中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥

中山大學(xué)化工原理課件第9章-干燥目錄contents干燥的基本概念干燥的物理化學(xué)基礎(chǔ)干燥過程的計算干燥設(shè)備及其操作實驗與操作01干燥的基本概念通過除去固體物料中的水分，使其達(dá)到所要求的濕度水平，便于儲存、運輸和使用。在許多工業(yè)生產(chǎn)過程中，干燥是必不可少的單元操作之一，其主要目的包括提高產(chǎn)品的質(zhì)量、滿足用戶需求、延長保質(zhì)期、降低運輸成本等。干燥的意義和目的干燥的目的干燥的意義自然干燥和人工干燥。人工干燥又可以分為常壓干燥、真空干燥、冷凍干燥等。按操作方式傳導(dǎo)干燥、對流干燥、輻射干燥和介電加熱干燥。按傳熱方式氣體、液體和固體干燥。按濕物料的狀態(tài)干燥的分類干燥過程是指濕物料與熱空氣進(jìn)行熱交換，使物料中的水分蒸發(fā)并隨空氣帶走，從而使物料得到干燥。干燥機理主要包括傳熱和傳質(zhì)兩個過程。傳熱過程是物料吸收熱量，使水分蒸發(fā)；傳質(zhì)過程則是水分子從物料內(nèi)部擴(kuò)散到物料表面，并隨空氣帶走。這兩個過程是同時進(jìn)行的，相互影響，共同決定了干燥速率和產(chǎn)品質(zhì)量。干燥過程的機理02干燥的物理化學(xué)基礎(chǔ)濕空氣是由干空氣和水蒸氣組成的混合氣體。濕空氣的濕度是指濕空氣中水蒸氣的摩爾分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)。濕空氣的溫度和壓力會影響其濕度。濕空氣的性質(zhì)濕度圖也稱為飽和蒸汽壓曲線圖，表示濕空氣中水蒸氣分壓與溫度的關(guān)系。在濕度圖上，每一條曲線代表不同的壓力下的濕度，曲線上的點表示濕空氣的濕度狀態(tài)。通過濕度圖可以查找到濕空氣中水蒸氣的分壓，進(jìn)而計算濕空氣的濕度。濕空氣的濕度圖在焓濕圖上，每一條曲線代表不同的干球溫度下的焓值，曲線上的點表示濕空氣的焓濕狀態(tài)。通過焓濕圖可以查找到濕空氣中水蒸氣的焓值，進(jìn)而計算濕空氣的熱量狀態(tài)。焓濕圖也稱為焓濕圖，表示濕空氣中焓與濕度和干球溫度的關(guān)系。濕空氣的焓濕圖露點溫度是指在一定壓力下，濕空氣中的水蒸氣開始凝結(jié)成露珠的溫度。濕球溫度是指在實際流動過程中，濕空氣與冷表面接觸后，所達(dá)到的飽和溫度。露點溫度和濕球溫度是干燥過程中重要的工藝參數(shù)，對干燥設(shè)備的選擇和操作具有指導(dǎo)意義。濕空氣的露點溫度和濕球溫度03干燥過程的計算物料衡算是干燥過程的重要計算之一，用于確定進(jìn)入和離開干燥器的濕物料的量和質(zhì)量變化?？偨Y(jié)詞物料衡算通過建立進(jìn)入和離開干燥器的濕物料的量或質(zhì)量平衡來計算干燥過程的效率。它涉及到濕物料的初始質(zhì)量和最終質(zhì)量，以及在干燥過程中濕物料的損失和質(zhì)量變化。通過物料衡算，可以確定干燥器的效率以及濕物料的干燥程度。詳細(xì)描述干燥過程的物料衡算總結(jié)詞熱量衡算是干燥過程的關(guān)鍵計算之一，用于確定在干燥過程中所需或所提供的熱量。詳細(xì)描述熱量衡算涉及到濕物料在干燥過程中吸收和釋放的熱量，以及干燥器中加熱或冷卻介質(zhì)的消耗或產(chǎn)生。通過熱量衡算，可以確定所需的加熱或冷卻介質(zhì)流量，以及干燥器的熱效率和能量消耗。干燥過程的熱量衡算速率計算是確定干燥過程速率的關(guān)鍵步驟，它涉及到濕物料中水分蒸發(fā)的速率和干燥器中濕空氣的流速?？偨Y(jié)詞速率計算需要考慮濕物料的水分含量、溫度、濕度和表面積等因素，以及干燥器中濕空氣的溫度、濕度、流速和壓力等參數(shù)。通過速率計算，可以確定干燥過程的速率和所需的時間，以及如何優(yōu)化干燥過程以提高效率。詳細(xì)描述干燥過程的速率計算04干燥設(shè)備及其操作連續(xù)式干燥器和間歇式干燥器。按操作方式分類傳導(dǎo)型干燥器、對流型干燥器和輻射型干燥器。按傳熱方式分類吸干型干燥器、吹干型干燥器和冷凍型干燥器。按工作原理分類物料特性、處理量、操作條件、能源消耗和成本等。選擇干燥器時應(yīng)考慮的因素干燥器的分類和選擇常用干燥器的工作原理和操作要點噴霧干燥器將液體物料通過噴嘴霧化成霧滴，在干燥介質(zhì)中迅速蒸發(fā)，同時被氣流帶走。操作要點包括霧滴的大小和分布、進(jìn)風(fēng)溫度和流量等。流化床干燥器固體物料在流化床內(nèi)受到氣體流動的作用而懸浮運動，同時進(jìn)行傳熱和傳質(zhì)過程。操作要點包括流化速度、進(jìn)風(fēng)溫度和物料粒度等。廂式干燥器將物料放置在多層濾布上，通過熱空氣或蒸汽吹拂，使物料干燥。操作要點包括濾布的選擇、進(jìn)風(fēng)溫度和物料厚度等。真空干燥器在真空條件下，利用熱傳導(dǎo)或輻射進(jìn)行干燥。操作要點包括真空度、加熱方式和物料特性等。根據(jù)物料的性質(zhì)、處理量、操作條件等參數(shù)，進(jìn)行干燥器的設(shè)計計算，確定主要工藝尺寸和操作參數(shù)。設(shè)計計算通過實驗或?qū)嶋H運行，對干燥器的性能進(jìn)行評價，包括干燥速率、能耗、產(chǎn)品品質(zhì)等方面的指標(biāo)。性能評價干燥器的設(shè)計計算和性能評價05實驗與操作掌握干燥操作的原理和基本流程。學(xué)會使用干燥設(shè)備進(jìn)行實驗操作。了解不同物料干燥特性及影響因素。培養(yǎng)實驗操作技能和數(shù)據(jù)處理能力。01020304實驗?zāi)康呐c要求

實驗原理干燥是利用熱能將濕物料中的水分汽化，并隨熱氣流排出的一種操作。干燥過程分為恒速和降速兩個階段，恒速階段干燥速率與水分?jǐn)U散速率有關(guān)，降速階段干燥速率與物料內(nèi)部水分?jǐn)U散速度有關(guān)。干燥方法可分為自然干燥和人工干燥兩類，人工干燥包括常壓干燥、真空干燥、紅外線干燥、微波干燥等。實驗步驟與操作準(zhǔn)備實驗設(shè)備和物料，包括干燥器、熱源、物料等。開啟熱源，使物料開始干燥。記錄實驗數(shù)據(jù)，包括溫度、濕度、干燥時間等。將物料放入干燥器中，設(shè)置合適的溫度和濕度條件。010204數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析