化工原理课程设计-乳浊液的干燥

化工原理教案-干燥一、教学目标1. 理解干燥的基本概念和意义2. 掌握干燥过程的物理机制和数学模型3. 了解干燥设备的选择和操作条件的影响4. 能够分析实际干燥过程并优化干燥方案二、教学内容1. 干燥的基本概念：干燥的定义、目的和重要性2. 干燥过程的物理机制：湿空气的性质、干燥速率、干燥曲线3. 干燥设备的类型和选择：流化床干燥器、滚筒干燥器、喷雾干燥器等4. 干燥操作条件的影响：温度、湿度、风速、干燥时间等5. 干燥过程的优化：干燥工艺参数的选择、节能和环保考虑三、教学方法1. 讲授：讲解干燥的基本概念、物理机制和干燥设备的原理2. 案例分析：分析实际干燥过程，讨论干燥方案的设计和优化3. 互动讨论：引导学生提问和思考，解答学生的疑问4. 实验操作：安排干燥实验，让学生亲身体验干燥过程四、教学准备1. 教材：化工原理教材或相关干燥书籍2. 教案：详细的教案和教学笔记3. 投影片：干燥过程的图示和示意图4. 实验设备：干燥实验所需的设备和相关材料五、教学评估1. 课堂参与度：学生提问、回答问题和互动讨论的情况2. 作业：布置干燥相关的练习题，评估学生的理解和应用能力3. 实验报告：评估学生在干燥实验中的操作技能和分析能力4. 期末考试：包括干燥原理、设备和操作条件的选择和应用题六、教学活动1. 导入：通过实例引入干燥的概念，激发学生的兴趣2. 理论讲解：详细讲解干燥的基本原理、物理机制和数学模型3. 案例分析：分析实际干燥过程，让学生了解干燥在工业中的应用4. 小组讨论：学生分组讨论干燥过程的优化方案，分享各自的成果5. 实验操作：组织学生进行干燥实验，提高学生的实践能力七、教学资源1. 教材：化工原理教材或相关干燥书籍2. 教案：详细的教案和教学笔记3. 投影片：干燥过程的图示和示意图4. 实验设备：干燥实验所需的设备和相关材料5. 网络资源：介绍干燥领域的最新研究和发展动态八、教学评价1. 课堂表现：评估学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的情况2. 作业：布置干燥相关的练习题，评估学生的理解和应用能力3. 实验报告：评估学生在干燥实验中的操作技能和分析能力九、教学拓展1. 干燥在其他领域的应用：介绍干燥技术在农业、食品、医药等领域的应用2. 干燥设备的研发：介绍新型干燥设备的研究成果和发展趋势3. 干燥过程中的节能环保：讨论干燥过程的节能措施和环保问题4. 干燥技术的国际化：探讨干燥技术在国际市场上的地位和竞争力十、教学反思1. 教学效果：总结本节课的教学效果，分析学生的反馈意见2. 教学方法改进：根据学生的实际情况，调整教学方法和策略3. 课程内容完善：根据学生的需求和行业发展，不断完善教学内容4. 自身能力提升：加强专业知识的学习，提高自身的教学水平重点和难点解析六、教学活动补充说明：在案例分析环节，应选取具有代表性的实际干燥过程，让学生通过分析案例来深入理解干燥原理和操作条件对干燥效果的影响。

化⼯原理实验⼀-⼲燥实验化⼯原理实验⼀-⼲燥实验实验⼋⼲燥实验⼀、实验⽬的1.了解洞道式循环⼲燥器的基本流程、⼯作原理和操作技术。

2.掌握恒定条件下物料⼲燥速率曲线的测定⽅法。

3.测定湿物料的临界含⽔量X C，加深对其概念及影响因素的理解。

4.熟悉恒速阶段传质系数K H、物料与空⽓之间的对流传热系数α的测定⽅法。

⼆、实验内容1.在空⽓流量、温度不变的情况下，测定物料的⼲燥速率曲线和临界含⽔量，并了解其影响因素。

2.测定恒速阶段物料与空⽓之间的对流传热系数α和传质系数K H。

三、基本原理⼲燥操作是采⽤某种⽅式将热量传给湿物料，使湿物料中⽔分蒸发分离的操作。

⼲燥操作同时伴有传热和传质，⽽且涉及到湿分以⽓态或液态的形式⾃物料内部向表⾯传质的机理。

由于物料含⽔性质和物料形状上的差异，⽔分传递速率的⼤⼩差别很⼤。

概括起来说，影响传递速率的因素主要有：固体物料的种类、含⽔量、含⽔性质；固体物料层的厚度或颗粒的⼤⼩；热空⽓的温度、湿度和流速；热空⽓与固体物料间的相对运动⽅式。

⽬前尚⽆法利⽤理论⽅法来计算⼲燥速率（除了绝对不吸⽔物质外），因此研究⼲燥速率⼤多采⽤实验的⽅法。

⼲燥实验的⽬的是⽤来测定⼲燥曲线和⼲燥速率曲线。

为简化实验的影响因素，⼲燥实验是在恒定的⼲燥条件下进⾏的，即实验为间歇操作，采⽤⼤量空⽓⼲燥少量的物料，且空⽓进出⼲燥器时的状态如温度、湿度、⽓速以及空⽓与物料之间的流动⽅式均恒定不变。

本实验以热空⽓为加热介质，⽢蔗渣滤饼为被⼲燥物。

测定单位时间内湿物料的质量变化，实验进⾏到物料质量基本恒定为⽌。

物料的含⽔量常⽤相对与物料总量的⽔分含量，即以湿物料为基准的⽔分含量，⽤ω来表⽰。

但因⼲燥时物料总量在变化，所以采⽤以⼲基料为基准的含⽔量X 表⽰更为⽅便。

ω与X 的关系为：X =-ωω1 （8—1）式中： X —⼲基含⽔量 kg ⽔/kg 绝⼲料；ω—湿基含⽔量kg⽔/kg湿物料。

物料的绝⼲质量G C是指在指定温度下物料放在恒温⼲燥箱中⼲燥到恒重时的质量。

目录1.任务书 (2)1.1 设计任务 (2)1.2 任务说明 (2)1.3 设计内容 (2)2.前言 (2)2.1 工艺背景 (2)2.1.1 概述 (2)2.1.2 奶粉干燥简介 (3)2.1.3 喷雾干燥的原理 (3)2.1.4 喷雾干燥的特点 (3)2.2 喷雾干燥方案的选定 (4)2.2.1 干燥装置流程 (4)2.2.2 干燥器内热空气和雾滴的流动方向 (9)2.2.3 操作条件 (11)2.2.4 雾化器型式 (12)3.工艺计算 (16)3.1 物料衡算 (17)3.2 热量衡算 (17)3.3 雾化器的主要尺寸计算 (19)3.4 干燥器的主要尺寸计算 (20)3.4.1 临界点几个参数的计算 (20)3.4.2 干燥时间计算 (20)3.4.3 塔径计算 (21)3.4.4 塔高的计算 (22)3.5 附属设备的设计和选型 (24)3.5.1 空气加热器 (24)3.5.2 风机 (24)3.5.3 气固分离器 (25)3.5.4 进料泵的选型 (27)3.5.5 热风进口分布装置 (28)3.5.6 排料装置 (28)4.设计结果汇总表 (29)5.主要参考书目 (30)6.设计体会 (30)h1.任务书1.1 设计任务设计日处理 30 吨鲜奶的全脂奶粉干燥装置。

1.2 任务说明原料为已经浓缩至浓奶含水 58 %，成品奶粉含水控制在小于 3 %。

1.3 设计内容1、生产流程的确定，工艺条件选定。

2、确定雾化器的形式及计算3、干燥塔工艺计算。

包括空气消耗量、加热介质消耗量及塔径和塔高的计算。

4、附属设备的计算和选型。

包括空气加热器、气固分离器、气液输送机械、热风进口及分布装置和排料装置。

5、绘制喷雾干燥装置工艺流程图。

6、编写设计说明书一份。

2.前言2.1 工艺背景2.1.1 概述干燥器的种类有很多。

常见的几种干燥器的分类方法如下：（1）按操作压力可分为常压型和真空型干燥器。

第六章干燥第一节概述在化工生产中有许多原料、半成品或产品是固体物料。

固体物料在去湿前与湿分(水或其它液体，多为水分)形成悬浮液、糊状体或胶状物。

为了使这些物料便于进一步的加工、运输和使用，往往需要将湿分从物料中除去，这种除去湿分的操作称为去湿。

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。

一、工业去湿方法1、机械脱水：沉降或过滤，该法实质上是固、液相的分离过程。

湿分不发生相变，能耗少，费用低，但湿分去除不彻底，只适用于物料间大量水分的去除，一般用于初步去湿，为进一步干操作准备。

2、物理除湿：用吸湿性较强的化学药品(如无水氯化钙、苛性纳等)或吸附剂(如分于筛、硅胶等)来吸收或吸附物料中水分，该法适用于除少量湿分。

3、干燥：通过加热汽化去除湿分。

借助于热能，使物料中的湿分汽化，并将产生的蒸汽加以排除或带离物料。

去湿过程中湿分发生相变，耗能大，费用高，但湿分去除较为彻底，可去除物料表面以致内部的湿分。

通常的做法是先采用机械脱水除去大部分水分，再用干燥的方法将物料中少量的水分除去以达到产品的要求。

因此，干燥技术在工业上得到广泛的应用。

二、干燥过程分类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，易氧化或要求产品含湿量很低的物料（实验室用的真空干燥箱、真空干燥器）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：分为传导干燥，对流干燥和辐射干燥传导干燥：热能通过传热壁面以传导的方式传给湿物料，使其中的水分汽化，然后，所产生的蒸汽被干燥介质带走，或用真空泵抽走的干燥操作过程。

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。