化工原理下-第十四章

比較：t、tw、tas、td關(guān)

373K時(shí)，該空氣下列度H，相對(duì)濕度Φ，濕球溫度tw ，焓

不 降低升

不 升概

第14固體固體去濕方目去濕以便于貯藏、使用或進(jìn)一步加物料的去濕–機(jī)械去濕：過(guò)濾，離–吸附去濕：干燥劑吸–供熱干燥：供熱汽化濕–其他干燥方法：真空干燥，冷凍干燥，微干對(duì)流干燥操作的經(jīng)主要取決于能耗和熱的利干燥靜濕氣體的性溫度,濕汽分壓(t,p)——狀態(tài)本過(guò)程傳遞方向的濕度,焓(H,I)——過(guò)程物料衡算、熱量衡的基本相對(duì)濕度（）——飽和度的濕氣體比體積H——計(jì)算氣體體積流量的基本空氣-水系統(tǒng)的I-H圖(總壓p例：在常壓下將干球溫度27℃、濕度為0.0168kg水/g干空氣的空氣加熱至80℃，試求加熱前后空解：查水的飽和蒸27℃3.6kPa，80℃空氣升溫，濕度不變H

p水 0.0168得p

水汽=2.656

1

2

S2

變化： 1變化： 1

73.8

I1=(1.01+1.88H1) =70.1kJ/kg干I2=(1.01+1.88H2) =125.3kJ/kg干 I2 125.3

濕空氣狀態(tài)變化過(guò)程熱或冷卻過(guò)程屬等壓過(guò) 絕熱增濕過(guò) 干氣例常壓下，現(xiàn)需調(diào)節(jié)氣溫及濕度，新鮮空氣經(jīng)噴水室與水充分接觸，被冷卻后排去冷凝水，再經(jīng)①②③整個(gè)過(guò)程前后濕度設(shè)離開(kāi)噴水室的氣、液溫H1

ppS

0.622

0.5101.30.5=0.007水/kgp

p水=0.5×2.27=1.14由φ1=100%，查表得③查tW=25℃,rW=2441kJ/kg,pW=3.186(t0tW)kHrW(HWH0H0

kH

(t0tW

1.09(tt 水/kg干p HHH0.0070.01780.0108kg水kg干 濕空氣性質(zhì)t、tw、tas、td水分在氣-固兩相間的濕物料含水量的濕基：wkg水/kg換算關(guān)系

Xt w

1wXt1Xt 干燥速率和干燥時(shí) 干燥動(dòng)力干燥速率：kgm2s單位時(shí)間、單位干燥表面所汽化的水分量，稱為NGCNGC

水 d、A、Gc、其中Gc絕干物料質(zhì)量，A干燥面積X物料中干基含水率，kg水/kg干料一、物料中的幾種----取決于物料本身的性質(zhì)，與空氣狀非結(jié)合水 機(jī)械地附著在物料表面的水分，或物料堆積中大空隙中的水特點(diǎn)：與固體相互結(jié)合力較弱，較易去除非結(jié)合水的性質(zhì)與純PePs(水的飽和蒸汽壓結(jié)合水 結(jié)晶水、小毛細(xì)管內(nèi)的水分細(xì)胞內(nèi)的水分

Pe平衡蒸汽pet水p 特點(diǎn)：結(jié)合水的平衡蒸氣壓Pe’一、物料中的幾種2、平衡水分與自由水 取決于物料本身的性質(zhì)、空氣狀態(tài)什么是平衡水分 在一定空氣狀態(tài)下的干燥極什么是自由水分物料總水分中，除了平衡水以外的那部分水，稱為自由水

水ps>平衡水分與自由水pe平衡蒸汽壓，ps水的飽和最初含非結(jié)合結(jié)合當(dāng)結(jié)合水

此時(shí)，固體中的含水量X*稱對(duì)應(yīng)該空氣狀態(tài)結(jié)合水與非結(jié)水分結(jié)合平衡蒸汽非結(jié)機(jī)械化學(xué)力，物理化平衡蒸汽壓曲線（平衡蒸汽壓與含水量Xt關(guān)系平衡水、自由水是以傳質(zhì)的平衡狀態(tài)劃分的，濕料，氣體越小則X*越低。問(wèn)題問(wèn)題找 紙的平衡水分、自由水分、非結(jié)合水、結(jié)合 分 衡水分二、干燥過(guò)程及所經(jīng)歷計(jì)恒定所經(jīng)歷計(jì)①濕空氣的狀態(tài)（溫度、濕燥②空氣流速燥空氣空氣恒速階段除去的是什么預(yù)非結(jié)合 階段階段固物物料溫NGCdX

H常NNGC

干燥時(shí)間二、干燥過(guò)程及降降速干燥階NNGC思考：降速階段除去的是什

水？非結(jié)合水和部分結(jié)合

水水階熱段 段 物料度物料度段段段ttw實(shí)際表面氣干燥曲線與干燥速干燥過(guò)程中，氣體狀態(tài)t，，u保持不變。記取干燥曲

干燥速NGC 干燥速率AB：預(yù)熱階 ：恒速段，θ=tw不r k(HH)(ttrA wDE：第二降速段,θ上升NANA下降原

CD段NADE段NA下降原因①汽化表面內(nèi)移③固體內(nèi)部水分?jǐn)U散速率恒速階段與降速階二、干燥過(guò)程及臨界含水量XC——物料在恒速干燥終了時(shí)干燥介質(zhì)狀況（流速、溫度、度等物料本身的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、厚度

降速第二段

固水

干基含水率

t恒定干燥條件下的干燥速率曲tw臨界自臨界自=臨界含水量-平衡含水臨界含水量Xc的影物料本身的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、干燥介質(zhì)狀況（流速、溫度、濕度等） 空氣條件對(duì)NA恒、Xc和X*空氣溫度t、濕度H不變，流速u(mài)增加，則加快，則Xc上升，而X*(因空氣狀態(tài)）不變加快，Xc升高，X*因空氣t升高即下降而下已知：干料量Gc，干燥面積A求： X2的干燥時(shí)間（X為自由含水量恒速階段的干燥時(shí)間QNGCdX常數(shù)NGNGC1d0

X11

GCX1XCA其 NAkHHWHt WW傳質(zhì)速率的 ( -H)(t-tA w干燥計(jì)算中常用經(jīng)驗(yàn)的給熱系數(shù)進(jìn)行過(guò)顆粒堆(3)單一球形顆粒懸空氣平行于物料表面流動(dòng)0.0143G 氣溫降速階段的干燥時(shí)間QNA

Kx若降速段干燥速率曲線為2d

X2斜率XNXCN斜率XNXCNGCx lnXc 間歇干燥時(shí)間若X為含水量，干燥時(shí)間若X為含水量，干燥時(shí)間 GCX1XC

2

d

GXCX*CC CC

X2X 若降速階段的干燥曲線可近似為斜率KX

XCG

X

X2

ln ANA X2降速階恒速階CB降速階恒速階CBDEX

干基含

恒定干燥條件下的干燥速率曲某物料在定態(tài)空氣條件下間歇干燥，解：恒速干燥 （X

1.5

(0.12

20 臨界含水

XC0.048kgkg降速階段干燥時(shí) GC

lnXC5000.048ln0.048A2 A2

201.2 總的干燥121.52.079例p=100kPat=100tw=35℃(rw=2413kJ/kgpw=5.62kPa)的空氣，以/kg干料，間歇干燥，臨界自由含水Xc=0.07kg水/kg干料,平衡X*=0.005kg水/kg干料,GC=10kg干料

22.422.4HtH H

求：干燥所需時(shí)

0.0143G解：計(jì)算自X1=0.125-0.005=0.12kg水/kgX2=0.025-0.005=0.02kg水/kg先求恒速段

t rr

wG

(1H)/vHHw

p

=0.037kg水/kgH

0.0077kg/kg干r rw 22.4

0.0077

100

H22.422.H22.422.4Ht 1H10.00770.943kg/mHG

0.0143G恒速干

t r rw 0.0495100350.00133kg/(m2 1

GX

100.121

設(shè)降速段 NA c2 GcX2

lnXc

10

ln0.07 X 1

12375658 α空氣對(duì)濕物料的給熱系數(shù)kJ/s