第七章固體干燥01

第七章固體干燥化學(xué)與工程II7.1概述一、干燥的目的

除濕：從濕的固體物料中除去濕分的過(guò)程二、除濕方法1.吸附除濕：干燥劑吸附2.機(jī)械除濕：沉淀、壓榨、過(guò)濾、離心等方法除濕

3.熱能除濕：干燥

濕分：水或其他液體

三、干燥利用熱能除去濕物料中濕分的方法四、對(duì)流干燥1.條件tw<t

，pw>p

推動(dòng)力：t–tw，pw-p

2.特點(diǎn)

傳熱、傳質(zhì)，同時(shí)反向傳遞濕空氣既是載熱體又是載濕體7.2干燥靜力學(xué)1、空氣中水分含量的表示方法

濕空氣絕干空氣（不變量）

水汽（變量）

∴濕空氣各性質(zhì)參數(shù)都以1kg絕干空氣為基準(zhǔn)（1）水汽分壓p水汽與露點(diǎn)td測(cè)量露點(diǎn)：在總壓不變的條件下將空氣與不斷降溫的冷壁相接觸，直至空氣在光滑的冷壁面上析出水霧，此時(shí)的冷壁溫度稱為露點(diǎn)td一、濕空氣的狀態(tài)參數(shù)根據(jù)td查此溫度下的飽和水蒸氣壓p水汽總壓p一定，td~p水汽有單一函數(shù)關(guān)系（2）空氣的濕度H—

每千克干空氣所帶有的水汽量kg/kg干氣（單位：kg水汽/kg干空氣）（3）

相對(duì)濕度j

j越小，越能接受水汽；j

=0，絕干空氣j越大，吸濕能力越??；j=1，飽和空氣，不能作為干燥介質(zhì)（4）干球溫度t與濕球溫度tw

用普通溫度計(jì)測(cè)出的空氣溫度，簡(jiǎn)稱溫度是空氣的真實(shí)溫度

用濕球溫度計(jì)測(cè)出的空氣溫度濕球溫度計(jì)濕紗布中水分汽化進(jìn)入空氣需吸熱使水汽化，熱量來(lái)自水本身放熱水溫下降產(chǎn)生溫差，熱量由空氣傳入濕紗布空氣傳入熱量等于水分汽化所需熱量時(shí)達(dá)到平衡，濕球溫度計(jì)上溫度維持恒定，即濕球溫度tw

tw特點(diǎn)：（1）測(cè)的是濕紗布水溫，但卻由空氣決定，tw是空氣t、H的函數(shù)rw、Hw：濕球溫度tw下水汽化熱與空氣飽和濕度（2）tw總是小于t，兩者差距越小空氣中水分含量越接近飽和，

tw=t為飽和濕空氣j

=1（3）j越小，偏離飽和越遠(yuǎn)，水汽化快，tw↓

j↑，汽化慢，tw↑（4）空氣是等焓的∵空氣t、H不變（1）濕比容（比體積）uH

uH=ug+uv?H

常壓下1kg干空氣體積為：2、與過(guò)程計(jì)算有關(guān)的參數(shù)（2）濕比熱容cH

常壓下將1kg干空氣及所含Hkg水汽升高（降低）1℃所吸收（放出）熱量干空氣比熱cg

1.01kJ/(kg·℃)

水汽比熱cv1.88kJ/(kg·℃)cH=cg+cvH

單位：kJ/(kg干空氣?℃)∴cH=1.01+1.88H

（3）焓I

1kg干空氣及所含Hkg水汽的焓之和I=Ig+IvH單位：kJ/kg干空氣規(guī)定，0℃時(shí)絕干空氣及液態(tài)水的焓為零Ig=cg(t–0)Iv=cv(t–0)+r0

r0：0℃時(shí)水汽化熱，為2490kJ/kg∴IH=(1.01+1.88H)t+2490H

(4)絕熱飽和溫度tas

絕熱增濕過(guò)程大量循環(huán)水在絕熱塔中與少量空氣接觸，水分不斷汽化進(jìn)入空氣，汽化所需熱量由空氣供給∴空氣經(jīng)歷降溫、增濕過(guò)程絕熱飽和溫度tas

絕熱增濕過(guò)程達(dá)到飽和時(shí)，空氣與水溫度相等，稱為絕熱飽和溫度tas

tas特點(diǎn)a.tas是空氣H、t的函數(shù)ras：溫度tas下水汽化熱Has：空氣絕熱飽和濕度b.空氣是等焓變化∵空氣放出熱量使水汽化，水汽進(jìn)入空氣，能量又被帶回空氣中tw與tas比較i濕空氣均為等焓變化ii均為空氣(t、H)的函數(shù)iii空氣—水體系tw

tasa.相同之處b.不同之處itw是大量空氣與少量水接觸后的穩(wěn)定的水溫，空氣的溫度、濕度不變iitas是少量空氣與大量水接觸后達(dá)到的穩(wěn)定溫度，空氣增濕、降溫濕空氣性質(zhì)參數(shù)總結(jié)例4-1總壓101.3kPa，20℃濕空氣，其中水汽分壓為2.338kPa，求（1）其濕度、相對(duì)濕度、濕比容、濕比熱容、焓；（2）若空氣加熱至50℃，再分別求上述各項(xiàng)。已知20℃水飽和蒸汽壓為2.338kPa，50℃水飽和蒸汽壓12.33kPa。解：（1）cH=1.01+1.88H

=1.038kJ/(kg·℃)IH=(1.01+1.88H)t+2490H=57.36kJ/kg

（2）加熱至50℃，濕度不變：H=0.0147kg/kg濕比熱容不變cH

=1.038kJ/(kg·℃)3、濕度圖常用濕度圖：溫濕圖、焓濕圖（1)溫濕圖（1）等溫線：垂線

（2）等濕度線：水平線

（3）等相對(duì)濕度線：j線（4）濕比熱容線：cH-H線

（5）比容線：干空氣比容線(H=0)、飽和空氣比容線(H=HS)

（6）絕熱飽和線結(jié)構(gòu)j=0.05

j=0.1

j=0.2

cH-H干空氣比容線飽和空氣比容線絕熱飽和線溫濕圖的應(yīng)用例4-2濕空氣總壓為101.3kPa，溫度30℃，相對(duì)濕度0.6，求（1）濕度H（2）絕熱飽和溫度tas（3）露點(diǎn)td（4）已知空氣質(zhì)量流量為100kg?h-1，將該濕空氣預(yù)熱至100℃所需熱量解：（1）30℃H

H=0.016kg?kg-1

tas

（2）tas=23℃td

（3）td=21℃（4）Q=mcHDt

cH

cH=1.04kJ?kg-1?kg-1

∴Q=100×1.04×(100-30)=7280kJ?h-1(2)焓濕圖結(jié)構(gòu)（1）等濕線：垂線（2）等焓線（3）等干球溫度線（4）等相對(duì)濕度線（5）水蒸汽分壓線：平行于斜軸的直線（1）等濕線（2）等焓線

（3）等干球溫度線（4）等相對(duì)濕度線（5）水蒸汽分壓線焓濕圖的應(yīng)用例4-3常壓下某30℃濕空氣，相對(duì)濕度為0.92，求（1）濕度；（2）焓；（3）露點(diǎn)；（4）絕熱飽和溫度；（5）分壓