 物 料第一节第一节 概述概述 辐射器发射的电磁波通常为辐射器发射的电磁波通常为红外线红外线。波长为。波长为0.722.5 m的红外线称为的红外线称为近红外线近红外线,波长为波长为2.51000 m的红外线称为的红外线称为远红外线远红外线。在辐射干燥过。在辐射干燥过程中程中,电磁波将能量直接传递给湿物料电磁波将能量直接传递给湿物料,因而因而不需要不需要干燥介质干燥介质,从而从而可避免空气带走大量的热量可避免空气带走大量的热量，故，故热效热效率较高率较高。此外，辐射干燥还具有干燥速度快、产品。此外，辐射干燥还具有干燥速度快、产品均匀清净、设备紧凑、使
11、用灵活等特点均匀清净、设备紧凑、使用灵活等特点,常用于常用于表面表面积较大而厚度较薄的物料的干燥。积较大而厚度较薄的物料的干燥。第一节第一节 概述概述 以上三种干燥方法存在一个以上三种干燥方法存在一个共同点共同点，即热量，即热量均由湿物料表面向内部传递，湿分均由湿物料均由湿物料表面向内部传递，湿分均由湿物料内部向表面传递，内部向表面传递，传热与传质的方向正好相反传热与传质的方向正好相反。由于物料的表面温度较高，故物料表面的湿分由于物料的表面温度较高，故物料表面的湿分将首先气化，并在物料表面形成蒸气层，使将首先气化，并在物料表面形成蒸气层，使传传热和传质阻力增大，所以干燥时间较长热和传质阻力增大
12、，所以干燥时间较长。第一节第一节 概述概述 (4)介电干燥介电干燥 介电干燥又称为介电干燥又称为高频干燥高频干燥。将被干燥物料置。将被干燥物料置于高频电场内，在高频电场的交变作用下，物于高频电场内，在高频电场的交变作用下，物料内部的极性分子的运动振幅将增大，其振动料内部的极性分子的运动振幅将增大，其振动能量使物料发热，从而使湿分气化而达到干燥能量使物料发热，从而使湿分气化而达到干燥的目的。的目的。第一节第一节 概述概述 一般情况下，物料内部的湿含量比表面一般情况下，物料内部的湿含量比表面的高，而水的介电常数比固体的介电常数的高，而水的介电常数比固体的介电常数大，因此，物料内部的吸热量较多，从而
13、大，因此，物料内部的吸热量较多，从而使物料内部的温度高于其表面温度。此时，使物料内部的温度高于其表面温度。此时，传热与传质的方向一致，干燥速度较快传热与传质的方向一致，干燥速度较快。第一节第一节 概述概述 通常将电场频率低于通常将电场频率低于300MHz的介电加的介电加热称为热称为高频加热高频加热，在，在300MHz300GHz之之间的介电加热称为间的介电加热称为超高频加热超高频加热，又称为，又称为微微波加热波加热。由于设备投资大，能耗高，故大。由于设备投资大，能耗高，故大规模工业化生产应用较少。目前，介电加规模工业化生产应用较少。目前，介电加热常用于科研和日常生活中，如家用微波热常用于科研和
14、日常生活中，如家用微波炉等。炉等。第一节第一节 概述概述 上述四种干燥方法中，以上述四种干燥方法中，以对流干燥对流干燥的应的应用最为广泛。用最为广泛。多数情况下，对流干燥使用多数情况下，对流干燥使用的干燥介质为空气，湿物料中被除去的湿的干燥介质为空气，湿物料中被除去的湿分为水分。分为水分。因此，本章主要讨论干燥介质因此，本章主要讨论干燥介质为空气、湿分为水的常压对流干燥过程。为空气、湿分为水的常压对流干燥过程。第一节第一节 概述概述对流干燥流程对流干燥流程新鲜空气原 空 气原 空 气新鲜空气风机预热器干物料或产品干燥器废气湿物料热空气l热能以对流方式传递给物料；热能以对流方式传递给物料；l产生
15、的蒸汽被干燥介质带走。产生的蒸汽被干燥介质带走。l干燥介质与物料相接触；干燥介质与物料相接触；l干燥介质温度渐降，湿含量渐增。干燥介质温度渐降，湿含量渐增。第一节第一节 概述概述对流干燥过程对流干燥过程l1.1.传热过程传热过程湿物料tQwp热空气主体twpwl2.2.传质过程传质过程 第一节第一节 概述概述进行条件进行条件传热与传质同时进行，过传热与传质同时进行，过程速率由传热速率与传质程速率由传热速率与传质速率共同决定。速率共同决定。传热过程的进行：传热过程的进行：ttttw w。传质过程的进行：传质过程的进行：p pw wpp，且两者的压差越大，传质且两者的压差越大，传质推动力就越大，干
16、燥过程推动力就越大，干燥过程进行得就越快。进行得就越快。湿物料tQwp热空气主体twpw第一节第一节 概述概述 干燥介质中的水气分压越低，干燥后物料干燥介质中的水气分压越低，干燥后物料的含水量就越低。当物料表面水分所产生的的含水量就越低。当物料表面水分所产生的水气分压与干燥介质中的水气分压相等时，水气分压与干燥介质中的水气分压相等时，干燥过程达到动态平衡干燥过程达到动态平衡，无净水分气化，干，无净水分气化，干燥过程也就停止了，这是燥过程也就停止了，这是干燥过程进行的限干燥过程进行的限度度。可见，干燥介质中的水气分压直接关系。可见，干燥介质中的水气分压直接关系到干燥过程进行的限度和速率。到干燥过
17、程进行的限度和速率。第一节第一节 概述概述 通过干燥介质及时将水气通过干燥介质及时将水气移走，一方面可保持一定的气移走，一方面可保持一定的气化推动力，另一方面可维持较化推动力，另一方面可维持较低的水气分压。低的水气分压。当物料表面水分所产生的当物料表面水分所产生的水气分压低于干燥介质中的水水气分压低于干燥介质中的水气分压时，物料将吸湿，即通气分压时，物料将吸湿，即通常所说的常所说的“反潮反潮”。湿物料tQwp热空气主体twpw 湿空气由绝干空气和水气所组成，湿空气由绝干空气和水气所组成，绝干空气的性质可从附录中查得，水绝干空气的性质可从附录中查得，水气的性质也可从有关手册中查得。而气的性质也可
18、从有关手册中查得。而由绝干空气和水气所组成的湿空气的由绝干空气和水气所组成的湿空气的性质要复杂得多。性质要复杂得多。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质 干燥过程通常在常压下进行，此状干燥过程通常在常压下进行，此状态下的湿空气可视为理想气体，因此态下的湿空气可视为理想气体，因此理想气体定律均适用于湿空气理想气体定律均适用于湿空气。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质 在干燥过程中，热空气中的水气量不断在干燥过程中，热空气中的水气量不断发生改变，但其中的绝干空气仅作为湿和发生改变，但其中的绝干空气
19、仅作为湿和热的载体，其质量保持不变。因此，湿空热的载体，其质量保持不变。因此，湿空气的许多物理性质的量值，气的许多物理性质的量值，以单位质量的以单位质量的绝干空气为基准绝干空气为基准来表示较为方便。来表示较为方便。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质 1.干球温度干球温度 用用普通温度计普通温度计测出的湿空气的温度称为测出的湿空气的温度称为干球温度干球温度，它是湿空气的，它是湿空气的真实温度真实温度，常用，常用t表示，单位为表示，单位为oC或或K。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质 2.2.压
20、力压力 由道尔顿分压定律可知：由道尔顿分压定律可知：ppPg 当总压一定时，湿空气中水气的分当总压一定时，湿空气中水气的分压越大，水气的含量就越大，即压越大，水气的含量就越大，即 pPpppnnggv第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质 3.3.湿度湿度ggvvMnMnH 湿空气中绝干气的质量湿空气中绝干气的质量湿空气中水分的质量湿空气中水分的质量绝干气绝干气水气水气kgkg)(gvn29n18pPpH 622.0饱和湿度：饱和湿度：ssspPpH 622.0第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质
21、 当空气达到饱和时，其吸湿能力已达极当空气达到饱和时，其吸湿能力已达极限。可见，限。可见，饱和湿度实际上反映了空气吸湿饱和湿度实际上反映了空气吸湿能力的限度能力的限度。当。当HHs时，时，湿空气呈过饱和状态，此时湿空气不仅不能湿空气呈过饱和状态，此时湿空气不仅不能吸湿，而且会使物料反潮。吸湿，而且会使物料反潮。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质 4.4.相对湿度相对湿度%100pps 压压同同温温度度下下水水的的饱饱和和蒸蒸汽汽湿湿空空气气中中水水分分分分压压sspPp622.0H)H622.0(pPHs第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空
22、气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质pPpH 622.0 相对湿度的大小可衡量湿空气的不饱和程相对湿度的大小可衡量湿空气的不饱和程度度。当。当=100%时，该湿空气不具有吸湿能时，该湿空气不具有吸湿能力，不能作为载湿体。当力，不能作为载湿体。当=0时，表明湿空时，表明湿空气中完全不含水气，该湿空气称为气中完全不含水气，该湿空气称为绝干空气绝干空气，此时湿空气的吸湿能力达到最大。理论上，此时湿空气的吸湿能力达到最大。理论上，使用绝干空气作为干燥介质可获得绝干物料使用绝干空气作为干燥介质可获得绝干物料。可见，可见，湿空气的湿空气的 值的大小反映了湿空气载值的大小反映了湿空气载湿能力的大
23、小。湿能力的大小。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质 当总压当总压P和湿度和湿度H一定时，由于饱和蒸气压一定时，由于饱和蒸气压ps的值随温度的升高而增大，因此相对湿度的值随温度的升高而增大，因此相对湿度 的值随温度的升高而下降。换言之，的值随温度的升高而下降。换言之，提高温提高温度可增加湿空气的载湿能力，这是湿空气需度可增加湿空气的载湿能力，这是湿空气需预热的主要原因之一预热的主要原因之一。)H622.0(pPHs第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质 当温度一定时，饱和蒸气压当温度一定时，饱和
24、蒸气压ps为定值。若为定值。若H也为定值，则也为定值，则 的值随总压的值随总压P的增加而增大。的增加而增大。可见，可见，降低操作压力可提高湿空气的载湿能降低操作压力可提高湿空气的载湿能力，这正是工业生产中常采用常压或减压干力，这正是工业生产中常采用常压或减压干燥，但不采用加压干燥的主要原因燥，但不采用加压干燥的主要原因。)H622.0(pPHs第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质 含含1kg绝干空气的湿空气所具有的体积，绝干空气的湿空气所具有的体积，称为称为湿空气的比容或湿容积湿空气的比容或湿容积。常压下，温度为常压下，温度为t、湿度为、湿度为
25、H的湿空气的湿空气 5.湿空气的比容湿空气的比容 273273t4.22)18H291(H273273t)H244.1772.0(第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质 常压下，将常压下，将1kg绝干空气及其所带有的绝干空气及其所带有的H kg水气升高水气升高10C所需的热量，称为所需的热量，称为湿空气的湿空气的比热比热或湿热，单位为或湿热，单位为kJ kg-1 oC-1。6.湿空气的比热湿空气的比热 H88.101.11CH1C1CvgH第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质 含有含有1kg绝干空
26、气的湿空气所具有的焓，绝干空气的湿空气所具有的焓，称为称为湿空气的焓湿空气的焓，单位为，单位为kJ kg绝干空气绝干空气-1。7.湿空气的焓湿空气的焓 vgvgHHIIIHI1I 规定规定绝干空气及液态水在绝干空气及液态水在0oC时的焓值为时的焓值为零零，则则 Ig=Cgt=1.01t；Iv=r0+Cvt=2491+1.88t H2491t)H88.101.1()t88.12491(Ht01.1IH第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质 湿空气所具有的焓可分为两部分，一部湿空气所具有的焓可分为两部分，一部分由分由(1.01+1.88H)t确定，其
27、值反映确定，其值反映湿空气所湿空气所具有的显热具有的显热；另一部分由；另一部分由2491H确定，其值确定，其值反映反映湿空气所具有的潜热湿空气所具有的潜热。在干燥过程中，。在干燥过程中，只能利用湿空气所具有的显热，而潜热是不只能利用湿空气所具有的显热，而潜热是不能利用的。能利用的。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质H2491t)H88.101.1()t88.12491(Ht01.1IH 提高湿空气的温度或湿度，均能提高湿提高湿空气的温度或湿度，均能提高湿空气的焓，但提高温度主要增加湿空气的显空气的焓，但提高温度主要增加湿空气的显热，而提高湿度
28、主要增加湿空气的潜热。因热，而提高湿度主要增加湿空气的潜热。因此，此，将湿空气预热至较高温度后再送入干燥将湿空气预热至较高温度后再送入干燥器，对干燥操作是有利的，这是湿空气需要器，对干燥操作是有利的，这是湿空气需要预热的又一主要原因预热的又一主要原因。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质H2491t)H88.101.1()t88.12491(Ht01.1IH 8.湿球温度湿球温度 湿球温度计湿球温度计在空在空气中达到稳定时的气中达到稳定时的温度，称为温度，称为湿球温湿球温度度，以，以t tW W表示，单表示，单位为位为oC或或K。湿球温度计干球
29、温度计湿纱布第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质 空气传给水分的显热空气传给水分的显热等于水分汽化所需的潜等于水分汽化所需的潜热热，此时水温将维持恒，此时水温将维持恒定，该水温即为定，该水温即为湿空气湿空气的湿球温度的湿球温度。湿球温度计干球温度计湿纱布第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质 湿球温度并非湿空气的真实温度湿球温度并非湿空气的真实温度，而是当湿纱，而是当湿纱布中的水与湿空气达到动态平衡时湿纱布中水的温布中的水与湿空气达到动态平衡时湿纱布中水的温度。度。湿球温度取决于湿空气的干球温度和
30、湿度，是湿球温度取决于湿空气的干球温度和湿度，是湿空气的性质或状态参数之一湿空气的性质或状态参数之一。对于饱和空气，湿。对于饱和空气，湿球温度与干球温度相等；对于不饱和空气，湿球温球温度与干球温度相等；对于不饱和空气，湿球温度小于干球温度。度小于干球温度。两者的差值由空气的湿度所决定，两者的差值由空气的湿度所决定，差值越大，表明空气的湿度越小，越有利于干燥过差值越大，表明空气的湿度越小，越有利于干燥过程的进行。程的进行。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质9.露点露点 在一定的总压下，将不饱和湿空气在一定的总压下，将不饱和湿空气(twtd 饱和
31、空气：饱和空气：t=tw=td 第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质例例11-1常压常压(101.3kPa)下，空气的温度下，空气的温度t=50，湿度，湿度H=0.0125kg水汽水汽/kg绝干空绝干空气，试计算：气，试计算：(1)空气的相对湿度空气的相对湿度；(2)空气的比容空气的比容 H；(3)空气的比热空气的比热CH；(4)空气的焓；空气的焓；(5)空气的露点空气的露点td 第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质(1)空气的相对湿度空气的相对湿度 由附录由附录5查得水在查得水在50时的饱和蒸
32、气压时的饱和蒸气压，则，则第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质%2.16162.001250622034120125031016220s).(.H).(pPH(2)空气的比容空气的比容 H 273273t)H244.1772.0(H27327350)0125.0244.1772.0(932.0m3 kg绝干空气绝干空气-1第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质034.10125.088.101.188.101.1HHC(3)空气的比热空气的比热CH kJ kg-1 0C-1 第二节第二节 湿空气的
33、性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质(4)空气的焓空气的焓I IH H =82.8kJkg绝干空气-1H2492t)H88.101.1(IH第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质0125.0249150)0125.088.101.1(第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质(5)空气的露点空气的露点td 由附录由附录8 8查得空气的露点查得空气的露点td=20.70C。kPa996.10125.0622.00125.03.1016220stdH.PHp 对于空气对于空气-水
34、气体系，由相律可知，当总压一水气体系，由相律可知，当总压一定时，体系的自由度定时，体系的自由度可见，当总压一定时，湿空气的状态可由两个可见，当总压一定时，湿空气的状态可由两个独立参数决定。若将湿空气的各参数之间的函独立参数决定。若将湿空气的各参数之间的函数关系标绘在坐标图上，则只要知道湿空气的数关系标绘在坐标图上，则只要知道湿空气的任意两个独立参数，即可从图上迅速查出其他任意两个独立参数，即可从图上迅速查出其他参数，这种图统称为湿度图。在干燥计算中，参数，这种图统称为湿度图。在干燥计算中，常用的湿度图是焓湿图，即常用的湿度图是焓湿图，即IH图。图。21121PCf第二节第二节 湿空气的性质及湿
35、度图湿空气的性质及湿度图二、湿空气的湿度图二、湿空气的湿度图气气水气分压p/kPa湿度H/kg水气kg绝干空气-1焓IkJkg-1l(I I-H H)图图 。坐坐标标夹夹角角：横横坐坐标标：纵纵坐坐标标：常常压压135HI第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图二、湿空气的湿度图二、湿空气的湿度图(I I-H H)图中五种线图中五种线(群群)l等湿度等湿度(H H)线群线群 l等焓等焓(I I)线群线群 同一等同一等H线上各点的湿空气状线上各点的湿空气状态不同，但均具有相同的态不同，但均具有相同的H、p及及td值，即值，即H、p及及td彼此不独立。彼此不独立。同一等同一等IH线上
36、各点的湿空气状态不同，但均具线上各点的湿空气状态不同，但均具有相同的有相同的IH及及tW值值,即即IH与与tw彼此不独立。彼此不独立。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图二、湿空气的湿度图二、湿空气的湿度图l等干球温度等干球温度(t t)线群线群HtHI2490)88.101.1(tHt01.1)249088.1(作法作法 线线群群。值值，可可得得等等改改变变线线；即即等等作作值值固固定定ttttIH,特点特点 。而而斜斜率率和和截截据据均均随随线线为为直直线线；等等tt第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图二、湿空气的湿度图二、湿空气的湿度图l等相对湿度等相
37、对湿度()线群线群 说明：说明：),()(tHftfsp sspPpH 622.0),(spHfP 一一定定线线称称为为饱饱和和空空气气线线。时时的的等等当当%100 ；则则若若一一定定即即一一定定当当 ,Hpts；则则若若一一定定当当 ,tH 第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图二、湿空气的湿度图二、湿空气的湿度图l水蒸汽分压水蒸汽分压()线线ppPpH 622.0HHPp 622.0HPpH622.0622.0 第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图二、湿空气的湿度图二、湿空气的湿度图(I I-H H)图的应用图的应用I=100%pACtGFDBtW=ta
38、stdH水蒸气分压线Ev1.确定湿空气确定湿空气 的性质的性质 P P一定，已知两一定，已知两独立参数，即可独立参数，即可确定状态点确定状态点,从而从而读出其他参数。读出其他参数。由由A A点读出点读出H H、I I、p p、t t、t td d、t tW W、t tasas和和 值。值。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图二、湿空气的湿度图二、湿空气的湿度图等湿加热或冷却等湿加热或冷却可求露点可求露点t td d 等焓冷却增湿过程等焓冷却增湿过程 可求可求t tasas或或t tw w v2.表示空气状态表示空气状态 变化过程变化过程 IHCH0=H1At1BEt2t0td
39、DtdABAB：等湿加热：等湿加热ACAC：等湿冷却：等湿冷却BEBE：等焓冷却：等焓冷却饱和冷却饱和冷却CDCD第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图二、湿空气的湿度图二、湿空气的湿度图l空气状态点的确定空气状态点的确定 )(&aswttt若若已已知知 dtt&若若已已知知&t若若已已知知第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图二、湿空气的湿度图二、湿空气的湿度图第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图二、湿空气的湿度图二、湿空气的湿度图&dt若若已已知知&wt若若已已知知 dwtt&若若已已知知第三节第三节 湿物料的性质湿物料的性质 一、物料含水
40、量的表示方法一、物料含水量的表示方法 1.1.湿基含水量湿基含水量%100 湿物料湿物料水分水分kgkgw%100 绝干料绝干料水分水分kgkgX2.2.干基含水量干基含水量XXw 1wwX 1所以：所以：和和第三节第三节 湿物料的性质湿物料的性质 二、湿物料中水分的性质二、湿物料中水分的性质 1.1.水分在湿物料中的存在形式水分在湿物料中的存在形式 按水分与物料的结合方式不同可分为吸附按水分与物料的结合方式不同可分为吸附水分、水分、毛细管水分、毛细管水分、溶胀水分和化学结合水。溶胀水分和化学结合水。v(1)吸附水分吸附水分 物料表面所吸附的水分，称为吸附水分。物料表面所吸附的水分，称为吸附水
41、分。吸附水分的性质与纯水完全相同，蒸气压吸附水分的性质与纯水完全相同，蒸气压等于同温度下纯水的饱和蒸气压。等于同温度下纯水的饱和蒸气压。第三节第三节 湿物料的性质湿物料的性质 二、湿物料中水分的性质二、湿物料中水分的性质 v(2)(2)毛细管水分毛细管水分 物料毛细管孔隙中所含有的水分，称为毛细管水物料毛细管孔隙中所含有的水分，称为毛细管水分。孔隙有两种，一种是多孔性物料本身所具有的分。孔隙有两种，一种是多孔性物料本身所具有的内部内部孔隙孔隙，一种是堆积着的固体颗粒之间所形成的，一种是堆积着的固体颗粒之间所形成的间隙间隙。孔隙具有毛细管的吸湿作用，且孔隙愈小，。孔隙具有毛细管的吸湿作用，且孔隙
42、愈小，吸湿作用愈大。若物料的孔隙较小，使孔隙内的水吸湿作用愈大。若物料的孔隙较小，使孔隙内的水分所产生的蒸气压低于同温度下水的饱和蒸气压，分所产生的蒸气压低于同温度下水的饱和蒸气压，导致水分不易气化而除去，则称为导致水分不易气化而除去，则称为吸水性物料吸水性物料。反。反之，若物料的孔隙较大，孔隙中水分的性质与吸附之，若物料的孔隙较大，孔隙中水分的性质与吸附水相同，则称为水相同，则称为非吸水性物料非吸水性物料。第三节第三节 湿物料的性质湿物料的性质 二、湿物料中水分的性质二、湿物料中水分的性质 v(3)(3)溶胀水分溶胀水分 渗入到物料细胞壁内的水分，称为溶胀水渗入到物料细胞壁内的水分，称为溶胀
43、水分。溶胀水分是物料组成的一部分，其气化分。溶胀水分是物料组成的一部分，其气化比吸附水困难。溶胀是大分子物质溶解的前比吸附水困难。溶胀是大分子物质溶解的前期阶段，随着溶胀过程的进行，体积逐渐增期阶段，随着溶胀过程的进行，体积逐渐增大；反之，随着干燥过程的进行，体积逐渐大；反之，随着干燥过程的进行，体积逐渐缩小。缩小。第三节第三节 湿物料的性质湿物料的性质 二、湿物料中水分的性质二、湿物料中水分的性质 v(4)(4)化学结合水化学结合水 化学结合水主要是指结晶水，化学结合水主要是指结晶水，此类水分一般不能通过干燥方法此类水分一般不能通过干燥方法予以去除。予以去除。第三节第三节 湿物料的性质湿物料
44、的性质 二、湿物料中水分的性质二、湿物料中水分的性质 v(1)(1)平衡水分平衡水分 以温度为以温度为t t、相对湿度为、相对湿度为 的不饱和空气流的不饱和空气流过湿物料表面，若湿物料表面的水气分压大过湿物料表面，若湿物料表面的水气分压大于空气中的水气分压，则湿物料中的水分将于空气中的水气分压，则湿物料中的水分将发生气化并进入空气主体。随着过程的进行，发生气化并进入空气主体。随着过程的进行，物料中的含水量逐渐下降，其表面所产生的物料中的含水量逐渐下降，其表面所产生的水蒸气分压也逐渐下降。水蒸气分压也逐渐下降。2.平衡水分与自由水分平衡水分与自由水分 第三节第三节 湿物料的性质湿物料的性质 二、
45、湿物料中水分的性质二、湿物料中水分的性质 当湿物料表面所产生的水气分压等于空当湿物料表面所产生的水气分压等于空气中的水气分压时，过程达到动态平衡。此气中的水气分压时，过程达到动态平衡。此时，物料中的含水量将保持恒定，此含水量时，物料中的含水量将保持恒定，此含水量称为该物料在该空气条件称为该物料在该空气条件(t(t，)下的平衡水下的平衡水分，以分，以X X*表示。表示。平衡水分是物料在特定干燥条件下的干平衡水分是物料在特定干燥条件下的干燥限度，其数值与干燥介质的状态及物料的燥限度，其数值与干燥介质的状态及物料的种类有关。种类有关。第三节第三节 湿物料的性质湿物料的性质 二、湿物料中水分的性质二、
46、湿物料中水分的性质 1-1-新闻纸；新闻纸；2-2-羊毛、羊毛、毛织物；毛织物；3-3-硝化纤维；硝化纤维；4-4-丝；丝；5-5-皮革；皮革；6-6-陶陶土；土；7-7-烟草；烟草；8-8-肥皂；肥皂；9-9-牛皮胶；牛皮胶；10-10-木材木材 平衡水分X*/kg水kg绝干物料-1 湿物料只有与绝干湿物料只有与绝干空气相接触才能获得空气相接触才能获得绝干物料。绝干物料。相对湿度/%第三节第三节 湿物料的性质湿物料的性质 二、湿物料中水分的性质二、湿物料中水分的性质 v(2)(2)自由水分自由水分 物料含水量中高于平衡含水量的那部物料含水量中高于平衡含水量的那部分水分，称为自由水分。在特定的
47、干燥条分水分，称为自由水分。在特定的干燥条件下，自由水分是可以除去的水分，而平件下，自由水分是可以除去的水分，而平衡水分则是不能除去的水分。衡水分则是不能除去的水分。第三节第三节 湿物料的性质湿物料的性质 二、湿物料中水分的性质二、湿物料中水分的性质 v(1)(1)结合水分结合水分 结合水分是指存在于物料细胞壁内及结合水分是指存在于物料细胞壁内及细毛细管中的水分，这部分水分与物料的细毛细管中的水分，这部分水分与物料的结合力较强，所产生的蒸气压低于同温度结合力较强，所产生的蒸气压低于同温度下纯水的饱和蒸气压，因此在干燥过程中下纯水的饱和蒸气压，因此在干燥过程中不易气化而除去。不易气化而除去。3.
48、结合水分与非结合水分结合水分与非结合水分 第三节第三节 湿物料的性质湿物料的性质 二、湿物料中水分的性质二、湿物料中水分的性质 v(2)(2)非结合水分非结合水分 非结合水分是指物料中的吸附水分以非结合水分是指物料中的吸附水分以及存在于粗毛细管中的水分，这部分水分及存在于粗毛细管中的水分，这部分水分与物料的结合力较弱，所产生的蒸气压等与物料的结合力较弱，所产生的蒸气压等于同温度下纯水的饱和蒸气压，因此在干于同温度下纯水的饱和蒸气压，因此在干燥过程中易气化而除去。燥过程中易气化而除去。3.结合水分与非结合水分结合水分与非结合水分 第三节第三节 湿物料的性质湿物料的性质 二、湿物料中水分的性质二、
49、湿物料中水分的性质 湿物料中所含的总湿物料中所含的总水分为平衡水分与自由水分为平衡水分与自由水分之和，其中自由水水分之和，其中自由水分包括非结合水分以及分包括非结合水分以及可以除去的结合水分，可以除去的结合水分，而平衡水分则是不能除而平衡水分则是不能除去的结合水分。去的结合水分。平衡水分X*/kg水kg绝干物料-1相对湿度/%1.1.干燥后的产品量干燥后的产品量 干燥器W热空气(废气)L，H2湿物料 G1，w1干物料热空气 L，H1 G2，w2 或 Gc，X2 或 Gc，X1 )w1(G)w1(GG2211c2112w1)w1(GG第四节第四节 干燥过程的计算干燥过程的计算一、物料衡算一、物料
50、衡算 第四节第四节 干燥过程的计算干燥过程的计算一、物料衡算一、物料衡算 2.2.水分蒸发量水分蒸发量 WGG2121GGW12122211w1)ww(Gw1)ww(GW由总物料衡算得由总物料衡算得 即即所以所以由水的物料衡算得由水的物料衡算得 WXGXG2c1c)XX(GW21c则则3.3.绝干空气消耗量绝干空气消耗量 干燥器W热空气(废气)L，H2湿物料 G1，w1干物料热空气 L，H1 G2，w2 或 Gc，X2 或 Gc，X1 21LHWLH12HHWL预热器前后预热器前后H1=H0故故02HHWL水气物料衡算水气物料衡算第四节第四节 干燥过程的计算干燥过程的计算一、物料衡算一、物料衡
