第十四章__固体干燥

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1、14固体干燥14.1概述14.2干燥静力学14.3干燥速率与干燥过程计算（本章重点）14.4干燥器14.1概述14.1.1固体去湿方法和干燥过程14.1.2对流干燥流程及经济性14.1.1固体去湿方法和干燥过程（1）物料的去湿方法①机械去湿物料带水较多时，可先用离心过滤等机械分离方法以除去大量的水。②吸附去湿用某种平衡水汽分压很低的干燥剂（如CaCl2、硅胶等）与湿物料并存，使物料中的水分相继经气相而转入干燥剂内。③供热干燥向物料供热以汽化其中的水分。供热方式又有多种。※去湿方法中较为常用的方法是干燥。14.1.1固体去湿方法和干燥过程干燥过程：利用热能除去固体湿物料中湿分的单

2、元操作。干燥过程的本质：被除去的湿分从固相转移到气相中(固相为被干燥的物料，气相为干燥介质)。在去湿过程中，湿分发生相变，耗能大、费用高，但湿分去除较为彻底。工业干燥操作多是用热空气或其它高温气体为介质，使之掠过物料表面，介质向物料供热并带走汽化的湿分，此种干燥常称为对流干燥。14.1.1固体去湿方法和干燥过程干燥过程分类：（a）按操作压力可分为常压干燥、真空干燥。（b）按操作方式可分为连续式干燥、间歇式干燥。（c）按照热能供给湿物料的方式可分为传导干燥、对流干燥、辐射干燥、介电加热干燥。本章主要讨论干燥介质是空气，湿分是水的对流干燥过程。14.1.1固体去湿方法和干燥过程（2

3、）对流干燥过程的特点1）对流干燥流程14.1.1固体去湿方法和干燥过程2）干燥过程的传热、传质传热传质方向从气相到固体从固体到气相推动力温度差水汽分压差3）干燥过程进行的必要条件①湿物料表面水汽压力大于干燥介质水汽分压；②干燥介质将汽化的水汽及时带走。结论:对流干燥过程是热质反向传递的过程。14.1.2对流干燥流程及经济性干燥操作的经济性主要取决于能耗和热的利用率。对流干燥可以是连续过程，也可以是间歇过程。14.2干燥静力学14.2.1湿空气的状态参数14.2.2湿空气状态的变化过程14.2.3水分在气—固两相间的平衡14.2.1湿空气的状态参数几个名词：1）湿空气：由空气和水

4、蒸汽组成的混合气体p=p干+p水2）饱和湿空气：湿空气中水蒸汽分压等于当时空气温度下水的饱和蒸汽压，即p水=ps3）不饱和湿空气：p水

5、度或湿含量14.2.1湿空气的状态参数讨论：①湿度由总压和水蒸汽分压决定，当总压固定，则H＝f（p水汽）②当水蒸汽分压等于该温度下水的饱和蒸汽压ps时，则表该湿空气已经饱和。饱和湿含量Hs=0.622ps/（P–ps），故Hs=f(t)③如果不是空气和水系统，则系数不是0.622。14.2.1湿空气的状态参数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之比定义为相对湿度，以表示。当当※相对湿度表示了空气中水分含量的相对大小。14.2.1湿空气的状态参数讨论：①绝干空气=0饱和时=1我们讨论的是0<<1的空气②愈小，表空气距饱

6、和愈远，则表该空气的载湿能力愈大，t增大，则ps增大，则减小，则吸湿能力愈大如＝1，则该空气已饱和，不可再吸收水分。③值随水蒸汽分压和温度而变，=f(p水汽,t)④由此14.2.1湿空气的状态参数结论:湿度H只能表示水汽含量的绝对值；相对湿度才能表示湿空气吸收水汽的能力。14.2.1湿空气的状态参数４）湿球温度tw14.2.1湿空气的状态参数式中：kH、α——分别为气相的传质系数与给热系数；Hw、rw——分别为湿球温度下的湿度与汽化热。对空气-水系统，当被测气流的温度不太高，流速>5m/s时，α/kH为一常数，其值约为1.09kJ/（kg•℃），故14.2.1湿空气的

7、状态参数讨论：①空气愈小，偏离饱和愈远，则水气化快，tw↓，↑则汽化慢，tw↑，=1，空气饱和，tw=t②tw虽测的是湿纱布的温度，但它是由空气的H和t决定。即tw是空气的状态参数。tw=f(H,t)，可由测定tw后，由上式计算空气的H。14.2.1湿空气的状态参数（2）与过程计算有关的参数上述参数尚不足以满足干燥过程的计算的需要，为此补充定义如下两个参数：湿空气的焓湿空气的比体积14.2.1湿空气的状态参数1）湿空气的焓——0℃时水的汽化热，取2500kJ/（kg•℃）；式中对空气-