第十四章 固體干燥

1、1第十四章固體干燥第一節(jié)概述第二節(jié)干燥靜力學(xué)第三節(jié)干燥速率與干燥過(guò)程計(jì)算第四節(jié)干燥器第一節(jié)概述第二節(jié)干燥靜力學(xué)第三節(jié)干燥速率與干燥過(guò)程計(jì)算第四節(jié)干燥器第一節(jié)概述第一節(jié)概述一、固體物料的去濕方法和干燥過(guò)程1、物料的去濕方法、物料的去濕方法（1）機(jī)械去濕：沉降、離心過(guò)濾，適于含水較多的物料（2）吸附去濕：干燥劑（無(wú)水氯化鈣、硅膠等），適于含水較少的物料（3）供熱去濕：利用熱能去除濕物料中濕分稱(chēng)為干燥，（濕分為水或有機(jī)溶劑）a、蒸發(fā)結(jié)晶：得到

2、固體溶質(zhì)（蒸發(fā)在沸騰條件下汽化）b、噴霧干燥：溶液分散成滴（可為懸浮液）與熱氣流接觸c、對(duì)流干燥：熱空氣或其它高溫氣體為介質(zhì)向物料供熱，并帶走汽化濕分2、干燥分類(lèi)、干燥分類(lèi)（1）按操作壓強(qiáng)分：常壓干燥和真空干燥(2)按操作方式分：連續(xù)，間歇（3）按傳熱方式分：傳導(dǎo)，對(duì)流，輻射工業(yè)上應(yīng)用最多的是對(duì)流加熱干燥法：以熱空氣為干燥介質(zhì)，除去濕分水對(duì)流干燥過(guò)程的特點(diǎn)干燥是熱質(zhì)同時(shí)傳遞的過(guò)程氣流溫度t物料表面溫度iθ氣體傳熱→固體固體表面水的平衡分

3、壓pe氣流中水汽分壓p水汽固體中的水被汽化→氣相注：若p水氣pe，則氣相中水→固體（返潮）δHtqWθiP水汽peδM濕物料G1w1θ1干燥產(chǎn)品G2w2θ2熱氣體LH1t1i1濕廢氣體LH2t2i2濕氣體LH0t0i0QpQdQl預(yù)熱器干燥器二、對(duì)流干燥流程及經(jīng)濟(jì)性氣流式干燥器流程示意圖經(jīng)濟(jì)性：能耗和熱的利用率第二節(jié)干燥靜力學(xué)第二節(jié)干燥靜力學(xué)一、濕空氣的狀態(tài)參數(shù)一、濕空氣的狀態(tài)參數(shù)1、濕空氣含水量的表示方法（四種）、濕空氣含水量的表示方

4、法（四種）(2)水汽分壓水汽分壓0.622HPpH=水汽(1)濕度濕度0.622kgkgppHP=?水汽水汽干氣水汽；氣體濕度公式推導(dǎo)：1818??0.6222929HmMnpVRTppmMnpVRTppp=====?水汽水水水汽水汽水汽干氣氣氣空氣空氣水汽34、四個(gè)溫度、四個(gè)溫度（1）干球溫度干球溫度t（即濕氣體真實(shí)溫度）（2）濕球溫度）濕球溫度tW（大量空氣與少量水接觸至動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的水溫）氣體ttw如果這一熱量不足以補(bǔ)償水的汽化所需

5、熱量，水溫θ繼續(xù)下降，降至tw時(shí)，在ttw溫差下，空氣傳給水的顯熱與水汽化所需熱量相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，水溫θ不再降低。此時(shí)的水溫即為極限溫度—濕球溫度tw過(guò)程分析：起初氣溫t=θ水，但氣相中P水汽小于液面上水的PS，存在傳質(zhì)推動(dòng)力，水汽化進(jìn)入氣相，汽化熱來(lái)自于本身溫度的降低，一旦水溫低于氣溫（θ水5ms時(shí)：注意：空氣的濕球溫度tw總是低于干球溫度t，tw與t的差距越小，表示空氣中水分含量越高，對(duì)飽和濕空氣tw=t在ttw溫差下，空氣以對(duì)

6、流方式傳給水的顯熱等于水汽化所需潛熱，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，水溫不再降低，為濕球溫度tW。（3）絕熱飽和溫度絕熱飽和溫度tas（少量空氣與大量水接觸至傳質(zhì)傳熱平衡時(shí)的溫度）（少量空氣與大量水接觸至傳質(zhì)傳熱平衡時(shí)的溫度）tas補(bǔ)充水補(bǔ)充水飽和空氣飽和空氣tasHas絕熱絕熱濕空氣濕空氣tHtas絕熱飽和塔示意圖絕熱飽和塔示意圖當(dāng)少量流動(dòng)空氣同大量循環(huán)水絕熱接觸時(shí)，只要空氣的相對(duì)濕度小于100％，水就會(huì)不斷汽化。汽化需要吸收熱量，使水溫下降。空

7、氣通過(guò)對(duì)流傳熱將熱量傳給循環(huán)水，所以氣體溫度也會(huì)下降。當(dāng)空氣水經(jīng)充分循環(huán)接觸至傳質(zhì)傳熱平衡時(shí)，空氣中水汽達(dá)到飽和，水和空氣的溫度也相同。此平衡系統(tǒng)的溫度，稱(chēng)為濕空氣的絕熱飽和溫度t當(dāng)少量流動(dòng)空氣同大量循環(huán)水絕熱接觸時(shí)，只要空氣的相對(duì)濕度小于100％，水就會(huì)不斷汽化。汽化需要吸收熱量，使水溫下降?？諝馔ㄟ^(guò)對(duì)流傳熱將熱量傳給循環(huán)水，所以氣體溫度也會(huì)下降。當(dāng)空氣水經(jīng)充分循環(huán)接觸至傳質(zhì)傳熱平衡時(shí)，空氣中水汽達(dá)到飽和，水和空氣的溫度也相同。此平衡

8、系統(tǒng)的溫度，稱(chēng)為濕空氣的絕熱飽和溫度tasas，是絕熱增濕過(guò)程中空氣降溫的極限。，是絕熱增濕過(guò)程中空氣降溫的極限。tas是氣體在絕熱條件下（等焓）降溫增濕到飽和的過(guò)程：氣相降溫供顯熱給水相，水相中水分汽化供潛熱給氣相，顯熱等于潛熱，故而等焓。PHasasaasasasPHs()()()rttHHVCttHrCVH=??=???2PHasasasasasasasaPHs()()()rttHHtftVkgsmCKJKgKrtkJkgHtkg

9、kgHC????=?=干氣干氣水汽干氣氣相流率，－氣體的濕比熱容；－下水的汽化熱，－的飽和濕度，；、空氣—水系統(tǒng)：09.1==HPHkCαtas補(bǔ)充水補(bǔ)充水飽和空氣飽和空氣tasHas絕熱絕熱濕空氣濕空氣tHtas絕熱飽和塔示意圖絕熱飽和塔示意圖asasas()1.09rttHH?=??濕球溫度tw與絕熱飽和溫度tas的異同：HwwwwasasasasPH()()()()krttHHtftHrttHHtftHCα=??==??=；、；、

10、相同之處：1、濕空氣均為等焓變化；2、均為空氣狀態(tài)（t、H）的函數(shù)3、對(duì)空氣水體系而言，tas=tw，對(duì)于其他系統(tǒng)，如空氣和有機(jī)液體，這兩個(gè)溫度并不相等。tas補(bǔ)充水補(bǔ)充水空氣空氣tasHas絕熱絕熱空氣空氣tHtas絕熱飽和塔示意圖絕熱飽和塔示意圖空氣空氣tHtHtw濕球溫度計(jì)濕球溫度計(jì)1、濕球溫度tw：大量空氣與少量水接觸后水的極限溫度，空氣的狀態(tài)（t，H）不變。絕熱飽和溫度tas：少量空氣與大量水經(jīng)過(guò)接觸后濕空氣的極限溫度，空氣降