化工原理下干燥小结

化工原理干燥概念的理解
干燥是将湿物质中的水分去除，使其达到一定的干燥程度的过程。

化工原理中的干燥通常通过热风、真空、压缩空气等方式进行。

在干燥过程中，湿物质中的水分会被蒸发并转化为水蒸气，然后通过不同的方式将水蒸气从湿物质中分离出来。

干燥的目的是降低湿物质的水分含量，可以提高其质量稳定性、延长保存期限、改善物质的加工性能等。

干燥的方式可以根据具体的工艺要求和物质特性来选择。

常见的干燥方式包括：
1. 热风干燥：通过提供热风，使湿物质中的水分蒸发，然后将水蒸气带走。

热风干燥常用于湿物质的表面干燥，如烘干机、烘箱等设备。

2. 真空干燥：在低压环境下进行干燥，可以降低水分的沸点，快速将水分转化为水蒸气并抽走。

真空干燥适用于对热敏物质的干燥，如药品、食品等。

3. 压缩空气干燥：通过经过冷凝和膨胀等处理，使湿空气中的水分冷凝成水，并将其分离出来。

压缩空气干燥广泛应用于工业生产中对空气质量的要求，如气体净化、压缩空气干燥等。

化工干燥过程中的关键参数包括干燥温度、湿物质的水分含量和湿物质的性质等。

不同的物质要求不同的干燥方式和工艺参数，以达到最佳的干燥效果。

北京化工大学实验报告流化床干燥实验一、摘要本实验通过对湿的小麦的干燥过程，要求掌握干燥的基本流程及流化床流化曲线的定，流化床床层压降与气速的关系曲线，物料含水量及床层温度随时间的变化关系，并确定临界含水量X0及恒速阶段的传值系数kH及降速阶段的比例系数KX。

二、关键词：流化床干燥、物料干燥速率、物料含水量、流化床床层压降、临界含水量三、实验目的及任务1、熟悉流化床干燥器的基本流程及操作方法。

2、掌握流化床流化曲线的测定方法，测定流化床床层压降与气速的关系曲线。

3、测定物料含水量及床层温度随时间变化的关系曲线。

4、掌握物料干燥速率曲线的测定方法，测定干燥速率曲线，并确定临界含水量X0及恒速阶段的传值系数k H及降速阶段的比例系数K X四、实验原理1.流化曲线在实验中，可以通过测量不同空气流量下的床层压降，得到流化床床层压降与气速的关系曲线。

（如图一）当气速较小时，操作过程处于固定床阶段（AB段），床层基本静止不动，气体只能从床层空隙中流过，压降与流速成正比，斜率约为1（在对数坐标系中）。

当气速逐渐增加（进入BC段），床层开始膨胀，空隙率增大，压降与气速的关系将不再成比例。

当气速继续增大，进入流化阶段（CD段），固体颗粒随气体流动而悬浮运动，随着气速的增加，床层高度逐渐增加，但床层压降基本保持不变，等于单位面积的床层净重。

当气速增大至某一值后（D点），床层压降将减小，颗粒逐渐被气体带走，此时，便进入了气流输送阶段，D点处的流速即被称为带出速度。

在流化状态下降低气速，压降与气速的关系线将沿图中的DC线返回至C点当气速继续降低，曲线无法按CBA继续变化，而是沿CA'变化。

C点处的流速被称为起始流化速度（umf）在生产操作中，气速应介于起始流化速度与带出速度之间，此时床层压降保持恒定，这是流化床的重要特点。

据此，可以通过测定床层压降来判断床层流化的优劣。

2干燥特性曲线将湿物料置于一定的干燥条件下，测定被干燥物料的质量和温度随时间变化的关系，可得到物料含水量（X）与时间（τ）的关系曲线及物料温度（θ）与时间（τ）的关系曲线。

干燥总结本章讨论的重点是用热空气除去湿物料中水分的对流干燥操作。

因此，学习本章应重点掌握湿空气的性质参数及湿度图、湿物料中含水性质、干燥过程的物料衡算及热量衡算。

一般掌握干燥过程的速率及干燥时间的计算。

本章学习要点一、概述干燥是利用热能从物料中除去湿分的操作。

干燥操作的要点是对物料加热使湿分汽化，并及时排除生成的蒸汽。

工业上应用最为广泛的是对流干燥。

通常以不饱和的湿空气作干燥介质，除去物料中的水分。

空气既作为载热体（将热量加给物料以汽化水分）又作为载湿体（带走汽化的水分）。

对流干燥的必要条件是湿空气中水分没达到饱和并具有超过物料表面的温度，以提供传热推动力（t ＞θ）和传质推动力（物料表面水汽分压大于气流主体中水汽分压）。

对流干燥的特点是热、质同时但却是反向进行传递。

二、湿空气的性质及湿度图 （一）湿空气的性质1. 空气中水蒸气含量的表示方法 （1）水蒸气分压p v空气中水蒸气（水汽）分压愈大，水汽含量就愈高。

（2）湿度H0.622vvp H P p =- 当空气达到饱和时，相应的湿度称为饱和湿度。

0.622ss sp H P p =- （3）相对湿度φ100%spp ϕ=⨯ ①当空气绝对干燥时，p=0，0ϕ=；当空气被水蒸气饱和时，s p p =，100%ϕ=；未达饱和的湿空气，0100%ϕ ②ϕ越低，对干燥有利。

2. 湿空气的比热容和湿空气的焓 （1）湿空气的比热容H cH g v c c Hc =+ 1.01 1.88H =+（2）湿空气的焓Ig v I I HI =+或(1.01 1.88)2490I H t H =++3. 湿空气的比容H υ273101.33(0.772 1.244)273H g v t v v v H H P+=+=+4. 温度（1）干球温度t 和湿球温度W t干球温度t 为用温度计直接测得的湿空气的真实温度。

温度计的感温部分包以湿纱布，便构成湿球温度计。

当空气传给湿纱布的显热等于湿纱布中水分汽化所需之潜热时，所呈现的稳定的温度称为湿空气的湿球温度W t 。

厢式干燥器干燥速率曲线的测定一、实验目的：1．熟悉常压下厢式干燥器的构造与操作2．掌握物料在干燥条件不变时干燥速率曲线（U —X ）的测定方法 二、实验原理本实验是用不饱和的热空气作为干燥介质去干燥湿物料。

即热量由空气传至被干燥的物料，以供应物料中水分汽化所需的热量。

物料中的水分以扩散方式进入空气。

水分的扩散过程分为两步，首先是由物料内部扩散到物料表面，然后由表面扩散到空气中。

开始时，物料的内部水分能迅速达到物料表面，水分的去除速率为物料表面上水分的汽化速率所限制，此阶段称为表面汽化控制阶段。

在此阶段内干燥速率不变，又称恒速干燥阶段。

当物料中水分逐渐减少，水分不能及时由物料内部扩散到表面，为水分内部扩散速率所控制。

此阶段称为内部扩散控制阶段。

在此阶段内干燥速率开始不断降低，又称降速阶段。

上述开始降速时的物料含水率称临界含水率。

影响干燥速度的因素很多，它与物料及干燥介质的情况都有关系，本实验在干燥条件——空气的湿度、温度及速度恒定不变下，对于同类的物料，当厚度及形状一定时，有如下函数关系：)()(τf x f u ==)(ττ∆∆-=-=XA G Ad dX G u c cccn n G G G X -=X G X X G G G c n n c n n ∆=-=-++)(1121nn n X X X +=- 三、实验装置流程本实验采用厢式干燥器干燥陶片砖，实验装置如图1所示。

在离心式通风机的作用下，干燥空气在干燥器通道内循环流动，在进入干燥室前，通过加热器，在控温装置的作用下，保持温度不变。

为了保证空气的湿度在干燥过程中保持不变，在风机的前、后管道上设有片阀，利用前者补充适当的新鲜干空气，依靠后者排出适当量的含湿气体。

气体的流量利用孔板流量计结合微压差计测定，实验装置设有干球和湿球温度计，气体流速用蝶阀控制。

干燥样品的重量变化用天平、砝码和秒表合作测定。

图1. 厢式干燥器实验装置示意图四、实验步骤1．实验前将试样放入水中浸泡。

化⼯原理实验报告~流化床⼲燥实验化⼯原理实验报告实验名称：流化床⼲燥实验实验⽬的：1、了解流化床⼲燥器的基本流程及操作⽅法。

2、掌握流化床流化曲线的测定⽅法，测定流化床床层压降与⽓速的关系曲线。

3、测定物料含⽔量及床层温度随时间变化的关系曲线。

4、掌握物料⼲燥速率曲线的测定⽅法，测定⼲燥速率曲线，并确定临界含⽔量X 0及恒速阶段的传质系数K H 及降速阶段的⽐例系数Kx 。

实验仪器：电⼦测量仪、烘箱、流化床实验设备⼀套实验原理：1、流化曲线在试验中，可以通过测量不同空⽓流量下的床层压降，得到流化床床层压降与⽓速的关系曲线如下当⽓速较⼩时，操作过程处于固定床阶段（AB 段），床层基本静⽌不动，⽓体只能从床层空隙中流过，压降与⽓流成正⽐，斜率约为1（在双对数坐标系中）。

当⽓速逐渐增加（进⼊BC 段），床层开始膨胀，空隙率增⼤，压降与⽓速的关系将不再成⽐例。

当⽓速继续增⼤，进⼊流化阶段（CD 段），固体颗粒随⽓体流动⽽悬浮运动，随着⽓速的增加，床层⾼度逐渐增加，但床层压降基本保持不变，等于单位⾯积的床层净重。

当⽓速增⼤⾄某⼀值后（D 点），床层压降将减⼩，颗粒逐渐被⽓体带⾛，此时，便进⼊了⽓流输送阶段。

D 点出的流速即被称为带出速度（u 0）。

在流化状态下降低⽓速，压降与⽓速的关系线将沿图中的DC 线返回⾄C 点。

若⽓速继续降低，曲线将⽆法按CBA 继续变化，⽽是沿CA ’变化。

C 点处的流速被称为起始流化速度（u mf ）。

2、⼲燥特性曲线将湿物料置于⼀定的⼲燥条件下，测定被⼲燥物料的质量和温度随时间变化的关系，可得到物料含⽔量（X ）与时间（τ）的关系曲线的斜率即为⼲燥速率（u ）。

将⼲燥速率对物料含⽔量作图，即为⼲燥速率曲线。

⼲燥过程可分以下三个阶段。

⽓体流速 u /m/su 0床层压降△p /k P aumf流化曲线B C A A ’DE图-1图-2（1）、物料预热阶段（AB 段）在开始⼲燥时，有⼀较短的预热阶段，空⽓中部分热量⽤来加热物料，物料含⽔随时间变化不⼤。

《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 。