化工原理_39固體物料的干燥概述

1、第十一章 固體(gt)物料的干燥 通過(guò)本章學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握干燥的基本概念和原理；濕空氣的性質(zhì)及濕焓圖；干燥過(guò)程的物料衡算與熱量衡算方法；干燥過(guò)程的平衡關(guān)系與速率(sl)關(guān)系。了解干燥時(shí)間的計(jì)算；干燥設(shè)備的類型及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。學(xué)習(xí)目的與要求1共三十二頁(yè)11.1 干燥(gnzo)過(guò)程概述 11.1.1 干燥的原理(yunl)與應(yīng)用第十一章 固體物料的干燥2共三十二頁(yè)一、干燥過(guò)程(guchng)的原理氣、固相中所含濕分的不同(b tn)分離物系固體中的濕分形成兩相體系的方法引入一氣相（干燥介質(zhì)）傳質(zhì)原理（固相氣相） 3共三十二頁(yè)固體物料(w lio)干燥過(guò)程濕物料熱空氣氣膜氣相主體(zht)Q 推動(dòng)力 t

2、- twN 推動(dòng)力 pw- p4共三十二頁(yè)二、干燥過(guò)程(guchng)的應(yīng)用應(yīng)用(yngyng)示例濕聚氯乙烯干燥成聚氯乙烯產(chǎn)品濕尿素干燥成尿素產(chǎn)品含水量 3%含水量 0.5%干燥含水量 2%含水量 0.3%干燥5共三十二頁(yè)三、干燥過(guò)程(guchng)與其他除濕方法的比較工程(gngchng)中的常用除濕方法 機(jī)械除濕 物理除濕 利用熱能除濕干燥除濕的特點(diǎn) 除濕徹底 能耗高為節(jié)能工業(yè)上多采用聯(lián)合除濕機(jī)械除濕干燥除濕沉降過(guò)濾離心吸附干燥6共三十二頁(yè)11.1 干燥(gnzo)過(guò)程概述 11.1.1 干燥的原理(yunl)與應(yīng)用第十一章 固體物料的干燥11.1.2 干燥過(guò)程的分類7共三十二頁(yè)按操作(

3、cozu)壓力分類干燥(gnzo)按傳熱方式分類干燥過(guò)程的分類常壓干燥 真空干燥傳導(dǎo)干燥 對(duì)流干燥按操作方式分類輻射干燥介電加熱干燥干燥間歇干燥 連續(xù)干燥干燥8共三十二頁(yè)11.1 干燥過(guò)程(guchng)概述 第十一章 固體(gt)物料的干燥11.2.1 濕空氣的性質(zhì)11.2 濕空氣的性質(zhì)及濕度圖 9共三十二頁(yè)一、濕度(shd) H (濕含量)干燥(gnzo)介質(zhì)干燥濕分計(jì)算基準(zhǔn)濕空氣中水汽的質(zhì)量與絕干空氣的質(zhì)量之比定義濕空氣水分1kg 絕干氣kg水汽 / kg絕干氣H符號(hào)單位kg / kg絕干氣10共三十二頁(yè)常壓下濕空氣可視為理想氣體(l xin q t)一、濕度(shd) H (濕含量)水

4、汽的分壓總壓濕空氣中水汽與絕干氣的摩爾比11共三十二頁(yè)濕空氣被水所飽和(boh)若飽和(boh)濕空氣一、濕度 H (濕含量)空氣溫度下純水的飽和蒸汽壓12共三十二頁(yè)二、相對(duì)濕度(xingdu shd)濕空氣中水汽分壓與同溫度(wnd)水的飽和蒸汽壓之比定義符號(hào)單位13共三十二頁(yè)干燥(gnzo)能力吸收(xshu)水分能力干燥速率傳質(zhì)推動(dòng)力p = 0 = 0 絕干空氣p= ps = 100 飽和空氣二、相對(duì)濕度分析14共三十二頁(yè)三、比體積 vH以1 kg 絕干氣為基準(zhǔn)(jzhn)的濕空氣的體積m3濕空氣 / kg絕干氣定義(dngy)符號(hào)單位15共三十二頁(yè)設(shè)濕空氣的溫度(wnd)為 t濕空氣的

5、濕度(shd)為 H濕空氣的總壓力為 p總?cè)?、比體積 vH16共三十二頁(yè)四、比熱容 cH常壓下將以 1kg 絕干氣為基準(zhǔn)的濕空氣的溫度升高（或降低）1 所吸收（或放出(fn ch)）的熱量kJ / (kg絕干氣) 定義(dngy)符號(hào)單位設(shè)濕空氣的濕度為 H則絕干氣比熱容水汽的比熱容17共三十二頁(yè)在常用(chn yn)溫度范圍內(nèi) cg =1.01 kJ / (kg絕干氣) cv =1.88 kJ / (kg水汽(shu q) 四、比熱容 cH故有 18共三十二頁(yè)五、焓 IkJ/kg絕干氣以1 kg 絕干氣為基準(zhǔn)(jzhn)的濕空氣的焓值則定義(dngy)符號(hào)單位絕干氣的焓值為 Ig水汽的焓值為

6、 Iv設(shè)19共三十二頁(yè)濕空氣的溫度(wnd)為 t濕空氣的濕度(shd)為 H以0為基準(zhǔn)設(shè)五、焓 I則 20共三十二頁(yè)六、溫度(wnd)1.干球溫度與濕球溫度 用普通溫度計(jì)直接測(cè)得的濕空氣的溫度，稱為干球溫度，簡(jiǎn)稱溫度，以 t 表示(biosh)。它是濕空氣的真實(shí)溫度。 (1)干球溫度 t(2)濕球溫度 tW 用濕球溫度計(jì)測(cè)得的濕空氣的溫度，稱為濕球溫度。濕球溫度可度量濕空氣的濕度大小。 21共三十二頁(yè)濕球溫度計(jì)示意圖22共三十二頁(yè)不飽和濕空氣 水接觸(jich) 水分(shufn)汽化:向氣相主體傳遞(汽化熱為水分本身溫度降低放出顯熱)熱量傳遞 濕度差 質(zhì)量傳遞 溫度差 熱量由氣相主體傳遞給

7、水分(氣相溫度下降)達(dá)平衡狀態(tài) t tw 溫度維持不變 不飽和濕空氣 六、溫度濕球溫度的測(cè)量機(jī)理23共三十二頁(yè)(3)濕球溫度與干球溫度及濕度(shd)的關(guān)系濕空氣的干球溫度為 t濕空氣的濕度(shd)為 H設(shè)濕空氣的濕球溫度為 tw氣膜中飽和濕度為 Hs,tw傳熱速率為 J/s 傳質(zhì)速率為 kg/s 六、溫度24共三十二頁(yè)穩(wěn)態(tài)下 聯(lián)立得 測(cè)定(cdng) t、tw 濕度(shd) H 未飽和濕空氣t tw 飽和濕空氣t = tw 六、溫度25共三十二頁(yè)不飽和濕空氣 水絕熱狀態(tài)(zhungti)接觸 水分汽化:向氣相主體傳遞(汽化熱為水分本身(bnshn)溫度降低放出顯熱)熱量傳遞 飽和濕空氣濕

8、度差 質(zhì)量傳遞 溫度差 熱量由氣相主體傳遞給水分(氣相溫度下降絕熱冷卻)達(dá)飽和狀態(tài) t tas H Has 100 2.絕熱飽和冷卻溫度 tas 六、溫度26共三十二頁(yè)絕熱飽和(boh)冷卻塔示意圖1塔 身2填 料3循環(huán)泵絕熱狀態(tài)(zhungti)27共三十二頁(yè)絕熱飽和溫度(wnd)與干球溫度及濕度的關(guān)系未飽和(boh)濕空氣的焓飽和濕空氣的焓絕熱過(guò)程六、溫度28共三十二頁(yè)因?yàn)?yn wi)H、Has值很小整理(zhngl)得通常比較得六、溫度29共三十二頁(yè)不飽和濕空氣 飽和(boh)濕空氣等濕下冷卻(lngqu)達(dá)飽和狀態(tài) t td H Hs,td 100 tps示例：露珠的產(chǎn)生不飽和濕空氣

9、 t tw（tas） td飽和濕空氣 t tw（tas）= td3.露點(diǎn) td 六、溫度30共三十二頁(yè)練 習(xí) 題 目思考題作業(yè)題: 1、21.濕空氣的濕度、相對(duì)濕度、比體積、比熱容和 焓各表示何意義，如何計(jì)算？ 2.濕空氣的干球溫度、濕球溫度、絕熱飽和冷卻(lngqu) 溫度、露點(diǎn)各表示何意義，其關(guān)系如何？31共三十二頁(yè)內(nèi)容摘要第十一章 固體物料的干燥。第十一章 固體物料的干燥。N 推動(dòng)力 pw- p。一、濕度 H (濕含量)。濕空氣(kngq)中水汽的質(zhì)量與絕干空氣(kngq)的質(zhì)量之比。kg水汽 / kg絕干氣。kg / kg絕干氣。p = 0。 = 0。 = 100。以1 kg 絕干氣為基準(zhǔn)的濕空氣(kngq)的體積。m3濕空氣(kngq) / kg絕干氣。濕空氣(kngq)的溫度為 t。常壓下將以 1kg 絕干氣為基準(zhǔn)的濕空氣