化工原理 固体干燥知识点

减少干燥过程的各项热损失。

采用部分废气循环操作，一般废气循环量为总气量的20%~30%。

4. 干燥器
(1) 常用干燥器：厢式干燥器、喷雾干燥器、流化床干燥器、气流干燥器等
(2) 几种干燥器的特点
①喷雾干燥器：干燥速率快，干燥时间短(仅5~30s)，特别适用于热敏性物料的干燥；能处理低浓度溶液，且可由料液直接得到干燥产品。

②气流干燥器：颗粒在管内的停留时间很短，一般仅2s左右。

在加料口以上1m左右，物料被加速，气固相对速度最大，给热系数和干燥速率也最大，是整个干燥管最有效的部分。

③流化床干燥器：气速较气流干燥器低，停留时间长(停留时间可由出料口控制)。

第14章固体干燥14.1、概述14.1.1干燥的目的在化工生产中，干燥应用很广，其主要目的是除去固体产物中的湿分，使其便于贮藏、使用或进一步加工。

干燥作业的良好与否直接影响产品的使用质量和外观，因此干燥的研究及学习对化工生产过程极为重要。

14.1.2固体物料的去湿方在日常的化工生产中，去除固体物料中湿分的方法有以下几种：（1）机械去湿当物料带水较多，可先用离心过滤等机械分离方法以除去大量的水。

（2）吸附去湿（物理化学去湿）用某种平衡水汽分压很低的干燥剂（如石灰，CaCl2，硅胶）与湿物料并存使物料中的水分经气相而转入干燥剂内。

(3) 供热去湿（对流干燥）向物料供热以汽化其中的水份。

本章主要讨论空气为干燥介质、湿分为水的对流干燥简称干燥。

14.1.3干燥过程的特点(1)干燥是一热质反向传递的过程。

传热推动力Δt=t-θ,传质推动力Δp=ps-p水汽,热质传递不仅同时发生，且相互制约。

(2)干燥的必要条件是：空气中水汽分压p水汽＜湿物料表面水的分压ps，即Δp>0。

(3)湿物料中水分汽化所需热量（潜热）是由于干燥介质降温（放出显热）所提供的，即t>0。

(4)作为干燥介质的热空气，既是载热体，又是载湿体，在干燥过程中空气的状态不断地变化。

(5)对流干燥可以是连续过程也可以是间歇过程，但其干燥操作的经济性主要取决于能耗和热的利用率14.1.4干燥流程及其经济性右图是典型的对流干燥示意图，空气经预热器加热至适当温度后，进入干燥器。

在干燥器内，气流与湿物料直接接触。

沿其行程气体温度降低，湿含量增加，废气自干燥器另一端排出。

若为间歇过程，湿物料成批放入干燥器内，待干燥至指定的含湿要求后一次取出。

若为连续过程，物料被连续的加入与排出，物料与气流可呈并流，逆流或其它形式的接触。

双流干燥流程示意图14.2 固体干燥静力学干燥静力学考察气固两相接触时过程的方向与极限。

14.2.1湿空气的状态参数湿空气是干空气和水汽的混合物，干燥中常作为理想气体处理。

第八章固体干燥第一节概述§8.1.1、固体去湿方法和干燥过程在化学工业,制药工业,轻工,食品工业等有关工业中,常常需要从湿固体物料中除去湿分(水或其他液体),这种操作称为”去湿”.例如:药物,食品中去湿,以防失效变质,中药冲剂,片剂,糖,咖啡等去湿(干燥) 塑料颗粒若含水超过规定,则在以后的注塑加工中会产生气泡,影响产品的品质. 其他如木材的干燥,纸的干燥.一、物料的去湿方法1、机械去湿：压榨，过滤或离心分离的方法去除湿分，能耗底，但湿分的除去不完全。

2、吸附去湿：用某种平衡水汽分压很低的干燥剂（如CaCl2，硅胶，沸石吸附剂等）与湿物料并存，使物料中水分相续经气相转入到干燥剂内。

如实验室中干燥剂中保有干物料；能耗几乎为零，且能达到较为完全的去湿程度，但干燥剂的成本高，干燥速率慢。

3、供热干燥：向物料供热以汽化其中的水分，并将产生的蒸汽排走。

干燥过程的实质是被除去的湿分从固相转移到气相中，固相为被干燥的物料，气相为干燥介质。

工业干燥操作多半是用热空气或其他高温气体作干燥介质（如过热蒸汽，烟道气）能量消耗大，所以工业生产中湿物料若含水较多则可先采用机械去湿，然后在进行供热干燥来制得合格的干品。

二、干燥操作的分类1、按操作压强来分：1）、常压干燥：多数物料的干燥采用常压干燥2）、真空干燥：适用于处理热敏性，易氯化或要求产品含湿量很低的物料2、按操作方式来分：1）、连续式：湿物料从干燥设备中连续投入，干品连续排出特点：生产能力大，产品质量均匀，热效率高和劳动条件好。

2）、间歇式：湿物料分批加入干燥设备中，干燥完毕后卸下干品再加料如烘房，适用于小批量，多品种或要求干燥时间较长的物料的干燥。

3、按供热方式来分：1）、对流干燥：使干燥介质直接与湿物料接触，介质在掠过物料表面时向物料供热，传热方式属于对流，产生的蒸汽由干燥介质带走。

如气流干燥器，流化床，喷雾干燥器。

2）、传导干燥：热能通过传热壁面以传导方式加热物料，产生的蒸汽被干燥介质带走，或是用真空泵排走（真空干燥），如烘房，滚筒干燥器。

化工原理干燥现象的原理
干燥是指将湿物质中的水或其他溶剂除去的过程。

化工原理中的干燥现象主要涉及到物质传质、热传导和质量平衡等原理。

1. 物质传质：湿物质中的水分子存在着与固体或其他溶质之间的相互作用力。

在干燥过程中，水分子需要克服这些相互作用力，才能从湿物质中逸出到气相中，实现传质过程。

传质通常是由高浓度到低浓度的方向进行，即从湿物质表面到气相中。

2. 热传导：在干燥过程中，通过向湿物质提供热量，可以提高物质的温度，促进水分子的蒸发和传质过程。

热传导的速度取决于热传导系数、温度梯度和物质的热容等因素。

3. 质量平衡：在干燥过程中，湿物质中的水分子通过蒸发从湿物质中逸出，同时空气中的水分子通过扩散等方式进入湿物质。

这种水分子的进出平衡使得湿物质中的水分子的含量逐渐减少，直到达到物料表面的饱和度。

综上所述，干燥现象主要是通过物质传质、热传导和质量平衡等原理来实现湿物质中水分子的从湿物质中蒸发并逸出的过程。

《化工原理》第九章干燥§1 概述一、概念干燥是利用热能除去湿固体物料中湿份（水分或其它液体）的操作。

二、干燥与蒸发的区别蒸发：溶剂分子从料液表面进入气相。

料液表面溶剂蒸汽分压始终是饱和蒸汽压，蒸发速率由传热速率控制。

干燥：溶剂分子从湿物料表面进入气相。

湿物料表面溶剂蒸汽分压不一定是饱和蒸汽压，干燥速率同时由传热速率和传质速率所控制。

三、干燥操作进行的必要条件干燥是热质同时传递过程，干空气将热量传给湿物料；湿物料将湿份传给干空气。

湿物料表面水汽（或其它蒸汽）的分压大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压→干燥湿物料表面水汽（或其它蒸汽）的分压等于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压→平衡湿物料表面水汽（或其它蒸汽）的分压小于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压→增湿（回潮）干燥操作进行的必要条件：湿物料表面水汽（或其它蒸汽）的分压必需大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压。

四、干燥分类1、按操作压力的大小分类常压干燥和真空干燥2、按操作方式分类1） 传导干燥（间接加热干燥）2） 对流干燥（直接加热干燥）3） 辐射干燥4） 介电加热干燥（高频加热干燥）3、按操作流程分类连续干燥间歇干燥§2 湿空气的性质一、水蒸气分压P w湿空气 P 总 = P a + P w饱和湿空气 P 总 = P a + P S二、湿度（湿含量）H定义：单位质量绝干空气中所含水分的质量。

w w a w a w a a w w p P p p p M M n M n M H -⋅=⋅=⋅⋅==2918量湿空气中绝干空气的质湿空气中水蒸气的质量湿空气的湿度：w w p P p H -⋅=622.0饱和湿空气的湿度：S S S p P p H -⋅=622.020o C 233.2m kN p S =,绝干空气水kg kg H S 015.033.23.10133.2622.0=-⨯=80o C 24.47m kN p S =,绝干空气水kg kg H S 55.04.473.1014.47622.0=-⨯=例：求20o C 下mmHg p w 54.17=时的H 和H S 及50o C 下mmHgp w 35=时的H 和H S 。

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。