干燥速率和干燥時間課件

11.5干燥速率和干燥時間一、平衡曲線二、物料中所含水分的性質三、干燥實驗和干燥曲線四、干燥速率與干燥速率曲線五、干燥過程機理六、干燥時間的計算一、平衡曲線濕物料濕空氣接觸時間～

平衡曲線達平衡狀態(tài)時平衡濕含量～X*X平衡含水量X*與空氣相對濕度的關系（25℃

）1－新聞紙2－羊毛、毛織物3－硝化纖維4－絲5－皮革6－陶土7－煙葉8－肥皂9－牛皮膠10－木材11－玻璃絨12－棉花結合水分的特點結合力強，不易除去。二、物料中所含水分的性質2.結合水分與非結合水分物料表面吸附及空隙中所含的水分物料細胞壁及毛細孔道內所含的水分濕物料結合水分非結合水分非結合水分的特點結合力弱，容易除去。二、物料中所含水分的性質物料所含水分＝結合水分＋非結合水分結合水分非結合水分

按除去的難易程度劃分，僅取決于物料的性質，而與空氣的狀態(tài)無關。固體物料中所含水分的性質總水分平衡水分自由水分非結合水分結合水分平衡水不可除去；結合水可部分除去；非結合水和自由水可全部除去。平衡水分必是結合水分三、干燥實驗和干燥曲線1.恒定干燥實驗恒定干燥條件間歇操作用大量的空氣干燥少量的物料空氣溫度、濕度、速度及與物料的接觸方式不變實驗數(shù)據(jù)時間τ

物料溫度θ物料濕含量X三、干燥實驗和干燥曲線2.干燥曲線將物料含水量Ｘ（或物料表面溫度

）對干燥干燥曲線X～τ

曲線θ

～τ曲線時間τ繪圖，所得圖形稱為干燥曲線。干燥曲線（θ

～τ關系

）預熱階段恒速干燥階段降速干燥階段四、干燥速率與干燥速率曲線2.干燥速率曲線U與Ｘ的關系曲線—干燥速率曲線。干燥曲線干燥速率曲線曲線斜率恒定干燥條件下干燥速率曲線預熱階段恒速干燥階段降速干燥階段臨界濕含量臨界干燥速率五、干燥過程機理濕空氣水分傳遞①由內部向表面遷移②由表面向空氣中汽化濕物料①②1.恒速干燥階段內部遷移速率>>表面汽化速率特征表面維持潤濕狀態(tài)，汽化的水分為非結合水分空氣傳給濕物料顯熱＝水分汽化所需潛熱表面汽化控制階段五、干燥過程機理2.降速干燥階段內部遷移速率<表面汽化速率表面逐漸變干，汽化的水分為結合水分干燥速率五、干燥過程機理內部遷移控制階段特征積分得恒速干燥階段干燥時間Uc的來源由干燥速率曲線得出由經(jīng)驗公式計算Xc的來源由干燥速率曲線得出由手冊查出六、干燥時間的計算(2)降速干燥階段由六、干燥時間的計算積分得降速干燥階段干燥時間六、干燥時間的計算若X*

很低或缺乏X*數(shù)據(jù)，令則故此降速干燥階段干燥時間六、干燥時間的計算例：在常壓干燥器中干燥某種濕物料。已知物料的臨界含水量為0.10kg/kg絕干料，平衡含水量為0.01kg/kg絕干料。物料初始和最終干基含水量分別為0.25及0.0204。恒速階段干燥時間為1h，降速階段的干燥曲線為直線。試求物料在干燥器中的停留時間至少為若干(h)。解：∴干燥過程包括恒速和降速兩干燥階段由例：某濕物料l0kg，均勻地平攤在長0.8m，寬0.6m的平底淺盤內，并在恒定的空氣條件下進行干燥,物料的初始含水量為15％，干燥4小時后含水量降為8％，已知在此條件下的平衡含水量為1％，臨界含水量為6％(皆為濕基)，并假定降速階段的干燥速率與物料的自由含水量(干基)呈線性關系，試求：將物料繼續(xù)干燥至含水量為2％，所需要總干燥時間為多少?故4小時全為恒速干燥將物料干燥到臨界含水量需要的時間為繼續(xù)將物料干燥至所需的時間為例題：已知某物料在恒定干燥條件下從初始含水量0.4kg水/kg絕干料降至0.08kg水/kg絕干料，共需6小時，物料的臨界含水量Xc=0.15kg水/kg絕干料，平衡含水量X*=0.04kg水/kg絕干料，降速階段的干燥速率曲線可作為直線處理。試求：①恒速干燥階段所需時間τ1及降速階段所需時間分別為多少？②若在同樣條件下繼續(xù)將物料干燥至0.05kg水/kg絕干料，還需多少時間？解：①X由0.4降至0.08kg水/kg絕干料經(jīng)歷兩階段：一、干燥器的基本要求干燥器的基本要求

保證干燥產(chǎn)品的質量要求

干燥速率快

操作控制方便、勞動條件好

含水量強度形狀

熱效率高11.6干燥設備二、干燥器的分類按傳熱方式分類對流干燥器廂式干燥器氣流干燥器沸騰干燥器轉筒干燥器噴霧干燥器傳導干燥器滾筒干燥器真空盤架式干燥器紅外線干燥器輻射干燥器微波干燥器介電干