化原课程设计—干燥篇

《化工原理课程设计》--喷雾干燥设计化工原理课程论文(设计)授课时间：2013——2014年度第一学期题目：喷雾干燥课程名称：化工原理课程设计 __ 专业年级： _ 学号：______ _____ 姓名：_______ _ _______ 成绩：________________________ 指导教师： _____ __年月日目录1.喷雾干燥的简介 (5)1.1喷雾干燥的原理 (6)2.喷雾干燥系统设计方案的确定 (7)3加热器[4] (9)4.计算热流量及平均温差[6] (9)4.3 阻力损失计算 (11)4.4 传热计算 (13)5.进风机的选择 (14)5.1 风量计算 (14)5.2 风压计算 (14)6 排风机的选型 (15)6.1风量计算 (15)6.2 风压计算 (16)参考文献： (17)化工原理课程设计任务书姓名学号一、设计题目喷雾干燥系统设计二、设计条件1、物系：牛奶2、原料含水率：45 % （①45；②50；③55）3、生产率(原料量)：0.5 t / h （①0.3；②0.5；③0.7）4、产品(乳粉)含水量：2 %5、加热蒸汽压力：700 KPa （绝压）6、车间空气温度：20 ℃7、车间空气湿度：0.012 kg / kg （①0.012；②0.014；③0.016）8、预热后进入干燥室的空气温度：150 ℃9、离开干燥室的废气温度：80 ℃10、离开干燥室的废气湿度：0.12 kg / kg三、设计内容1、计算所需过滤面积，选择新鲜空气过滤器和废气除尘器的型号。

2、计算所需空气流量和风压，选择进风机和排风机的型号。

3、计算所需换热面积，选择换热器（预热器）的型号。

4、画出整个喷雾干燥系统设备布置的流程图（设备可用方框加文字表示）。

四、编写设计说明书喷雾干燥系统设计1.喷雾干燥的简介喷雾干燥是采用雾化器将原料液分散为雾滴,并用热气体(空气、氮气或过热水蒸气)干燥雾滴而获得产品的一种干燥方法。

化工原理课程设计题目：乳浊液物料的干燥专业：姓名：指导老师：一、设计题目：乳浊液物料的干燥——奶粉喷雾干燥二、设计条件：1、生产任务：年产全脂奶粉920吨。

以年工作日310天，日工作二班，班实际喷雾时间6小时计。

产品质量符合国家“全脂奶粉质量标准”。

2、进料状态：浓缩奶总固形物含量50%。

温度55℃、密度1120kg/m3、表面张力0.049N/m、黏度15cp。

成品奶粉含水量≯2.5%（一级品）、密度600 kg/m3、比热2.1kJ/kg·K。

3、新鲜空气状态：t0=25℃、ф0=60%，大气压760mmHg4、热源：饱和水蒸气。

三、设计项目：a)工艺流程的确定b)喷雾干燥装置的计算c)辅助设备的选型及计算d)绘制工艺流程图e)编制设计说明书目录一、工艺流程确定及论证 (4)1.1论证 (4)1.2喷雾干燥流程图 (8)二、喷雾干燥的计算 (8)2.1物料及热量衡算 (8)2.1.1空气状态参数的确定 (8)2.1.2物料衡算 (12)2.1.3热量衡算 (13)2.2离心式雾化器的计算 (14)2.2.1液滴直径ζ的计算 (15)2.2.2液滴离开转盘的初速度 (15)2.2.3液滴水平飞行距离 (17)2.2.4离心喷雾器所需功率 (18)2.3喷雾干燥塔主要尺寸的计算 (18)2.3.1塔径D (18)2.3.2塔高H (19)三、辅助设备的选型计算 (19)3.1空气过滤器的选型计算 (19)3.2空气加热器的选型计算 (20)3.3粉尘回收装置的选型和计算 (22)3.4风机的选型计算 (24)3.5其他辅助设备选用 (25)四、设计结果总汇 (26)4.1主要工艺参数 (26)4.2干燥装置及主要辅助设计一览表 (27)五、设计说明 (28)六、结束语 (30)七、参考文献 (32)一、工艺流程确定及论证本工艺采用并流离心式喷雾干燥法对奶粉进行喷雾干燥。

1.1论证乳粉是一种干燥粉末状乳制品，具有耐保藏、使用方便的特点。

化工原理课程设计任务书专业：XXX班级：XXX姓名：XXX一、设计题目：奶粉喷雾干燥二、设计条件：1、生产任务：年产全脂奶粉750吨（学号：1--6）；800吨（学号：7—12）；850吨（学号：13--18）；900吨（学号：19--24）；950吨（学号：25--30）；1000吨（学号：31--36）以年工作日310天（学号尾号为单数）；330天（学号尾数为双号），日工作二班，班实际喷雾时间6小时计。

产品质量符合国家“全脂奶粉质量标准”。

2、进料状态：浓缩奶总固形物含量46%（学号5,6,11,12,17,18,23,24,29,30,35,36）48%（学号：3,4,9,10,15,16,21,22,27,28,33,34）50%（学号：1,2,8,7,13,14,19,20,25,26,31,32）温度55℃、密度1120kg/m2、表面张力0.049N/m、黏度15cp。

成品奶粉含水量≯2.5%（一级品）、密度600 kg/m2、比热2.1kJ/kg.K。

3、新鲜空气状态：t0=20℃、ф=50%（学号1—12）；t0=23℃、ф0=55%（学号13—24）；t 0=25℃、ф=60%（学号25—36）大气压760mmHg4、热源：饱和水蒸气。

三、设计项目：a)工艺流程的确定b)喷雾干燥装置的计算c)辅助设备的选型及计算d)绘制工艺流程图e)编制设计说明书四、设计时间和设计要求时间：1.5周要求：根据设计任务，确定方案合理，论证清楚，计算正确，简述简明，图纸整洁无误，书写整齐清洁。

目录一、工艺流程确定及论证 (4)1.1论证 (4)1.2喷雾干燥流程图 (5)二、喷雾干燥的计算 (5)2.1物料及热量衡算 (5)2.1.1空气状态参数的确定 (5)2.1.2物料衡算 (8)2.1.3热量衡算 (9)2.2离心式雾化器的计算 (10)2.2.1雾滴直径d L的计算 (10)2.2.2液滴离开转盘的初速度 (11)2.2.3雾滴水平飞行距离 (12)2.2.4离心喷雾器所需功率 (13)2.3喷雾干燥塔主要尺寸的计算 (13)2.3.1塔径D (13)2.3.2塔高H (14)三、辅助设备的选型计算 (14)3.1空气过滤选型器的计算 (14)3.2空气加热器的选型计算 (15)3.3粉尘回收装置的选型计算（喷） (18)3.4风机的选型计算 (19)3.5高压泵 (20)3.6其他辅助设备选用 (20)四、设计结果的汇总 (20)4.1主要工艺参数 (20)4.2干燥装置及主要辅助设计一览表 (21)五、带控制点的工艺流程图 (22)六、设计说明 (22)七、对干燥设计过程中某些问题的探讨 (23)八、结束语 (24)九、参考文献 (24)一、工艺流程确定及论证本工艺采用并流、离心式喷雾干燥法进行奶粉的喷雾干燥。

化工原理干燥实验报告实验目的：本实验旨在通过干燥实验研究化工原理中的干燥过程，探究干燥对物质含水率的影响，并分析干燥过程的热力学参数，以便于进一步应用于化工生产中。

实验原理：干燥是指通过降低物质中的水分含量，达到目标含水率的过程。

在化工原理中，干燥是非常重要的一步，因为水分含量会对化工产品的质量和性能产生一定影响。

实验中常用的干燥方法有热风干燥、真空干燥等。

本次实验主要采用热风干燥方法。

实验步骤：1. 准备工作：将待干燥物质样品称取合适的重量，记录下原始含水率，并设定干燥终点。

2. 将样品均匀分布在干燥设备中。

3. 打开热风机，控制风量和温度，开始干燥过程。

4. 每隔一段时间，取出部分样品，快速冷却并称重，记录下质量，并计算出新的含水率。

实验数据与结果：在实验中，我们选取了不同质量的物质样品进行干燥实验，并记录了干燥过程中每个时间段的样品质量。

我们计算了每个时间段的含水率，并绘制了含水率随时间的变化曲线。

通过实验数据的分析，我们可以观察到样品的质量在干燥过程中不断减小，并且随着时间的推移，干燥速率逐渐减小。

同时，含水率也呈现逐渐减小的趋势。

通过实验数据的分析，我们可以计算出样品的干燥速率常数和干燥速率指数，进一步分析干燥过程的热力学参数。

实验讨论与结论：通过本实验，我们深入了解了化工原理中的干燥过程，并掌握了干燥过程中的关键参数和技术要点。

通过实验数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 在干燥过程中，样品的含水率随着时间的推移逐渐降低，质量逐渐减小。

2. 干燥过程中，干燥速率会随着时间的推移逐渐减小，呈现出逐渐趋于稳定的态势。

3. 干燥速率常数和干燥速率指数是评价样品干燥性能的重要参数，可以通过实验数据计算得到。

通过本次实验，我们对化工原理中的干燥过程有了更深入的了解，并掌握了干燥实验的基本方法和步骤。

干燥在化工生产中具有重要的意义，通过合适的干燥方法和过程控制，可以改善产品质量，提高生产效率。

学校代码： 10128学号： @@@@@@课程设计说明书题目：干燥涂料的气流干燥器设计学生姓名：@@@@学院：化工学院班级：@@@@指导教师：@@@@二零一一年@月@ 日内蒙古工业大学课程设计任务书课程名称：化工原理课程设计学院：化工学院班级：@@@@@学生姓名：@@@学号：@@@@_ 指导教师：@@@前言课程设计是化工原理课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使学生体察工程中的实际问题复杂性、学习化工设计基本知识的初次尝试。

化工原理课程设计是化学化工及相关专业学生学习化工原理课程必修的三大环节（化工原理理论课、化工原理实验课以及化工原理课程设计）之一，是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识，完成以某一单元操作为主的一次综合性设计实践。

通过课程设计，要求学生了解工程设计的基本内容，掌握化工设计的程序和方法，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。

同时，通过课程设计，还可以使学生树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度责任感的工作作风。

在当前大多数学生结业工作以论文为主的情况下，通过课程设计培养学生的设计能力和严谨的科学作风就更为重要。

化工课程设计是一项政策性很强的工作，它涉及政治、经济、技术、环保、法规等诸多方面，而且还会涉及多专业及多学科的交叉、综合和相互协调，是集体性的劳动。

先进的设计思想、科学的设计方法和优秀的设计作品是工程设计人员应坚持的设计方向和追求的目标。

在化工课程设计中，化工单元设备的设计是整个化工过程和装置设计的核心和基础，并贯穿于设计过程的始终，作为化工类的本科生及研究生，熟练掌握化工单元设备的设计方法是十分重要的。

目录第一章干燥器设计基础 (1)干燥技术概论 (1)干燥器的分类 (1)1.2.1厢式干燥器（盘式干燥器） (1)1.2.2带式干燥器 (1)1.2.3气流干燥器 (1)1.2.4沸腾床干燥器 (1)1.2.5转筒干燥器 (1)1.2.6喷雾干燥器 (2)1.2.7滚筒干燥器 (2)干燥器的设计 (2)1.3.1 干燥介质的选择 (2)1.3.2 干燥介质进入干燥器时的温度 (2)1.3.3流动方式的选择 (2)1.3.4 物料离开干燥器时的温度 (3)1.3.5干燥介质离开干燥器时的相对湿度和温度 (3)第二章气流干燥器的设计基础 (4)气流干燥器概述 (4)干燥过程及其对设备的基础 (4)2.2.1干燥流程的主体设备 (4)2.2.2 提高干燥过程的经济措施 (4)气流干燥的适用范围 (5)气流干燥装置的选择 (5)颗粒在气流干燥管中的传热速率 (5)2.5.1加速运动阶段 (5)2.5.2等速运动阶段 (6)气流干燥管直径和高度的其他近似计算方法 (6)2.6.1费多罗夫法 (6)2.6.2 桐栄良法 (7)2.6.3 简化计算方法 (7)第三章气流干燥管的设计计算 (8)已知条件 (8)干燥管的物料衡算 (8)3.2.1干燥管的物料平衡 (8)3.2.2干燥管的热量平衡 (9)加速运动干燥管直径及高度计算 (10)3.3.1干燥管的直径计算 (10)3.3.2干燥管的高度计算 (10)计算气流干燥管的压降 (11)3.4.1气固相与干燥管壁的摩擦损失 (11)3.4.2克服位能提高所需要的压降 (12)3.4.3颗粒加速所引起的压降损失 (12)3.4.4其他的局部阻力损失引起的压降 (12)风机选型 (12)预热器的选型 (13)主要符号和单位表 (14)课程设计总结 (16)主要参考文献 (17)第一章干燥器设计基础干燥技术概论干燥通常是指将热量加于湿物料并排除挥发性湿分，而获得一定湿含量的固体的过程。

化工原理干燥实验报告化工原理干燥实验报告引言：干燥是化工过程中常见的操作，它是将物质中的水分或其他溶剂去除的过程。

在化工生产中，干燥技术广泛应用于原料处理、产品制造和储存等环节。

本实验旨在通过对不同干燥方法的比较研究，探讨干燥过程的原理及其影响因素。

一、实验目的本实验的主要目的是：1. 了解干燥的基本原理和常用方法；2. 掌握不同干燥方法的操作技巧；3. 分析干燥过程中的影响因素，并进行实验验证；4. 总结干燥过程中的注意事项和优化方法。

二、实验原理干燥是通过升高物体表面的温度，使其蒸发的水分达到饱和蒸汽压，从而实现水分的迁移和去除。

常用的干燥方法有自然风干、热风干燥、真空干燥等。

1. 自然风干自然风干是将湿物料暴露在自然环境中，利用自然风力和太阳辐射将水分蒸发。

这种方法简单易行，但速度较慢，适用于一些不急需干燥的物料。

2. 热风干燥热风干燥是通过加热空气，将热量传递给湿物料，使其水分蒸发。

热风干燥可以分为直接加热和间接加热两种方式。

直接加热是将热风直接接触物料，传热效率高，但易使物料变质。

间接加热是通过热交换器将热风间接传递给物料，避免了物料的变质问题。

3. 真空干燥真空干燥是将湿物料置于真空环境中，降低环境压力，使水分在低温下蒸发。

真空干燥适用于对物料质量要求较高的情况，但设备复杂且成本较高。

三、实验过程1. 实验准备准备不同湿度的物料样品，例如湿度分别为30%、50%、70%的物料样品。

2. 自然风干实验分别将不同湿度的物料样品放置在通风良好的环境中，观察并记录干燥时间和效果。

3. 热风干燥实验将不同湿度的物料样品放置在热风干燥设备中，设置适当的温度和时间，观察并记录干燥时间和效果。

4. 真空干燥实验将不同湿度的物料样品放置在真空干燥设备中，设置适当的真空度和时间，观察并记录干燥时间和效果。

四、实验结果与分析通过实验观察和记录，我们可以得到如下结果：1. 自然风干的干燥时间较长，效果一般；2. 热风干燥的干燥时间较短，效果较好；3. 真空干燥的干燥时间较长，但效果最佳。

化工原理实验报告干燥化工原理实验报告：干燥概述：干燥是化工过程中常见的一种操作，用于除去物料中的水分或其他溶剂，以提高产品质量或满足后续工艺的需要。

本实验旨在探究干燥的原理及其在化工工艺中的应用。

一、干燥的原理干燥是通过将物料暴露在适当的条件下，使水分或其他溶剂从物料中蒸发出来，达到去除水分的目的。

常见的干燥方法包括自然干燥、加热干燥、真空干燥等。

1. 自然干燥自然干燥是将物料暴露在自然环境下，利用自然界的温度、湿度和风力等因素，使水分逐渐蒸发。

这种方法操作简单，但速度较慢，且受环境因素的影响较大。

2. 加热干燥加热干燥是通过加热物料，提高其表面温度，使水分蒸发。

常见的加热干燥方法包括烘箱干燥、喷雾干燥等。

烘箱干燥是将物料放入烘箱中，利用热空气对物料进行加热，使水分蒸发。

喷雾干燥是将物料以液滴形式喷入热空气中，通过瞬间蒸发的方式进行干燥。

3. 真空干燥真空干燥是在低压条件下进行干燥，通过降低环境压力，使水分在较低温度下蒸发。

真空干燥适用于对热敏性物料的干燥，能够避免物料的热分解或变质。

二、干燥在化工工艺中的应用干燥在化工工艺中具有广泛的应用，以下是几个常见的例子：1. 化工产品的干燥在化工生产中，很多产品需要经过干燥操作，以去除其中的水分或其他溶剂。

例如，某些化工产品在含水状态下容易发生反应或降解，因此需要进行干燥以提高稳定性和保存性。

2. 溶剂的回收在溶剂回收过程中，通常需要对溶剂进行干燥，以去除其中的水分或其他杂质。

通过干燥，可以提高溶剂的纯度和再利用率，减少资源的浪费。

3. 催化剂的干燥在催化反应中，催化剂的活性往往与其表面的水分有关。

因此，在使用催化剂之前，通常需要对其进行干燥，以提高催化剂的活性和稳定性。

4. 原料的干燥在某些化工工艺中，原料的水分含量会影响反应的速率和产物的质量。

因此，在反应之前，需要对原料进行干燥，以确保反应的顺利进行和产物的质量。

结论：干燥是化工过程中常见的一种操作，通过去除物料中的水分或其他溶剂，提高产品质量或满足后续工艺的需要。

课程设计干燥一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握干燥现象的基本概念、成因和影响因素，能够运用所学知识分析和解决实际问题。

具体分为以下三个部分：1.知识目标：•了解干燥现象的定义、分类和成因。

•掌握影响干燥现象的主要因素，如温度、湿度、风速等。

•了解干燥现象对人类生活和环境的影响。

2.技能目标：•能够运用所学知识分析和解决实际中的干燥问题。

•能够使用相关仪器和设备进行干燥实验。

3.情感态度价值观目标：•培养学生对自然环境的热爱和保护意识。

•培养学生对科学探究的兴趣和主动性。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括干燥现象的基本概念、成因和影响因素，以及干燥现象对人类生活和环境的影响。

具体安排如下：1.第一章：干燥现象的基本概念•干燥现象的定义和分类•干燥现象的成因和影响因素2.第二章：影响干燥现象的因素•温度对干燥现象的影响•湿度对干燥现象的影响•风速对干燥现象的影响3.第三章：干燥现象对人类生活和环境的影响•干燥现象对农作物的影响•干燥现象对水资源的影响•干燥现象对人类健康的影响为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法：通过讲解干燥现象的基本概念、成因和影响因素，使学生掌握相关知识。

2.讨论法：通过分组讨论，让学生探讨干燥现象对人类生活和环境的影响，提高学生的思考和表达能力。

3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生能够将所学知识运用到实际问题中。

4.实验法：通过进行干燥实验，让学生亲身体验和观察干燥现象，提高学生的实践能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的干燥现象教材，为学生提供系统、全面的知识学习。

2.参考书：提供相关领域的参考书籍，拓展学生的知识视野。

3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，生动展示干燥现象的相关内容。

4.实验设备：准备实验所需的仪器和设备，确保学生能够顺利进行实验操作。

H w a H υυυ+=273273773.027********.22tt a +⨯=+⨯=υ 273273244.12732731841.22t t w +=+⨯=υ),(273273)244.1773.0(t H f tH H =++=υ另一关系：⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=273273184.22*273273294.22t p p H v t p p pv W H WH (四)温度类性质 1. 干球温度 t干球温度t 是用普通温度计测得的湿空气的真实温度。

2. 湿球温度w t湿球温度计：温度计的感温球用纱布包裹，纱布用水保持湿润，这支温度计为湿球温度计。

湿球温度(w t )：湿球温度计在温度为t 、湿度为H 的空气流中，在绝热条件下达到稳定时所显示的温度。

不饱和空气的湿球温度w t 低于干球温度t 。

)(H H r k t t r k t t H H w wH w w H w w --=-=--αα第二授课单元教案内容备注* 一．教学目的1．绝热饱和温度、露点温度2．熟悉空气湿度图的绘制方法3．掌握空气湿度图的用法二．教学内容绝热饱和温度、露点温度；空气湿度图的绘制、空气湿度图的用法三．教学重点、难点及其处理1．重点空气湿度图的用法2．难点及其处理方法空气湿度图的绘制、某些用法四．教学方法、手段讲解、练习五．板式设计第一节湿空气的性质与湿度图（续）一、湿空气的性质（续）3. 绝热饱和温度as t定义：空气绝热增湿至饱和时的温度。

绝热饱和器工作原理分析：经过以上分析可知，在空气绝热增湿过程中，空气失去的显热与汽化水分的潜热相等。

第三授课单元（一）热量衡算进出LI0(注:I = c H t + r0H)G2c M2t M1(注:0 ºC物料焓为0)Wc l t M1(注:0 ºC液态水焓为0)Q pQ d(最后两项为”支付”热)LI2G2c M2t M2Q l由上列衡算表得：Q p+Q d=L(I2-I0) + G2c M2(t M2-t M1) -Wc M l t M1 + Q l另一表示法：()()[]()lMMMMlHdPQttcGt ctWttLcQQ+-+-++-=+1221222249288.1加入干燥系统的全部能量有四个用途：加热空气、蒸发水分、加热物料和热损失。

化工原理课程设计流化床干燥器1. 引言流化床干燥器是一种广泛应用于化工生产过程中的干燥设备。

它以颗粒物料在气流中进行流态化为基本原理，通过热传导和传质来实现物料的干燥。

本文将介绍流化床干燥器的原理、设计要点以及流化床干燥器在化工工艺中的应用。

2. 流化床干燥器的原理流化床干燥器的原理是利用气体的流态化特性，使干燥床内的颗粒物料在气流的作用下呈现出类似于液体的流动状态。

此时，颗粒物料之间的接触面积增大，热传导和传质效果提高，从而实现干燥的目的。

具体来说，流化床干燥器将气体通过底部的气体分布板喷入干燥床中，使颗粒物料悬浮在气流中形成流化状态。

气流的速度和温度可以通过控制调节，以达到对物料的干燥需求。

干燥床内的气体通过床顶的排气管排出，同时带走物料中的水分，实现干燥效果。

3. 流化床干燥器的设计要点流化床干燥器的设计需要考虑以下几个要点：3.1 物料的性质物料的性质包括颗粒粒径、形状、密度以及湿度等。

这些性质将直接影响到气体分布和流化床的设计参数。

因此，在进行流化床干燥器设计时，需要充分了解物料的性质，并根据实际情况进行合理选择。

3.2 气体流速和温度气体的流速和温度对流化床干燥器的干燥效果有重要影响。

流速过小会导致物料沉积在干燥床底部，干燥效果不佳，流速过大则会带走物料并增大设备能耗。

温度过低会延长干燥时间，温度过高则可能引起物料的结焦和变质。

因此，在设计时需要合理选择气体流速和温度。

3.3 干燥床的高度和直径干燥床的高度和直径也是设计中需要考虑的重要参数。

床高度和直径的选择将直接影响流化床的流态化效果。

床高度过大会增加气体的压降和能耗，床直径过小则使床内颗粒物料的分布不均匀。

因此，需要根据物料的性质和干燥要求来选择合适的床高度和直径。

4. 流化床干燥器的应用流化床干燥器在化工工艺中有着广泛的应用。

以下是几个常见的应用场景：4.1 粉状物料的干燥流化床干燥器可以对粉状物料进行有效的干燥。

例如，在制药工艺中，通过流化床干燥器可以将湿度较高的粉状药品进行干燥，提高药品的质量和稳定性。