干燥基础知识整理
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干燥工序知识点总结高中一、概念理解干燥工序是一种将物料中的水分脱除的过程,以提高物料的质量和延长保存期限。
干燥工序广泛应用于冶金、化工、轻工、医药、食品等各个领域,是生产过程中不可或缺的一环。
二、干燥机械1. 热风干燥机热风干燥机是常见的干燥设备,通过对空气进行加热,然后将热风和物料进行接触,从而将物料中的水分蒸发出去。
2. 旋转式干燥机旋转式干燥机是一种以物料在旋转筒内的受热表面上与热风进行热交换的传热干燥设备。
3. 闪蒸干燥机闪蒸干燥机是一种将物料在极短时间内进行脱水干燥的设备,适用于对物料含水量要求较高的场合。
4. 微波干燥技术微波干燥技术是一种利用微波对物料进行加热以实现脱水干燥的新技术,其加热速度快、效率高,适用于对物料质量要求较高的场合。
5. 皮带式干燥机皮带式干燥机是一种利用皮带作为输送工具,将物料在干燥过程中进行输送和脱水干燥的设备。
三、干燥工艺1. 温度和湿度控制在干燥工艺中,温度和湿度是非常重要的参数,要根据物料的性质和要求来确定干燥的温度和湿度,以确保物料的质量和生产效率。
2. 干燥时间控制干燥时间是指物料在干燥设备中停留的时间,要根据物料的含水率和干燥设备的性能来确定干燥时间,以保证物料脱水的彻底和干燥效果的最佳化。
3. 干燥速率控制干燥速率是指物料在一定时间内失去水分的速度,要控制好干燥速率,以避免物料在干燥过程中出现结壳、开裂等不良现象。
4. 干燥后处理干燥后的物料还需要进行后处理,如冷却、分级、包装等,以保证物料的质量和可靠性。
四、干燥工序的应用1. 化工在化工领域,干燥工序主要应用于化工原料的脱水干燥,以及成品的烘干和包装。
2. 冶金在冶金领域,干燥工序主要应用于矿石的脱水干燥,以及冶炼过程中的原料和成品的烘干处理。
3. 食品在食品加工领域,干燥工序主要应用于食品原料的烘干和包装,以及成品的干燥处理。
4. 医药在医药领域,干燥工序主要应用于药材和中药制剂的干燥处理,以保证药品的质量和稳定性。
木材干燥学知识要点归纳第一章一、填空1•木材干燥是指在热力作用下以蒸发或沸腾的汽化方式排出水分的处理过稈2•木材干燥研究的对象为锯材干燥,研究内容主要包括木材干燥介质.木材的干燥特性及干燥过程中的热、质传递规律,木材干燥设备、、工艺及干燥室的设计。
因此木材学是一门综合木材学、热工、机械、建筑、控制等多科性的应用科学。
3.木材干燥的的原则是在确保干燥质量、节能、环保以及低成本的前提下尽可能提高木材的干燥速度。
4.木材干燥的任务是排除木材中多余的水分,以适应不同的用途和质量要求。
5.木材干燥的基本原理就是利用木材含水率梯度、温度梯度和水蒸气压力梯度,促使水分以液态和气态两种形式连续地由木材内部向表面移动,并通过木材表面向干燥介质蒸发,内部的水分移动速度与表面的水分蒸发强度协调一致,使木材由表及里均衡地变干。
二、木材干燥可以从很多方面提高木材的使用性能,主要有哪几点?1、可以提高木材和木制品的力学强度、胶结强度以及表面装饰质量,改善木材的加工性能。
2、可以提高木材和木制品形状尺寸稳定性,防止木材干裂。
3、可以预防木材的变质和腐朽,延长木制品的使用寿命。
4、减轻了木材的质量,有利于提高车辆的运载能力。
5、可以提高木材的热绝缘性和电绝缘性三、1.木材的干燥方法可分为大气干燥和人工干燥两大类2.大气干燥简称气干,是自然干燥的主要形式,分为自然气干的强制气干两种3、简述9种人工干燥的方法和种类名称:如常规干燥、高温干燥、除湿干燥、太阳能干燥、高频干燥与微波干燥、真空干燥、远红外干燥、压力干燥、溶剂干燥第二章一、什么叫干燥介质?p26干燥介质的三个作用是什么?p21干燥介质是在干燥过程中能将热量传给木材,同时将木材中排除的水蒸气带走的媒介物质干燥介质的作用:1、能将热量传递给木材2、吸收木材蒸发出来的水蒸气3、将多余的水蒸气排到室外去二、常压过热蒸气在干燥室友是怎样形成的?形成过程主要分为两个阶段形成:1、当木材刚放进干燥室时,木材中含有水分,干燥室中的加热器开始对木材加热,木材开始蒸发,变为水蒸气2、干燥室中的加热器继续加热,当空气中的相对湿度达到100%,水蒸气的温度达到1OO o C时不饱和蒸气变为饱和蒸气,气流循环,此时再将加热器中的阀门开大,干燥室的温度继续升高,蒸气由饱和状态过渡到常压过热状态三、湿空气、常压过热蒸气的性质及各种名解。
干燥基础知识讲座刘广文(沈阳化工研究院)2011.10.常州Ⅰ物料及热量衡算一、物料衡算干燥设备的设计计算,主要有以下几方面:①蒸发水量的计算,根据设备要求产量、物料含水率和产品含水率计算; ②水分平衡和空气消耗量的计算(对流干燥设备) ③干燥系统的热量衡算;④干燥设备尺寸的确定(每种干燥设备均有自己的设计方法,通常同一型式的干燥设备也有多种设计方法)。
根据质量守衡定律,物料中总质量不会随干燥过程而改变,只是由一种物质向另一物质中迁移。
若物料干燥前后质量分别以G 1和G 2表示,以W 代表脱去水分的量,绝对干物料(不含水分,简称绝干物料)以G s 表示,物料干燥前后湿基含水率以w 1、w 2表示,则必然有如下关系:G 1=G s +W (1) 11111w G S S w G G G -=⋅+= (2)21222w G S Sw G G G -=⋅+= (3)所以 122111w w G G --=(4)由此可得:121121w w G G --⋅=,211112w w G G --⋅=式中G 1——物料处理量,kg/h ;G 2——产品量,kg/h ; W ——蒸发水量,kg/h ; G S ——绝干物料量,kg ; w 1——物料湿基含水率,%; w 2——产品湿基含水率,%。
蒸发水量W 为:22111w w w G W --⋅= (5) 或 12112w w w G W --⋅= (6)物料的湿基含水率为:%量绝干物料重量+水分重水分重量100⨯=w 即: %100⨯+=WG Ww S (7)在干燥过程中,物料中的含水率总是在变化,只有绝干物料量不变,计算时常将湿基含水率换算成干基含水率。
干基含水率c 应为:绝干物料重量水分重量=c , 即: SG W c = (8)两种含水率之间的换算关系为:%1001⨯c c w += (9)ww C -=1 (10)式中 W ——蒸发水量,kg/h ;G S ——绝干物料量,kg/h ; w ——湿基含水率,%;c ——干基含水率,kg(水)/kg (绝干物料),简写为kg/kg ; 例如:在100kg 湿物料中,其中含50kg 水分和50kg 绝干物料。
物料干燥知识一、干燥:干燥就是从各种物料中去除湿分的过程.各种物料可以是固体、液体、气体,固体又可分为大块料、纤维料、颗粒料等等,而湿分一般是物料中的水分,也可以是其它溶剂.二、物料与水分的结合方式:根据物料中所含水分去除的难易程度分为下列两种:1,非结合水分:非结合水分包括存在于物料表面的润湿水、孔隙水等物料与水分直接接触时,被物料吸收的水分。
由于与物料的结合强度小,故易于去除.2,结合水分:包括物料细胞或纤维管壁及毛细管中所含的水分。
这种水分可细分为化学结合水、物理化学结合水和机械结合水。
A,化学结合水主要包括结晶水,结合强度大,故难以去除,脱去结晶水的过程不属于干燥过程.B,物理化学结合水包括吸附、渗透和结构的水分,吸附水与物料的结合最强,水分既可被物料的外表面吸附,也可吸附于物料的内部表面,在吸附水分结合时有热量放出,脱去时则需要吸收热量;渗透水水与物料的结合是由于物料组织壁的内外溶解物的浓度有差异而产生的渗透压所造成,结合强度相对弱小;结构水分存在于物料组织内部,在胶体形成时将水结合在内,此类水分的离解可由蒸发、外压或组织的破坏.C,机械结合水分包括有毛细管水分等,毛细管水分存在于纤维或微小颗粒成团的湿物料中,它与物料的结合强度较弱。
含结合水分的物料称为吸水物料,如:木材、粮食、皮革、纤维及其织物、纸张、合成树脂颗粒等.仅含有非结合水分的物料,称为非吸水性物料,如铸造用型砂、各种结晶颗粒等。
就干燥的难易来说,非吸水性物料要比吸水性物料容易干燥得多。
物料的结晶水为化学结合水,干燥过程一般是不能去除结晶水的.不同结构的水分的结合能大约为100~3000J/mol。
物料和水分的不同结合形式,使排除水分耗费的能量不同,这就说明干燥所需要的热能也不一样。
根据物料在一定的干燥条件下,其水分能否用干燥方法除处可分为平衡水分和自由水分。
在生活中,常会遇到一些物料在湿度较大的空气中”返潮”的现象,而这些返潮的物料在干空气中又会回复其”干燥"状态.不管”返潮"或"干燥”过程,进行到一定限度后,物料中的含水量必将趋于一定值,此值即称为在此空气状态下的平衡水分。
第14章 固体干燥知识要点干燥是指向物料供热以汽化其中的湿分的操作。
本章主要讨论以空气为干燥介质、湿分为水的对流干燥过程。
学习本章应重点掌握湿空气的性质参数与湿度图、湿物料中的水分性质、干燥过程的物料衡算与热量衡算。
一般掌握干燥过程的速率与干燥时间的计算。
了解干燥器的类型与适用场合,提高干燥过程的热效率与强化干燥过程的措施。
本章主要知识点间的联系图如下图所示。
图14-1 干燥一章主要知识点联系图1. 概述对流干燥的特点:热、质反向传递过程 传热:固相←气相 推动力:温度差 传质:固相→气相 推动力:水汽分压差 2. 干燥静力学(1) 湿空气的状态参数① 空气中水分含量的表示方法 a .绝对湿度(湿度)0.622p H p p =-水汽水汽b .饱和湿度 0.622ss sp Hp p =- c .相对湿度p ϕ=水汽一定温度、压力下空气中水汽分压可能达到的最大值s ()p p ≤s /p p 水汽s ()p p >/p p 水汽=②湿空气温度的表示方法a .干球温度t :简称温度,指空气的真实温度,可直接用普通温度计测量。
b .露点温度t d :在总压不变的条件下,不饱和湿空气等湿降温....至饱和状态时的温度。
c .绝热饱和温度t as : 指少量空气与大量水经长时间绝热接触后达到的稳定温度。
d .湿球温度t w :指大量空气与少量水经长时间绝热接触后达到的稳定温度。
e . 湿空气的四种温度间的关系不饱和湿空气:()d W as t t t t >>饱和湿空气:()d W as t t t t ==③湿空气的比热容(湿比热容)c pH :将1kg 干空气和其所带的H kg 水汽的温度升高1℃所需的热量,单位 kJ/(kg ∙℃)。
pH 1.01 1.88c H =+④湿空气的焓I :指1kg 干气及所带的H kg 水汽所占的总体积,单位m 3/kg 干气。
(1.01 1.88) 2 500I H t H =++⑤ 湿空气的比体积:指1kg 干气及所带的H kg 水汽所占的总体积,单位m 3/kg 干气。
化工原理知识点总结干燥干燥是指将含水物质中的水分除去的过程,广泛应用于化工、冶金、食品、药品、农业等行业中。
干燥工艺可以提高产品质量,延长产品保存期限,增加产品附加值。
本文将从干燥的基本原理、传热传质机理、常见的干燥设备和干燥过程中的控制因素等方面对干燥做出总结。
一、基本原理1.1水分除去过程干燥的基本原理是将物质中的水分除去,水分从物质中逸出,物质变得更干燥。
水分除去的方式分为蒸发和挥发两种。
蒸发是指物质表面的水分被热能所吸收,转化为水蒸气散发出去;挥发是指水分通过物质内部的孔隙、裂缝等介质被蒸发并逸出。
1.2干燥速率干燥速率是指在干燥过程中,单位时间内从物质中脱除的水分量。
干燥速率受温度、湿度、空气流速等因素的影响。
1.3干燥曲线干燥曲线是指在干燥过程中,物质含水量随着时间变化的曲线。
常见的干燥曲线有初始下降期、常速期和末速期。
二、传热传质机理2.1传热机理干燥中传热主要通过对流传热和辐射传热两种方式实现。
对流传热是指通过对流换热将热量传递给物质表面,将水分蒸发出去;辐射传热是指通过辐射换热将热能传递给物质表面,促使水分蒸发。
2.2传质机理干燥中传质主要通过扩散传质实现,即水分从物质内部向外部扩散传递。
传质速率受物质的性质、温度、湿度、压力等因素的影响。
三、常见的干燥设备3.1流化床干燥流化床干燥是指将物料通过气体流化,使得气体均匀地穿透物质,从而提高传热传质效率。
流化床干燥适用于颗粒状、粉末状的物料。
3.2喷雾干燥喷雾干燥是指通过将液态物料雾化成细小颗粒,然后与热空气接触,使得水分蒸发,从而实现干燥。
喷雾干燥适用于液态物料的干燥。
3.3真空干燥真空干燥是指在低压条件下进行的干燥过程。
通过减压降低水的沸点,从而实现水分的除去。
真空干燥适用于对热敏感物料的干燥。
3.4离心干燥离心干燥是指将物料通过高速旋转的离心机,使得水分被甩出物料的表面,从而达到干燥的目的。
离心干燥适用于颗粒状、液态的物料。
干燥的知识点总结本文将对干燥的知识点进行详细总结,包括干燥的定义、原理、分类、工业应用、干燥技术等内容。
干燥是指将物料中的水分蒸发或除去,从而使物料达到一定的干燥程度的过程。
干燥是许多工业生产过程中不可或缺的环节,对产品的品质、稳定性、储存性能等都有极大的影响。
了解干燥的原理和技术对于工程师和生产管理人员来说都是非常重要的。
一、干燥的原理干燥的原理是将物料中的水分通过热风或其他方式蒸发或除去。
在真空条件下,水分的蒸发温度比在常压条件下低,这是因为在真空条件下,水分的汽相压力比在常压条件下低。
在物料表面形成水分蒸发膜后,蒸发速率呈现出两种不同方式:一种是受物料原料热导率限制的内部干燥速率,另一种是受负压决定的物料表面的表面干燥速率。
了解干燥的原理有助于正确选择干燥设备和控制干燥过程中的参数。
二、干燥的分类根据干燥方式的不同,可以将干燥分为传热干燥和传质干燥两种类型。
传热干燥是指通过热风或其他方式使物料中的水分蒸发,传质干燥是指通过物料与干燥介质之间的接触使水分传递到干燥介质中。
在实际的生产过程中,常见的干燥方式包括自然干燥、风干、喷雾干燥、真空干燥、冻干、微波干燥等。
每种干燥方式都有其适用的范围和特点,选择合适的干燥方式对于提高生产效率和产品质量都有非常重要的意义。
三、干燥的工业应用干燥在许多工业领域都有着广泛的应用。
在食品工业中,干燥被用于食品加工、果蔬干燥、腌制食品的制造等;在化工工业中,干燥被用于化工产品的生产、粉体材料的干燥等;在医药和农药工业中,干燥常被用于药物的生产和加工、农药的生产等。
干燥在建材、冶金、环保、电子等工业领域也有着重要的应用。
了解不同行业对干燥的要求和应用,有助于选择合适的干燥设备和技术,提高生产效率和产品质量。
四、干燥的技术在干燥的过程中,控制温度、湿度、风速等参数对于干燥效果至关重要。
常见的干燥设备包括干燥机、流化床干燥设备、喷雾干燥设备、卧式干燥设备、真空干燥设备、微波干燥设备等。
时间:2015年4月18日整理人:李辉虎
干燥基本知识整理
干燥剂分为化学吸附的干燥剂和物理吸附的干燥剂:化学吸附的常用干燥剂有生石灰、氯化镁、氯化钙、碱石灰或五氧化二磷、硅酸等,它们是通过化学方式吸收水分子并改变其化学结构,变成另外一种物质;物理吸附的常用干燥剂有硅胶干燥剂、粘土干燥剂、分子筛干燥剂、矿物干燥剂、纤维干燥剂、蒙脱石干燥剂等。
1.常见化学干燥剂
注:使用高氯酸盐时务必小心,碳、硫、磷及一切有机物都不能与之接触,否则会发生猛烈爆炸,造成危险。
2.常见化学干燥剂简述
① 无水氯化钙:无定形颗粒状(或块状),价格便宜,吸水能力强,干燥速度较快。
吸水形成含不同结晶水的水合物CaCl2•nH2O (n=1,2,4,6),最终吸水产物为CaCl2•6H2O (30℃以下),是实验室中常用的干燥剂之一。
但是氯化钙能水解成Ca(OH)2或Ca(OH)Cl ,因此不宜作为酸性物质或酸类的干燥剂。
同时氯化钙易与醇类、胺类及某些醛、酮、酯形成分子络合物。
如与乙醇生成CaCl2•4C2H5OH、与甲胺生成CaCl2•2CH3NH2、与丙酮生成CaCl2•2(CH3)2CO 等,因此不能作为上述各类有机物的干燥剂;
② 无水硫酸钠(Na2SO4):白色粉末状,吸水后形成Na2SO4•10H2O。
因其吸水容量大,且为中性盐,对酸性或碱性有机物都可适用,价格便宜,因此应用范围较广。
但它与水作用较慢,干燥程度不高。
当有机物中夹杂有大量水分时,常先用它来作初步干燥,除去大量水分,然后再用干燥效率高的干燥剂干燥。
使用前最好先放在蒸发皿中小心烘炒,除去水分,然后再用;
③ 无水硫酸镁(MgSO4):白色粉末状,吸水容量大,吸水形成结晶水的硫酸镁MgSO4•nH2O (n=1,2,4,5,6,7)。
最终吸水产物为MgSO4•7H2O(48℃以下)。
由于其吸水较快,且为中性化合物,对各种有机物均不起化学反应,故为常用干燥剂。
特别是那些不能用无水氯化钙干燥的有机物常用它来干燥;
④ 无水硫酸钙(CaSO4):白色粉末,吸水容量小,吸水后形成2CaSO4•H2O(100℃以下)。
虽然硫酸钙为中性盐,不与有机化合物起反应,但因其吸水容量小,没有前述几种干燥剂应用广泛。
由于硫酸钙吸水速度快,而且形成的结晶水合物在100℃以下较稳定,所以凡沸点在100℃以下的液体有机物,经无水硫酸钙干燥后,不必过滤就可以直接蒸馏。
如甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、乙醛、苯等,用无水硫酸钙脱水处理效果良好;
⑤ 无水碳酸钾(K2CO3):白色粉末,是一种碱性干燥剂。
其吸水能力中等,能形成带两个结晶水的碳酸钾(K2CO3•2H2O),但是与水作用较慢。
适用于干燥醇、酯等中性有机物以及一般的碱性有机物如胺、生物碱等。
但不能作为酸类、酚类或其他酸性物质的干燥剂;
⑥ 固体氢氧化钠(NaOH)和氢氧化钾(KOH):白色颗粒状,是强碱性化合物。
只适用于干燥碱性有机物如胺类等。
因其碱性强,对某些有机物起催化反应,而且易潮解,故应用范围受到限制。
不能用于干燥酸类、酚类、酯、酰胺类以及醛酮;
⑦ 五氧化二磷(P2O5):是所有干燥剂中干燥效力最高的干燥剂。
与水的作用过程是:P2O5与水作用非常快,但吸水后表面呈粘浆状,操作不便。
且价格较贵。
一般是先用其他干燥剂如无水硫酸镁或无水硫酸钠除去大部分水,残留的微量水分再用P2O5干燥。
它可用于干燥烷烃、卤代烷、卤代芳烃、醚等,但不能用于干燥醇类、酮类、有机酸和有机碱;
⑧ 金属钠(Na):常常用作醚类、苯等惰性溶剂的最后干燥。
一般先用无水氯化钙或无水硫酸镁干燥除去溶剂中较多量的水分,剩下的微量水分可用金属钠丝或钠片除去。
但金属钠不适用于能与碱起反应的或易被还原的有机物的干燥。
如不能用于干燥醇(制无水甲醇、无水乙醇等除外)、酸、酯、有机卤代物、酮、醛及某些胺;
⑨氧化钙(CaO): 是碱性干燥剂。
与水作用后生成不溶性的Ca(OH)2,对热稳定,故在蒸馏前不必滤除。
氧化钙价格便宜,来源方便,实验室常用它来处理95%的乙醇,以制备99%的乙醇。
但不能用于干燥酸性物质或酯。
3.干燥剂使用范围
4. 其他注意事项
一般的说,酸性干燥剂不能干燥碱性气体,碱性干燥剂不能干燥酸性气体,中性干燥剂可以干燥各种气体。
这是从酸碱反应角度来考虑,同时还应考虑规律之外的一些特殊性,如气体与干燥剂之间若发生了氧化还原反应,或生成络合物,加合物等,就不能用这种干燥剂来干燥该气体了。
例如:
不能用浓硫酸干燥H2S、HBr、HI等还原性气体,二者会发生氧化还原反应,如:H2S+H2SO4=2H2O+SO2+S;
不能用无水硫酸铜干燥H2S气体,二者会反应:CuSO4+H2S=H2SO4+CuS;
不能用无水硫酸铜、无水CaCl2干燥NH3,二者可发生反应生成络合物:CuSO4+NH3=CuSO4·NH3、CaCl2+4NH3=CaCl2*4NH3、CaCl2+8NH3=CaCl2*8NH3。
5. 绝对无水乙醇
在无水乙醇中,加入五十分之一的金属钠,待反应完毕,再加入过量的二十分之一重量的邻苯二甲酸二乙酯或草酸二乙酯,回流2~3小时,然后进行蒸馏。
金属钠虽能与乙醇中的水作用,产生氢气和氢氧化钠,生成的氢氧化钠与乙醇发生平衡反应,因此单独使用金属钠不能完全除去乙醇中的水,须加入过量的高沸点酯,如邻苯二甲酸二乙酯与生成的氢氧化钠作用,高沸点酯水解成酸与醇,抑制上述反应,从而达到进一步脱水的目的。
在无水乙醇中,加入十分之一重量的镁和百分之一的碘,待镁溶解生成醇镁后,再加入20倍质量的无水乙醇,回流5h后,蒸馏可得到水分为0.05%绝对无水乙醇。
由于乙醇具有非常强的吸湿性,所以在操作时,动作要迅速,尽量减少转移次数以防止空气中的水分进入,同时所用仪器必须事前干燥好。