干燥操作技術(shù)-干燥基本知識(shí)

TEACHINGRESOURCEBASEFORINDUSTRIALANALYSISTECHNOLOGY基本化工生產(chǎn)技術(shù)課程項(xiàng)目七干燥操作技術(shù)任務(wù)1：干燥基本知識(shí)項(xiàng)目七干燥操作技術(shù)在化工、制藥、紡織、造紙、食品、農(nóng)產(chǎn)品加工等行業(yè)，常常需要將固體物料中的濕分除去，以便于貯藏、運(yùn)輸及進(jìn)一步加工，達(dá)到生產(chǎn)規(guī)定的要求。(例如一級(jí)尿素成品含水量不能超過0.5%，聚乙烯含水量不能超過0.3%)除去固體物料中濕分的方法稱為去濕。去濕的方法很多，其中用加熱的方法使水分或其它溶劑汽化，除去固體物料中濕分的操作，稱為固體的干燥。工業(yè)上干燥有多種方法，其中，對(duì)流干燥在工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛。任務(wù)１：干燥基本知識(shí)當(dāng)物料中含濕量較大時(shí)，可先用壓濾、抽濾、過濾、離心過濾等方法來除去大部分濕分。用吸濕性物料如：無水氯化鈣、硅膠、生石灰、分子篩等來吸附物料中的濕分。又稱為物理化學(xué)除濕。機(jī)械去濕：吸附去濕：熱能去濕：能將濕物料中的濕分汽化并移除。此種方法就稱為固體的干燥。又稱為供熱去濕。一、固體濕物料的去濕方法

化工生產(chǎn)中去濕的慣用做法是：先用比較經(jīng)濟(jì)的機(jī)械去濕方法（除去濕物料中的大部分濕分，然后再進(jìn)行熱能去濕（干燥操作），以制成符合規(guī)定的產(chǎn)品。任務(wù)１：干燥基本知識(shí)二、干燥的定義干燥：用加熱的方法使固體物料、半固體物料或液體物料中的液體成分蒸發(fā)為氣體，使物料轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w的操作。三、干燥在工業(yè)生產(chǎn)中的作用１.對(duì)原料或中間產(chǎn)品進(jìn)行干燥以滿足工藝要求５.運(yùn)輸：粉煤含水量↑→凈煤運(yùn)輸量↓運(yùn)費(fèi)↑３.加工：塑料原體含水量↑→成型時(shí)產(chǎn)生氣泡４.貯存：藥品濕含量↑→有效期↓２.對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行干燥以提高產(chǎn)品中的有效成分和產(chǎn)品質(zhì)量四、干燥過程的分類傳導(dǎo)干燥（間接加熱干燥）對(duì)流干燥（直接加熱干燥）輻射干燥介電加熱干燥冷凍干燥按供熱方式分真空干燥按操作壓力分常壓干燥間歇式按操作方式分連續(xù)式１.傳導(dǎo)干燥

優(yōu)點(diǎn)：熱能利用較多；缺點(diǎn)：與傳熱壁面接觸的物料易局部過熱而變質(zhì)，受熱不均勻。

熱能通過傳熱壁面以傳導(dǎo)的方式傳給濕物料被干燥的物料與加熱介質(zhì)不直接接觸，屬間接干燥。例如紙制品可以鋪在熱滾筒上進(jìn)行干燥。２.對(duì)流干燥使干燥介質(zhì)直接與濕物料接觸，熱能以對(duì)流方式加入物料，產(chǎn)生的蒸汽被干燥介質(zhì)帶走。風(fēng)機(jī)預(yù)熱器干燥器空氣蒸氣濕物料干燥產(chǎn)品

對(duì)流干燥流程示意圖優(yōu)點(diǎn)：受熱均勻，所得產(chǎn)品的含水量均勻。缺點(diǎn)：熱利用率低。

物料表面溫度θi低于氣相主體溫度t，因此熱量以對(duì)流方式從氣相傳遞到固體表面，再由表面向內(nèi)部傳遞，這是個(gè)傳熱過程；固體表面處水氣壓Pi高于氣相主體中水氣分壓，因此水氣由固體表面向氣相擴(kuò)散，這是一個(gè)傳質(zhì)過程?？梢妼?duì)流干燥過程是傳質(zhì)和傳熱同時(shí)進(jìn)行的過程。對(duì)流干燥原理

空氣經(jīng)加熱后進(jìn)入干燥器，氣流與濕物料直接接觸，沿空氣行程其溫度降低，濕含量增加，廢氣自干燥器另一端排出。

典型的對(duì)流干燥流程

對(duì)流干燥流程示意圖３.輻射干燥（紅外線干燥）

優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度比導(dǎo)熱、對(duì)流干燥大十幾倍；缺點(diǎn)：電耗大。

熱能以電磁波的形式由輻射器發(fā)射到濕物料表面，被物料吸收轉(zhuǎn)化為熱能，而將水分加熱汽化。例如用紅外線干燥法將自行車表面油漆干燥。如：將空氣和煤氣混合物沖在白色陶瓷輻射板上進(jìn)行無煙燃燒，使板面達(dá)400-500℃時(shí)產(chǎn)生大量紅外線?？鞠?，涼曬4、介電加熱干燥

將需干燥的物料置于交頻電場(chǎng)內(nèi)，利用高頻電場(chǎng)的交變作用將濕物料加熱，水分汽化，物料被干燥。例如微波干燥食品。

優(yōu)點(diǎn)：干燥時(shí)間短，干燥產(chǎn)品均勻而潔凈。

缺點(diǎn)：費(fèi)用大。５.冷凍干燥

將含水物料冷凍到冰點(diǎn)以下，使水轉(zhuǎn)變?yōu)楸?，然后在較高真空下將冰轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵舛サ母稍锓椒ā?/p>

升華過程中所需的汽化熱量，一般用熱輻射供給。

冷凍干燥法常用于藥品、生物制品及食品的干燥。定義：濕空氣中水汽的質(zhì)量與絕干空氣的質(zhì)量之比，又稱濕含量。H=Kg水蒸氣Kg絕干空氣=MVnVMgng=18.02nV28.96ng1.濕空氣的絕對(duì)濕度H一、濕空氣的性質(zhì)當(dāng)濕空氣中水汽分壓pw等于該空氣溫度下的飽和蒸汽壓ps時(shí)，其濕度稱為飽和濕度，用Hs表示。對(duì)于水蒸氣~空氣系統(tǒng)：

定義：在總壓P一定的條件下，濕空氣中水蒸氣分壓pw與同溫度下的飽和蒸汽壓ps之比。φ表征濕空氣的不飽和程度φ=0時(shí)：pw=0。絕對(duì)干燥空氣，吸納水汽能力最強(qiáng)。

φ=1時(shí)：pw

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