化工原理8章固體物料的干燥

化工原理-8章固體物料的干燥2024/3/11化工原理8章固體物料的干燥第八章干燥

第一節(jié)概述第二節(jié)濕空氣的性質(zhì)及濕度圖第三節(jié)干燥過程的物料衡算和熱量衡算第四節(jié)干燥速率和干燥時(shí)間第五節(jié)干燥設(shè)備化工原理8章固體物料的干燥第一節(jié)概述去濕:將固體物料中所含的濕分（水或有機(jī)溶劑）去除至規(guī)定指標(biāo)的操作。去濕方法：

機(jī)械去濕法——能耗少、費(fèi)用低，但濕分去除不徹底；物理去濕法——受吸濕劑的平衡濃度的限制，且只適用于脫除微量濕分。干燥方法——工業(yè)上利用熱能去濕的方法。8.1.1固體去濕方法干燥過程：利用熱能除去固體物料中的濕分（水或其他溶劑）的單元操作。

化工原理8章固體物料的干燥真空干燥操作壓力常壓干燥間歇干燥連續(xù)干燥操作方式8.1.2干燥過程的分類機(jī)理:質(zhì)量傳遞：濕份的轉(zhuǎn)移，由固相到氣相，以蒸汽分壓為推動(dòng)力。熱量傳遞：由氣相到固相，以溫度差為推動(dòng)力。物料濕分熱空氣tQNpiδθip熱空氣與物料間傳熱和傳質(zhì)傳導(dǎo)干燥對(duì)流干燥輻射干燥介電加熱干燥加熱方式化工原理8章固體物料的干燥8.1.3對(duì)流干燥過程的傳熱與傳質(zhì)

利用熱空氣和濕物料作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，氣體的熱量傳遞給濕物料，使?jié)裎锪系臐穹制鬟f到氣體中，并被帶走。說明：對(duì)流干燥是動(dòng)量、熱量、質(zhì)量傳遞同時(shí)進(jìn)行的傳遞過程。

典型的對(duì)流干燥流程：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)流干燥流程示意圖化工原理8章固體物料的干燥第二節(jié)濕空氣性質(zhì)及濕度圖

濕空氣：含有濕分的空氣，是常用的干燥介質(zhì)，且一般情況下可視為理想氣體。8.2.1濕空氣的性質(zhì)干燥過程中，干空氣的質(zhì)量不變，故干燥計(jì)算以單位質(zhì)量干空氣為基準(zhǔn)（干基）。（1）濕度H（濕含量或絕對(duì)濕度）濕空氣中水蒸氣質(zhì)量和干空氣質(zhì)量之比。kg水/kg干空氣化工原理8章固體物料的干燥視為理想氣體，則：飽和濕度Hs:濕空氣中水蒸氣分壓等于該溫度下水的飽和蒸汽壓。（2）相對(duì)濕度

相對(duì)濕度表明濕空氣的不飽和度，反映濕空氣吸收水汽的能力。

H=f(

,t)

化工原理8章固體物料的干燥在p=101.3kN/m2時(shí)（4）濕比熱容cH（kJ/kg干空氣

C）

ca：干空氣比熱容，約1.01kJ/kg干空氣·

C；

cv：水蒸汽比熱容，約1.88kJ/kg干空氣·

C。（3）濕比體積

H(m3/kg干空氣)

化工原理8章固體物料的干燥基準(zhǔn):0

C干空氣、0

C時(shí)液態(tài)水的焓為零。

r0：0

C時(shí)水蒸氣汽化熱，2490kJ/kg（6）絕熱飽和溫度tas①絕熱飽和過程:系統(tǒng)與外界絕熱，不飽和氣體與液體長(zhǎng)時(shí)間接觸，傳熱傳質(zhì)達(dá)平衡態(tài)時(shí)，則：（5）濕比焓I(kJ/kg干空氣)

化工原理8章固體物料的干燥穩(wěn)態(tài)下，以單位質(zhì)量的干空氣為基準(zhǔn)，對(duì)全塔作熱量衡算得：

②絕熱飽和溫度是狀態(tài)函數(shù)③絕熱飽和過程可當(dāng)作等焓處理

即空氣的入口焓近似等于空氣的出口焓。補(bǔ)充水t、Htas、Has空氣空氣絕熱飽和塔示意圖化工原理8章固體物料的干燥（7）干、濕球溫度

①干球溫度與濕球溫度干球溫度：普通溫度計(jì)測(cè)出的空氣溫度；濕球溫度：濕球溫度計(jì)。氣流吹過——濕份氣化——表面降溫——熱量傳遞穩(wěn)態(tài)時(shí)，空氣傳入的顯熱等于水的汽化潛熱。注意：濕球溫度不是狀態(tài)函數(shù)。補(bǔ)充液，溫度tw空氣濕度H溫度t濕球溫度計(jì)的原理化工原理8章固體物料的干燥②應(yīng)用

近似為常數(shù)（=0.96~1.005），數(shù)值上等于相同條件下的絕熱飽和溫度，故可以用其確應(yīng)空氣狀態(tài)。說明：測(cè)量濕球溫度時(shí)，空氣速度一般需大于5m/s，使測(cè)量較為精確。（8）露點(diǎn)td保持空氣的H不變，降低溫度，使其達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的溫度。pd：為露點(diǎn)td時(shí)飽和蒸汽壓，既該空氣在初始狀態(tài)下的水蒸氣分壓pv。化工原理8章固體物料的干燥8.2.2濕空氣的濕度圖根據(jù)相律，當(dāng)壓力一定時(shí)，雙組分、單相的濕空氣自由度為2。濕度圖：

t-H圖和I-H圖①等溫度線（坐標(biāo)軸X）；

②等濕度線（坐標(biāo)軸Y）；

③等相對(duì)濕度線；（1）濕空氣的濕度圖（t-H圖，一定總壓下）固定φ，則可確定t，H的關(guān)系④絕熱飽和線（等濕球溫度線）；化工原理8章固體物料的干燥⑤濕比熱線；⑥比容線；

干比容線⑦汽化潛熱-溫度線。飽和濕比容線化工原理8章固體物料的干燥2280225024602370234023102430240024900203040506010708090100溫度/℃1101200.010.030.020.080.060.050.040.100.120.140.16H濕空氣的濕度-溫度圖濕度/kg.(kg干空氣)-1汽化潛熱/kJ.(kgH2O)-1濕比體積/m3.(kg干空氣)-11.350.950.851.350.751.051.251.15汽化潛熱對(duì)濕度濕比熱容對(duì)溫度飽和比體積對(duì)溫度濕比體積對(duì)溫度H=0.140.120.080.100.040.060.020.00絕熱飽和線1.001.051.101.151.201.251.301.35濕比熱容/kJ.(kgH2O.℃)-1化工原理8章固體物料的干燥（2）濕度圖的應(yīng)用

①求濕空氣的性質(zhì)參數(shù)υHBCADH=0.016kg/kg干空氣H=0.016kg/kgυa-tφ

-ttυH

-tυHs-tcH-HυHtdφ=0.6cHcHt化工原理8章固體物料的干燥②濕空氣狀態(tài)變化過程的圖示φ=1ABt1t2tH加熱φ=1ABt1t2tH冷卻td化工原理8章固體物料的干燥不同溫度、濕度的氣流的混合過程φ=1ABt1t2tHt3H1H2H3絕熱飽和、非絕熱增濕過程

φ=1tHB’B’’BSAttasHHas化工原理8章固體物料的干燥8.3.1干燥過程的物料衡算典型的干燥流程：第三節(jié)干燥過程的物料衡算和熱量衡算目的：確定出濕物料干燥到指定的含水量所需除去的水分量及所需的空氣量。qmL,t0,H0,I0t1,H1,I1t2,H2,I2qm1,θ1,X1qm2,θ2,X2ΦLΦDΦP干燥器物料與熱量衡算化工原理8章固體物料的干燥（1）濕物料的水分蒸發(fā)量

或又所以（2）空氣用量

進(jìn)入和排出干燥器的濕分相等，故有：化工原理8章固體物料的干燥干空氣用量：kg/skg/s單位空氣消耗量（比空氣消耗量）：，kg干空氣/kg水換算為濕空氣的質(zhì)量為：換算為濕氣體的體積量為：，kg濕空氣/s，m3濕空氣/s化工原理8章固體物料的干燥8.3.2干燥過程的熱量衡算

目的：確定干燥器的出口空氣狀態(tài)參數(shù)或所需的加熱量?；鶞?zhǔn)：連續(xù)式干燥器的熱量衡算以單位時(shí)間為基準(zhǔn)，間歇式干燥器則以一次干燥周期為基準(zhǔn)。qmL,t0,H0,I0t1,H1,I1t2,H2,I2qm1,θ1,X1qm2,θ2,X2ΦLΦDΦP干燥器物料與熱量衡算化工原理8章固體物料的干燥①全系統(tǒng)的熱量衡算進(jìn)一步簡(jiǎn)化整理得：或②預(yù)熱器的耗熱量該過程為恒濕增溫過程。忽略熱損失，有：化工原理8章固體物料的干燥輸入熱量輸出熱量

1.濕物料帶入的熱量干產(chǎn)品帶入：qm2cmθ1蒸發(fā)水分帶入：qmWcwθ11．干產(chǎn)品帶出:

qm2cmθ2

2.空氣帶入：

qmLI1=qmL[(1.01+1.88H1)t1+r0H1]2．空氣帶出:qmL

I2=qmL[(1.01+1.88H2)t2+r0H2]3．干燥器內(nèi)補(bǔ)充加熱：

ΦD3．干燥器內(nèi)熱損失：

ΦL表中③干燥器熱量衡算

以干燥器為衡算系統(tǒng)，熱量收支情況如下表所示：化工原理8章固體物料的干燥(產(chǎn)品升溫?zé)崃?由此可列出干燥器的熱量衡算式：令將帶入，整理得：或kW/kg化工原理8章固體物料的干燥8.3.3空氣通過干燥器時(shí)的狀態(tài)變化▲無熱損失；▲不加入補(bǔ)充熱量；▲物料足夠濕潤(rùn)。①理想干燥過程理想干燥過程為等焓過程，近似絕熱飽和過程。化工原理8章固體物料的干燥干燥器出口空氣狀態(tài)亦可利用圖解法在濕度圖中直接求得：對(duì)于理想干燥過程，有：BAHφ=0.08tt0

t2

t1H0=H1CH2化工原理8章固體物料的干燥②非理想干燥過程

▲非理想干燥過程為非等焓干燥過程；▲空氣狀態(tài)不是沿絕熱飽和線變化；▲實(shí)際的干燥過程大多為非理想干燥過程。出口狀態(tài)參數(shù)需由下式計(jì)算求得：化工原理8章固體物料的干燥濕基含水量w：kg/kg濕物料干基含水量X:kg/kg干物料換算關(guān)系8.4.1物料中所含水分的性質(zhì)第四節(jié)干燥速率和干燥時(shí)間一、濕物料含水量的表示方法化工原理8章固體物料的干燥（1）干燥平衡曲線

溫度一定，對(duì)于一定的濕物料長(zhǎng)時(shí)間接觸濕空氣，達(dá)到平衡狀態(tài)。平衡蒸氣壓：平衡狀態(tài)下濕物料表面的蒸氣壓。平衡含水量：平衡狀態(tài)下物料的含水量。

二、水分在氣、固之間的平衡及干燥平衡曲線

①p-X*(或p*-X)線

平衡含水量=f(物料的性質(zhì)，空氣的狀態(tài))可見：▲

pV=0X=0▲當(dāng)時(shí)，pV↑

X↑

▲當(dāng)時(shí)，SSDTEBCOAppSp*AXSp1pCp*CX*XAXB平衡含水量曲線（t＝常數(shù)）化工原理8章固體物料的干燥②

-X線

-X圖受溫度的影響相對(duì)較小754210389112611060402080100481216202428φ/%X*/kg（水）/100kg（絕對(duì)干燥物料）某些物料的平衡含水量（常溫下）1－新聞紙2－羊毛3－消化纖維4－絲5－皮革6－陶土7－煙葉8－肥皂9－牛皮膠10－木材11－玻璃絲12－棉花化工原理8章固體物料的干燥三、物料中所含水分的性質(zhì)

①自由水分和平衡水分

平衡水分：用一定狀態(tài)的濕空氣，干燥某濕物料，物料能夠達(dá)到的極限含水量稱為為對(duì)應(yīng)于該空氣狀態(tài)的平衡水分。即：X<X*不能被空氣干燥的水分。注意：對(duì)于同一物料，不同的空氣狀態(tài)對(duì)應(yīng)于不同的平衡水分。自由水分：物料含水量超出平衡水分的部分稱為自由水分。即：X>X*可能被空氣干燥的水分。②結(jié)合水分和非結(jié)合水分

結(jié)合水分：固、液之間結(jié)合力較強(qiáng)的水分，存在于物料細(xì)胞壁內(nèi)或毛細(xì)管內(nèi)。

注：結(jié)合水產(chǎn)生的蒸汽壓小于同溫度下純水的蒸汽壓。

化工原理8章固體物料的干燥非結(jié)合水分：固液之間結(jié)合力較弱的水分，如物料表面的附著水分，或物料表面大孔內(nèi)的水分。

注：非結(jié)合水產(chǎn)生的蒸汽壓等于同溫度下純水的蒸汽壓。

（2）非結(jié)合水分是在干燥中容易除去的水分，而結(jié)合水分較難除去。是結(jié)合水還是非結(jié)合水僅決定于固體物料本身的性質(zhì)，與空氣狀態(tài)無關(guān)。注意：（1）自由水分是在干燥中可以除去的水分，而平衡水分是不能除去的，自由水分和平衡水分的劃分除與物料有關(guān)外，還決定于空氣的狀態(tài)?；ぴ?章固體物料的干燥

8.4.2固體物料的干燥機(jī)理（1）濕物料分類①多孔性物料，如催化劑顆粒，砂子等。主要特征：▲水分存在于物料內(nèi)部大小不同的細(xì)孔和通道中；▲濕分移動(dòng)主要靠毛細(xì)管作用力；▲這類物料的臨界含水量較低，降速段一般分為兩個(gè)階段。

②非多孔性物料，如肥皂、漿糊、骨膠等。主要特征：

▲結(jié)合水與固相形成了單相溶液；

▲濕分靠物料內(nèi)部存在的濕分差以擴(kuò)散的方式進(jìn)行遷移；

▲這類物料的干燥曲線的特點(diǎn)是恒速階段短，臨界含水量；較高，降速段為一平滑曲線。8.4.2固體物料的干燥機(jī)理化工原理8章固體物料的干燥（2）液體擴(kuò)散理論▲主要論點(diǎn)：

在降速干燥階段中，濕物料內(nèi)部的水分不均勻，形成了濃度梯度，使水分由含水量較高的物料內(nèi)部向含水量較低的表面擴(kuò)散，然后水分在表面蒸發(fā)，進(jìn)入干燥介質(zhì)?！稍锼俾释耆珱Q定于物料內(nèi)部的擴(kuò)散速率。此時(shí)，除了空氣的濕度影響表面上的平衡值外，干燥介質(zhì)的條件對(duì)干燥速率已無影響?！嵌嗫仔詽裎锪系慕邓俑稍镞^程較符合擴(kuò)散理論。

化工原理8章固體物料的干燥（3）毛細(xì)管理論▲

主要論點(diǎn)：多孔性物料具有復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的孔道，水分在多孔性物料中的移動(dòng)主要依靠毛細(xì)管力。多孔性物料的干燥過程較好地符合這一理論。

EDCBXRO多孔性陶制平板的干燥速率曲線

ECBXRO非多孔性粘土板的干燥速率曲線化工原理8章固體物料的干燥干燥速率定義：以濕度差表示:以溫度差表示:8.4.3恒定干燥條件下的干燥速率干燥曲線與干燥速率曲線

▲恒定干燥條件

干燥過程中，空氣的濕度、溫度、速度及與濕物料的接觸狀態(tài)不變。

例：少量濕物料與大量濕空氣相接觸?；ぴ?章固體物料的干燥▲干燥曲線及干燥速率曲線

干燥曲線：X~τ關(guān)系；干燥速率曲線：R~X之間的關(guān)系。AA’CBDEX00.10.20.30.40.50.70.6246810121416τ/h干燥曲線化工原理8章固體物料的干燥X*X*EDCBAA’恒速階段降速階段XCXR0典型的干燥速率曲線(恒定干燥條件)化工原理8章固體物料的干燥◆AB（或A’B）段：A點(diǎn)代表時(shí)間為零時(shí)的情況,AB為濕物料不穩(wěn)定的加熱過程。曲線分析：◆

BC段：在BC段內(nèi)干燥速率保持恒定，稱為恒速干燥階段?！?/p>

C點(diǎn)：由恒速階段轉(zhuǎn)為降速階段的點(diǎn)稱為臨界點(diǎn)，所對(duì)應(yīng)濕物料的含水量稱為臨界含水量，用Xc表示?！鬋DE段：隨著物料含水量的減少，干燥速率下降，CDE段稱為降速干燥階段。不同類型物料結(jié)構(gòu)不同，降速階段速率曲線的形狀也不同。◆

E點(diǎn)：E點(diǎn)的干燥速率為零，X*即為操作條件下的平衡含水量。注意：干燥曲線或干燥速率曲線是在恒定的空氣條件下獲得的，對(duì)指定的物料，空氣的溫度、濕度不同，速率曲線的位置也不同。

化工原理8章固體物料的干燥8.4.4恒定干燥條件下干燥時(shí)間的計(jì)算（1）恒定干燥條件下的干燥時(shí)間計(jì)算（間歇過程）a）恒速干燥階段

干燥速率R的求取：▲

干燥速率R可由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，所用實(shí)驗(yàn)條件必須與待設(shè)計(jì)的干燥器的條件（如干燥器型式、空氣流速及空氣的狀態(tài)、濕物料的堆積厚度等）相同?！?/p>

也可按傳質(zhì)或傳熱速率式估算恒速階段的干燥速率R。

化工原理8章固體物料的干燥kH、

h可由實(shí)驗(yàn)求得，可供參考的經(jīng)驗(yàn)式：W/m2oC適用范圍：●

空氣平行流過物料表面或●

空氣垂直流向固體表面適用于：化工原理8章固體物料的干燥b）降速階段的干燥時(shí)間①積分法

◆求解：干燥曲線已知，將1/R對(duì)相應(yīng)的X值進(jìn)行標(biāo)繪，求得X2-Xc之間的面積，再由上式求得時(shí)間τ2?！籼攸c(diǎn)：比較準(zhǔn)確，但計(jì)算較繁，且事先應(yīng)具有從實(shí)驗(yàn)獲得的與生產(chǎn)條件相仿的干燥速度曲線。化工原理8章固體物料的干燥②近似計(jì)算

◆

簡(jiǎn)化：當(dāng)降速段的速率曲線近似地以臨界C點(diǎn)與平衡含水量E點(diǎn)的聯(lián)線替代降速段曲線時(shí)，則R與X-X*成正比。◆

計(jì)算式：簡(jiǎn)化后，推導(dǎo)得降速階段干燥時(shí)間τ2為：◆對(duì)多孔性物料，符合毛細(xì)管理論的干燥過程適宜采用這種方法?；ぴ?章固體物料的干燥③按擴(kuò)散理論計(jì)算

對(duì)于厚度為l的平板，當(dāng)側(cè)面和底面絕熱，干燥只在表面上進(jìn)行時(shí)，在干燥時(shí)間較長(zhǎng)的情況下：最終含水量為X2所需降速干燥時(shí)間為：c）總的干燥時(shí)間

τ=τ1+τ2

注：上式中的DL為常數(shù)，但DL是隨含水量和溫度而變化的，含水量越大，溫度越高，DL越大，計(jì)算時(shí)應(yīng)采用實(shí)驗(yàn)所得的平均值。

化工原理8章固體物料的干燥（2）非恒定干燥條件下的干燥時(shí)間計(jì)算（連續(xù)過程）實(shí)際干燥過程，干燥條件不是恒定的。一連續(xù)逆流干燥器物料與空氣的溫度沿流程的分布曲線：Ⅰ區(qū)：預(yù)熱區(qū)，可忽略不計(jì)Ⅱ區(qū)：干燥的第一階段Ⅲ區(qū)：干燥的第二階段

干燥器長(zhǎng)溫度H2t2X1θ1X’1twXCtwX2θ2H’2t’2HCtCH1t1ⅠⅡⅢ化工原理8章固體物料的干燥忽略預(yù)熱段，其它兩段的干燥時(shí)間可分別計(jì)算如下：a）干燥的第一階段

在干燥的第一階段，任一截面都可寫出傳遞速率關(guān)系：任一微元距離內(nèi)，空氣與濕物料逆流接觸的時(shí)間為dτ，相應(yīng)的濕度和水分含量的變化為dH與dX，根據(jù)物料衡算有：化工原理8章固體物料的干燥若干燥的第一階段為絕熱冷卻過程，則kH和Hw均為常數(shù)。式中，Hc為：設(shè)干燥速率與自由水分的關(guān)系仍可用下式表示：b）干燥的第二階段

化工原理8章固體物料的干燥由物料衡算：第二階段的任一截面和物料出口之間做水分的衡算，可得：

化工原理8章固體物料的干燥如空氣的狀態(tài)變化可視為絕熱冷卻過程，則Hw為常數(shù)，上式積分后整理得：c）總干燥時(shí)間τ=τ1+τ2

（3）干燥過程設(shè)計(jì)參數(shù)的確定

▲進(jìn)口溫度：為了強(qiáng)化干燥過程，降低設(shè)備成本，應(yīng)提高空氣的入口溫度。①空氣的進(jìn)口溫度與濕度

化工原理8章固體物料的干燥②空氣出口溫度在并流操作中，一般取氣體出口溫度比固體出口溫度高10~20℃在逆流操作中，一般可選100℃作為初步設(shè)計(jì)值。

降低空氣的出口溫度，可減少空氣的消耗量、提高熱效率、降低操作費(fèi)用?！M(jìn)口濕度：空氣的進(jìn)口濕度愈低，所需的空氣量就愈少。一般情況下，空氣的進(jìn)口濕度決定于當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐拇髿鉅顟B(tài)。③濕物料的出口溫度

目前還沒有較精確的計(jì)算公式，一般取相似于設(shè)計(jì)條件下的實(shí)驗(yàn)值，或用經(jīng)驗(yàn)式估算。—物料允許的最高溫度化工原理8章固體物料的干燥對(duì)于細(xì)顆?；蛞旱尾⒘鞲稍飼r(shí)，濕物料的出口溫度θ2為：

化工原理8章固體物料的干燥第五節(jié)干燥設(shè)備

為滿足生產(chǎn)需要，干燥器應(yīng)達(dá)到以下基本要求：▲適應(yīng)被干燥物料的多樣性和不同產(chǎn)品規(guī)格要求；▲設(shè)備的生產(chǎn)能力要高；▲能耗的經(jīng)濟(jì)性；

▲還應(yīng)便于操作、控制等。化工原理8章固體物料的干燥8.5.1干燥器簡(jiǎn)介（1）廂式干燥器（盤架式干燥器）

原理：主要是以熱風(fēng)通過濕物料的表面，達(dá)到干燥的目的。進(jìn)風(fēng)排氣物料盤加熱器風(fēng)扇小車化工原理8章固體物料的干燥廂式干燥器中的加熱方式有兩種：?jiǎn)渭?jí)加熱多級(jí)加熱化工原理8章固體物料的干燥采用廢氣循環(huán)法的優(yōu)點(diǎn)：①可靈活準(zhǔn)確地控制干燥介質(zhì)的溫度、濕度；②干燥推動(dòng)力比較均勻；③增加氣流速度使得傳熱（傳質(zhì)）系數(shù)增大；④減少熱損失，但干燥速率常有所減小。具有中間加熱的干燥過程等φ線C2C1ACt/℃B3B2B1BH/(kgkg-1)等φ線t/℃H/(kgkg-1)MACB’B具有廢氣循環(huán)的干燥過程化工原理8章固體物料的干燥◆廂式干燥器的優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少；適應(yīng)性強(qiáng)，物料損失小，盤易清洗。尤其適用于需要經(jīng)常更換產(chǎn)品、小批量物料的干燥。物料得不到分散，干燥時(shí)間長(zhǎng)；若物料量大，所需的設(shè)備容積也大；工人勞動(dòng)強(qiáng)度大；熱利用率低；產(chǎn)品質(zhì)量不均勻?！魩礁稍锲鞯闹饕秉c(diǎn)：

化工原理8章固體物料的干燥（2）氣流式干燥器結(jié)構(gòu)：

化工原理8章固體物料的干燥優(yōu)點(diǎn)：①氣、固間傳遞表面積很大，體積傳質(zhì)系數(shù)很高，干燥速率大；②接觸時(shí)間短，熱效率高，氣、固并流操作，可以采用高溫介質(zhì)，對(duì)熱敏性物料的干燥尤為適宜；③由于干燥伴隨著氣力輸送，減少了產(chǎn)品的輸送裝置；④氣流干燥器的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，占地面積小，運(yùn)動(dòng)部件少，易于維修，成本費(fèi)用低。化工原理8章固體物料的干燥缺點(diǎn)：①必須有高效能的粉塵收集裝置，否則尾氣攜帶的粉塵將造成很大的浪費(fèi)，也會(huì)對(duì)形成對(duì)環(huán)境的污染；②對(duì)有毒物質(zhì)，不易采用這種干燥方法。但如果必須使用時(shí)，可利用過熱蒸汽作為干燥介質(zhì)；③對(duì)結(jié)塊、不易分散的物料，需要性能好的加料裝置，有時(shí)還需附加粉碎過程；④氣流干燥系統(tǒng)的流動(dòng)阻力降較大，動(dòng)力消耗較大?；ぴ?章固體物料的干燥

應(yīng)用：氣流干燥器適宜于處理含非結(jié)合水及結(jié)塊不嚴(yán)重又不怕磨損的粒狀物料，尤其適宜于干燥熱敏性物料或臨界含水量低的細(xì)?；蚍勰┪锪稀?duì)粘性和膏狀物料，采用干料返混方法和適宜的加料裝置，如螺旋加料器等，也可正常操作?；ぴ?章固體物料的干燥（3）流化床干燥器（沸騰床干燥器）

●原理：流化床干燥器是流態(tài)化原理在干燥中的應(yīng)用，流態(tài)化原理已在上冊(cè)中敘述。在流化床干燥器中，顆粒在熱氣流中上下翻動(dòng)，彼此碰撞和混合，氣、固間進(jìn)行傳熱、傳質(zhì)，以達(dá)到干燥目的。加料單層圓筒沸騰床干燥器至分離器出料熱空氣分布盤化工原理8章固體物料的干燥氣體出口加料出料床內(nèi)分離器第一層第二層熱空氣多層流化床干燥器化工原理8章固體物料的干燥流化床干燥器的工藝流程XF系列沸騰干燥器常州優(yōu)力干燥設(shè)備有限公司化工原理8章固體物料的干燥●

優(yōu)點(diǎn)①與其它干燥器相比，傳熱、傳質(zhì)速率高；②由于傳遞速率高，氣體離開床層時(shí)幾乎等于或略高于床層溫度，因而熱效率高；③由于氣體可迅速降溫，所以與其他干燥器比，可采用更高的氣體入口溫度；④設(shè)備簡(jiǎn)單，無運(yùn)動(dòng)部件，成本費(fèi)用低；⑤操作控制容易。化工原理8章固體物料的干燥用途：用于干燥難以流化的物料。物料自進(jìn)料口進(jìn)入，在振動(dòng)力作用下，物料沿水平流化床拋擲向前連續(xù)運(yùn)動(dòng)，熱風(fēng)向上穿過流化床同濕物料換熱后，濕空氣經(jīng)旋風(fēng)分離器除塵后由排風(fēng)口排出，干燥物料由排料口排出。（4)振動(dòng)流化床干燥器化工原理8章固體物料的干燥振動(dòng)流化床干燥器的特點(diǎn)(1)醫(yī)藥化工。如各種壓片顆粒、硼酸、硼砂、苯二酚、蘋果酸、馬來酸等。(2)食品建材。如酒糟、味精、砂糖、食鹽、礦渣、豆瓣、種籽等。(3)物料的冷卻、增濕等。(1)物料受熱均勻，熱交換充分，干燥強(qiáng)度高，比普通干燥器節(jié)能30%左右；(2)流態(tài)化穩(wěn)定，無死角和吹穿現(xiàn)象；(3)可調(diào)性好，適應(yīng)面寬，料層厚度和在機(jī)內(nèi)移動(dòng)速度以及振幅變更均可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)節(jié)；(4)對(duì)物料表面損傷小，可用于易碎、顆粒不規(guī)則物料的干燥；(5)全封閉結(jié)構(gòu)可有效防止物料與空氣間的交叉污染。振動(dòng)流化床干燥器的應(yīng)用范圍化工原理8章固體物料的干燥振動(dòng)流化床干燥器ZLG系列振動(dòng)流化床干燥器常州優(yōu)力干燥設(shè)備有限公司化工原理8章固體物料的干燥（5）噴霧干燥器

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原理：在噴霧干燥器中，將液態(tài)物料通過噴霧器分散成細(xì)小的液滴，在熱氣流中自由沉降并迅速蒸發(fā)，最后被干燥為固體顆粒與氣流分離?；ぴ?章固體物料的干燥●優(yōu)點(diǎn)①在高溫介質(zhì)中，干燥過程極快，適宜于處理熱敏性物料；②處理物料種類廣泛，如溶液、懸浮液、漿狀物料等皆可；③噴霧干燥可直接獲得干燥產(chǎn)品，因而可省去蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、粉碎等工序；④能得到速溶的粉末或空心細(xì)顆粒；⑤過程易于連續(xù)化、自動(dòng)化?；ぴ?章固體物料的干燥●缺點(diǎn)：①熱效率低；②設(shè)備占地面積大、設(shè)備成本費(fèi)高；③粉塵回收麻煩，回收設(shè)備投資大?；ぴ?章固體物料的干燥在一狹長(zhǎng)的通道內(nèi)鋪設(shè)鐵軌，物料放置在一串小車上，小車可以連續(xù)地或間歇地在進(jìn)、出通道?？諝膺B續(xù)地在洞道內(nèi)被加熱并強(qiáng)制地流過物料表面，流程可安排成并流或逆流，還可根據(jù)需要安排中間加熱或廢氣循環(huán)，干燥介質(zhì)可用熱空氣和煙道氣。洞道式干燥器容積大，小車在洞道內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，適用于具有一定形狀的比較大的物料如木材、皮革或陶器等的干燥。風(fēng)扇加熱器小火車進(jìn)氣排氣口濕物料干品(6)洞道式干燥器化工原理8章固體物料的干燥結(jié)構(gòu)及原理進(jìn)風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)預(yù)熱器將物料通過布料機(jī)構(gòu)(如星型布料器、擺動(dòng)帶、粉碎機(jī)或造粒機(jī))分布在輸送帶(多為網(wǎng)狀)上，輸送帶通過一個(gè)或幾個(gè)加熱單元組成的通道，每個(gè)加熱單元均配有空氣加熱和循環(huán)系統(tǒng)，每一個(gè)通道有一個(gè)或幾個(gè)排濕系統(tǒng)，在輸送帶通過時(shí)，熱空氣從上往下或從下往上通過輸送帶上的物料，從而使物料能均勻干燥。傳送帶可以做成多層，帶寬1-3m，長(zhǎng)為4-50m，干燥時(shí)間為5-120分鐘。濕料產(chǎn)品熱風(fēng)(7)帶式干燥器化工原理8章固體物料的干燥優(yōu)點(diǎn)：干燥過程中物料翻動(dòng)少，對(duì)晶體形狀保持完好，適用于處理粒狀、塊狀和纖維狀物料；缺點(diǎn)：熱效率較低，生產(chǎn)能力較小?；ぴ?章固體物料的干燥典型產(chǎn)品脫水蔬菜、顆粒飼料、味精、雞精、椰蓉、有機(jī)顏料、合成橡膠、丙稀纖維、藥品、藥材、小木制品、塑料制品、電子元器件老化、固化等?；ぴ?章固體物料的干燥結(jié)構(gòu)及工作原理干燥器主體為一沿軸向裝有若干抄板的圓筒。圓筒略呈傾斜放置，在齒輪機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；物料由轉(zhuǎn)筒的較高一端送入，由較低端卸出，熱風(fēng)由轉(zhuǎn)筒的較低端吹入，由較高端排出，氣固兩相呈逆流接觸；也可安排成并流隨著圓筒的旋轉(zhuǎn)，物料首先被炒板抄起然后灑下，以改善氣固兩相的傳熱傳質(zhì)，提高干燥速率；物料濕含量較低，產(chǎn)品能承受高溫，宜采用逆流干燥。物料濕含量較高、產(chǎn)品濕含量不是很低的場(chǎng)合宜采用并流干燥。產(chǎn)品廢氣濕料熱風(fēng)(8)轉(zhuǎn)筒干燥器化工原理8章固體物料的干燥轉(zhuǎn)筒干燥器的特點(diǎn)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有轉(zhuǎn)筒干燥器的直徑一般為0.5-3m，長(zhǎng)度為2-27m，長(zhǎng)徑比為4-10，物料在轉(zhuǎn)筒內(nèi)的裝填量約為筒體容積的8-13%，物料沿轉(zhuǎn)筒軸向前進(jìn)的速度為0.01-0.08m/s，其停留時(shí)間一般為1h左右。(1)機(jī)械化程度較高，生產(chǎn)能力較大；(2)干燥介質(zhì)通過轉(zhuǎn)筒的阻力較?。?3)對(duì)物料的適應(yīng)性較強(qiáng)，操作穩(wěn)定方便，運(yùn)行費(fèi)用較低；(4)裝置比較笨重，金屬耗材多，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，維修量較大；(5)設(shè)備投資高，占地面積大?；ぴ?章固體物料的干燥真空狀態(tài)下的雙錐形回轉(zhuǎn)罐體，由夾套內(nèi)的蒸汽或熱水加熱，熱量通過罐體內(nèi)壁與濕物料接觸。蒸發(fā)水汽由真空泵從排氣管抽走。由于罐體內(nèi)處于真空狀態(tài)，且罐體的回轉(zhuǎn)使物料不斷的上下、內(nèi)外翻動(dòng)，提高了干燥速度、干燥效率和干燥的均勻性。(9)雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)化工原理8章固體物料的干燥適用于醫(yī)藥、食品、化工等行業(yè)的粉、粒狀物料的真空干燥和混合，尤其適用有下列要求的物料：(1)不能接受高溫的熱敏性物料；(2)容易氧化，有危險(xiǎn)的物料；(3)需回收溶劑和有毒氣體的物料；(4)要求殘留揮發(fā)物含量極低的物料；(5)