化工原理干燥精品PPT课件
- 格式：pptx
- 大小：3.92 MB
- 文档页数：103
下载文档原格式
合集下载
固体物料的干燥PPT(化工原理)
新型的干燥技术如微波干燥、真空冷冻干燥等正在逐步推广应用，这些技术具有节能、高效、环保等优点，为未来的干燥技 术发展提供了新的方向。
03 干燥过程分析
干燥过程的物理变化
01
02
03
去除水分
通过蒸发或升华的方式， 将固体物料中的水分去除， 使其达到所需的干燥程度。
形态变化
随着水分的去除，固体物 料的形态会发生变化，如 从湿润状态变为干燥状态。
在真空环境中，利用低温或高温使物 料中的水分蒸发，适用于易氧化、易 分解或热敏性物料的干燥。
06
其他干燥方法
如微波干燥、冷冻干燥等。
干燥的物理化学基础
湿分的概念
湿分是指物料中所含的水分或其他溶剂，是影响干燥过程的重要因素。湿分的性质、含量和状态对干燥速率、产品质 量和能耗等都有重要影响。
湿分蒸发的原理
通过干燥可以去除物料 中的水分或其他溶剂， 获得一定组成的干制品 。
干燥后的物料体积缩小 ，重量减轻，便于运输 和贮存。
干燥可以改善物料的外 形、色泽和口感，提高 产品质量。
在许多加工过程中，如 造纸、纺织、陶瓷等， 干燥是必不可少的工艺 环节。
干燥的原理和分类
干燥原理
干燥是利用热能将物料中水分或其他溶剂蒸发 掉的过程。根据传热方式和传质推动力的不同，
其他领域的干燥应用
污泥的干燥
污泥在处理过程中需要经过干燥 处理，以降低水分含量，便于后 续的处理和利用。
废水的蒸发
废水在处理过程中需要通过蒸发 工艺，将水分从废水中分离出来 ，实现废水的净化。
05 干燥的优缺点分析
干燥的优点
高效节能
通过去除物料中的水分，提高 其含水率，使其达到所需的干 燥程度，从而减少能源消耗。
03 干燥过程分析
干燥过程的物理变化
01
02
03
去除水分
通过蒸发或升华的方式， 将固体物料中的水分去除， 使其达到所需的干燥程度。
形态变化
随着水分的去除，固体物 料的形态会发生变化，如 从湿润状态变为干燥状态。
在真空环境中，利用低温或高温使物 料中的水分蒸发，适用于易氧化、易 分解或热敏性物料的干燥。
06
其他干燥方法
如微波干燥、冷冻干燥等。
干燥的物理化学基础
湿分的概念
湿分是指物料中所含的水分或其他溶剂，是影响干燥过程的重要因素。湿分的性质、含量和状态对干燥速率、产品质 量和能耗等都有重要影响。
湿分蒸发的原理
通过干燥可以去除物料 中的水分或其他溶剂， 获得一定组成的干制品 。
干燥后的物料体积缩小 ，重量减轻，便于运输 和贮存。
干燥可以改善物料的外 形、色泽和口感，提高 产品质量。
在许多加工过程中，如 造纸、纺织、陶瓷等， 干燥是必不可少的工艺 环节。
干燥的原理和分类
干燥原理
干燥是利用热能将物料中水分或其他溶剂蒸发 掉的过程。根据传热方式和传质推动力的不同，
其他领域的干燥应用
污泥的干燥
污泥在处理过程中需要经过干燥 处理，以降低水分含量，便于后 续的处理和利用。
废水的蒸发
废水在处理过程中需要通过蒸发 工艺，将水分从废水中分离出来 ，实现废水的净化。
05 干燥的优缺点分析
干燥的优点
高效节能
通过去除物料中的水分，提高 其含水率，使其达到所需的干 燥程度，从而减少能源消耗。
化工原理 PPT 第5章 干燥
式中：
k H rt w
( H s ,t w H )
：空气向湿棉布的对流传热系数，W/(m2 •℃)；
k H ：以湿度差为推动力的传质系数，kg/(m2 •s•H)；
rtw
H
：湿球温度下水的汽化潜热，kJ/kg水；
H s ,tw：湿球温度tw下空气的饱和湿度，kg水/kg绝干气；
：空气的湿度， kg水/kg绝干气。
30
（2）湿空气状态点的确定
31
（3）简单分析：
a.当H、p一定时， 。 t
因此，提高湿空气温度 t，不仅提高了湿 空气的焓值，使其作为载热体外，也降低了相
对湿度使其作为载湿体。
pv b.因pv py、ps f t 及 100% pS 故t一定时，p ，故加压对干燥不利。
H f ( p，pV )
当p为一定值时，
H f ( pV )
当空气达到饱和时，相应的湿度称为饱和湿度 Hs，此时湿空气中的水汽分压等于该空气温度下纯 水的饱和蒸气压 ps。
0.622pS HS p-pS
即：
H S f (t，p)
10
2.相对湿度百分数（简称相对湿度） 定义：在一定总压下，湿空气中水汽分压pV与同
20
影响湿球温度tw的三方面因素： ①物系性质：与α 、 kH有关的物性； ②空气状态：t、H； ③流动条件： α/kH 。 实验表明，α与 kH都与空气速度的 0.8次幂成正比，故α与kH之比值与流速 无关，只与物性有关。当物系已确定， 则物系性质就不再改变，此时，湿球温 度只与气相状态有关，即：
tas ：是由热量衡算与物料衡算导出的，属于静平衡。
• tw与tas 数值上的差异取决于α/kH与cH两者之间的差别。 （1）空气—水蒸气体系， c H ，r0 rt 得 t w t as w kH （2）空气—甲苯体系， k 1.8c H ，tw tas
k H rt w
( H s ,t w H )
：空气向湿棉布的对流传热系数，W/(m2 •℃)；
k H ：以湿度差为推动力的传质系数，kg/(m2 •s•H)；
rtw
H
：湿球温度下水的汽化潜热，kJ/kg水；
H s ,tw：湿球温度tw下空气的饱和湿度，kg水/kg绝干气；
：空气的湿度， kg水/kg绝干气。
30
（2）湿空气状态点的确定
31
（3）简单分析：
a.当H、p一定时， 。 t
因此，提高湿空气温度 t，不仅提高了湿 空气的焓值，使其作为载热体外，也降低了相
对湿度使其作为载湿体。
pv b.因pv py、ps f t 及 100% pS 故t一定时，p ，故加压对干燥不利。
H f ( p，pV )
当p为一定值时，
H f ( pV )
当空气达到饱和时，相应的湿度称为饱和湿度 Hs，此时湿空气中的水汽分压等于该空气温度下纯 水的饱和蒸气压 ps。
0.622pS HS p-pS
即：
H S f (t，p)
10
2.相对湿度百分数（简称相对湿度） 定义：在一定总压下，湿空气中水汽分压pV与同
20
影响湿球温度tw的三方面因素： ①物系性质：与α 、 kH有关的物性； ②空气状态：t、H； ③流动条件： α/kH 。 实验表明，α与 kH都与空气速度的 0.8次幂成正比，故α与kH之比值与流速 无关，只与物性有关。当物系已确定， 则物系性质就不再改变，此时，湿球温 度只与气相状态有关，即：
tas ：是由热量衡算与物料衡算导出的，属于静平衡。
• tw与tas 数值上的差异取决于α/kH与cH两者之间的差别。 （1）空气—水蒸气体系， c H ，r0 rt 得 t w t as w kH （2）空气—甲苯体系， k 1.8c H ，tw tas
干燥基础知识ppt课件-PPT课件
《化工原理》 Principles of Chemical Engineering
第十二章 干 燥
Chapter 12 Drying
概述（Introduction）
在化学工业生产中所得到的固态产品或半成品往往含有过 多的水分或有机溶剂 (湿份)，要制得合格的产品需要除去 固体物料中多余的湿份。
除湿方法：机械除湿——如离心分离、沉降、过滤。 干燥 ——利用热能使湿物料中的湿份汽化。除 湿程度高，但能耗大。 惯用做法：先采用机械方法把固体所含的绝大部分湿份除 去，然后再通过加热把机械方法无法脱除的湿份干燥掉， 以降低除湿的成本。
3.比热cH (Humid heat)或比热容KJ/(kg· ℃) 比热：1kg 绝干空气及相应水汽温度升高1℃所需要的热量
c c 1 c H H g v
式中：cg — 绝干空气的比热，KJ/(kg· ℃)； cv — 水汽的比热，KJ/(kg· ℃) 。
对于空气-水系统： cg=1.01 kJ/(kg· ℃)，cv=1.88 kJ/(kg· ℃)
干燥过程基本问题
除水分量 空气消耗量 干燥产品量 热量消耗 干燥时间 能量衡算 涉及干燥速率和水在 气固相的平衡关系 物料衡算 涉及湿空气的性质
解决这些问题需要掌握的基本知识有： (1) 湿分在气固两相间的传递规律； (2) 湿气体的性质及在干燥过程中的状态变化； (3) 物料的含水类型及在干燥过程中的一般特征； (4) 干燥过程中物料衡算关系、热量衡算关系和速率关系。 本章主要介绍运用上述基本知识解决工程中物料干燥的基 本问题，介绍的范围主要针对连续稳态的干燥过程。
由于温差的存在，气体以对流方 式向固体物料传热，使湿份汽化； 在分压差的作用下，湿份由物料 表面向气流主体扩散，并被气流 带走。 干燥是热、质同时传递的过程 干燥介质：用来传递热量（载热 体）和湿份（载湿体）的介质。
第十二章 干 燥
Chapter 12 Drying
概述（Introduction）
在化学工业生产中所得到的固态产品或半成品往往含有过 多的水分或有机溶剂 (湿份)，要制得合格的产品需要除去 固体物料中多余的湿份。
除湿方法：机械除湿——如离心分离、沉降、过滤。 干燥 ——利用热能使湿物料中的湿份汽化。除 湿程度高，但能耗大。 惯用做法：先采用机械方法把固体所含的绝大部分湿份除 去，然后再通过加热把机械方法无法脱除的湿份干燥掉， 以降低除湿的成本。
3.比热cH (Humid heat)或比热容KJ/(kg· ℃) 比热：1kg 绝干空气及相应水汽温度升高1℃所需要的热量
c c 1 c H H g v
式中：cg — 绝干空气的比热，KJ/(kg· ℃)； cv — 水汽的比热，KJ/(kg· ℃) 。
对于空气-水系统： cg=1.01 kJ/(kg· ℃)，cv=1.88 kJ/(kg· ℃)
干燥过程基本问题
除水分量 空气消耗量 干燥产品量 热量消耗 干燥时间 能量衡算 涉及干燥速率和水在 气固相的平衡关系 物料衡算 涉及湿空气的性质
解决这些问题需要掌握的基本知识有： (1) 湿分在气固两相间的传递规律； (2) 湿气体的性质及在干燥过程中的状态变化； (3) 物料的含水类型及在干燥过程中的一般特征； (4) 干燥过程中物料衡算关系、热量衡算关系和速率关系。 本章主要介绍运用上述基本知识解决工程中物料干燥的基 本问题，介绍的范围主要针对连续稳态的干燥过程。
由于温差的存在，气体以对流方 式向固体物料传热，使湿份汽化； 在分压差的作用下，湿份由物料 表面向气流主体扩散，并被气流 带走。 干燥是热、质同时传递的过程 干燥介质：用来传递热量（载热 体）和湿份（载湿体）的介质。
化工原理下册第十一章干燥课件1PPT
Q hA(t tW ) wrw
w k H (H w H ) A
稳态时， 空气传入的显热等于水的汽化潜热。
补充液，温度 tw
A( t t ) k r A( H H )
W
H
w
w
k H rW tW t ( HW H ) h
注意：湿球温度不是状态函数 。
空气
湿度 H
PS H 0.622 P S 总 P
H=f(,t)
（3） 湿比体积H (m3/kg干空气)
在p=101.3 kN/m2时
H H
22.4 273 t 22.4 273 t H 29 273 18 273 273 t (0.773 1.244H ) 273
对全塔作热量衡算得：
cH 1.01 1.88H
空气
tas、Has
as
c ( t t ) ( H H )r
H as as
r t t (H H ) c
as as as H
t、H
空气 补充水
② 绝热饱和温度是状态函数
t as f (t , H )
③ 绝热饱和过程可当作等焓处理
绝热饱和塔示意图
即空气的入口焓近似等于空气的出口焓。
（7） 露点td 保持空气的H不变，降低温度，使其达到饱和状态时的温度。
Pd H 0.622 P pd
pd ：为露点 td 时饱和蒸汽压，既该空气在初始状态下的水蒸
气分压pv。
HP pd 0.622 H
11.2.3 湿空气的湿球温度 ① 空气的干球温度与湿球温度 干球温度：普通温度计测出的空气温度； 湿球温度：湿球温度计 。 气流吹过——湿份气化——表面降温——热量传递
化工原理-干燥ppt课件
V nRT P
V T P0 V0 P T0
V T P0 n22.4 273 P
干燥
湿空气的性质*
3．比热容（湿比热）cH
比热容是指常压下，含1kg绝干气的湿空气之温度升高（或降低）1℃所吸 收（或放出）的热量，cH。
cHcgcvH
1.011.88H
[kJ/(kg干气℃)]
cHf H
cg干空气的比热，kJ/(kg·℃) 1.01kJ/(kg·℃)
将湿球温度计置于温度为ｔ、湿度为Ｈ的流
动不饱和空气中，湿纱布中的水分汽化，并向 空气主流中扩散；同时汽化吸热使湿纱布中的 水温下降，与空气间出现温差，引起空气向水 分传热。
湿球温度tw：当空气传给水分的显热恰好等 于水分汽化所需的潜热时，空气与湿纱布间的 热质传递达到平衡，湿球温度计上的温度维持 恒定。此时湿球温度计所测得的温度称为湿空 气的湿球温度。
一干燥器的主要型式677喷雾干燥器一干燥器的主要型式喷雾器结构68一干燥器的主要型式8滚筒干燥器双滚筒干燥器69一干燥器的主要型式真空耙式干燥器冷冻干燥器7055干燥器二干燥器的选型主要干燥器的选择表湿物料的状态物料的实例处理量适用的干燥器液体或泥浆状洗涤剂树脂溶液盐溶液牛奶等大批量喷雾干煤器小批量滚筒干燥器泥糊状染料颜料硅胶淀粉粘土碳酸钙等的滤饼或沉大批量气流干燥器带式干燥器小批量真空转筒干燥器粉粒状00120m聚氯乙烯等合成树脂合成肥料磷肥活性炭石膏钛铁矿谷物大批量气流干燥器转筒干燥器流化床干燥器小批量转筒干燥器厢式干燥器块状20100m煤焦碳矿石等大批量转筒干燥器小批量厢式干燥器片状烟叶薯片大批量带式干燥器转筒干燥器小批量穿流厢式干燥器小批量高频干燥器短纤维酯酸纤维硝酸纤维大批量带式干燥器小批量穿流厢式干燥器一定大小的物料或制品陶瓷器胶合板皮革等大批量隧道干燥器71对流传导辐射气流喷雾流化床干燥实验干燥曲线x干燥章小结湿空气性质及湿焓图性质湿度h0622干球温度t湿球温度t10118810118824902490188干燥过程物料的平衡关系与速率关系结合水分与非结合水分平衡水分x与自由水分恒定干燥条件下的干燥速率恒定干燥条件下的干燥时间等i过程干燥速率udwgdxsdsd干燥速率曲线ux临界含水量x干燥方法干燥器对流式
固体物料的干燥PPT(化工原理)
应用实例
介绍固体物料干燥技术在化工、食品、制药等领域的 应用实例，如活性炭的制备、食品添加剂的干燥等， 说明干燥技术在工业生产中的重要性和实际应用价值 。
05
固体物料的干燥工业应用 与发展趋势
固体物料的干燥在各行业的应用现状
农业
谷物、种子、果蔬等农 产品的干燥，确保食品
质量和延长保质期。
制药
中药材、原料药、药片 的干燥，确保药品质量
发展多种形式的干燥技术，满 足不同物料和工艺的干燥需求
。
环保要求
严格控制干燥过程中的环境污 染，实现绿色生产。
未来干燥技术的研究方向与展望
新材料在干燥技术中的应用
热泵干燥技术的研究
探索新型材料在干燥过程中的作用和应用 前景。
研究热泵干燥技术的原理和应用，提高能 源利用效率。
微波与远红外干燥技术的研究
02
干燥技术与方法
自然晾干
优点
简单易行，成本低，不需特殊设备。
缺点
干燥时间长，受天气和环境影响较大，不适用于大量物料的干燥。
热风干燥
优点
干燥效率高，适用于大量物料的干燥。
缺点
能源消耗较大，干燥过程中可能会对物料产生一定的热损伤。
红外线干燥
优点
干燥效率高，对物料损伤小，适用于敏感物料的干燥。
缺点
实验步骤
准备实验器材和物料、搭建实验装置、测量湿空气参数、 开始干燥实验、记录数据、结束实验、清理现场。
要点二
实验操作
将待干燥物料置于干燥器内，加热空气至一定温度和湿度 ，通过湿空气与物料的热湿交换，使物料中的水分蒸发并 随空气排出。操作过程中需注意控制干燥温度、湿度和空 气流量等参数。
实验结果与数据分析
固体物料的干燥PPT(化工原理
H m3绝k干 g绝气干m＋ 3气 水汽mk3g绝 绝干 干气 气 kmg绝 3水干汽气
mk3g绝 绝干 干气 气 kmg绝 3水干汽气 kk gg水 水汽 汽
H g HV
常压下
g2 2.4 2 92 27 7 t 3 2 3 .8 3 1 3 0 27 t3
V2 1 .4 2 8 1 2 2 7 7 t 3 4 3 .5 1 6 3 0 2 7 t3
所以： HgH V
(2.8 310 34.5 610 3H )2 ( 7 t3 )
Hf(t， H)
5.比热容〔湿热〕cpH
• 定义：在常压下，将1kg绝干空气及相应Hkg水汽 升高(或降低) 1℃所需吸收(或放出)的热量， kJ/(kg绝干气•℃)。
cpH cp gcpH v 1 .0 1 .8H 8
• tw ：大量空气与少量水接触，空气的t、H不变； tas ：大量水与一定量空气接触，空气降温、增湿。
tw ：是传热与传质速率均衡的结果，属于动平衡； • tas ：是由热量衡算与物料衡算导出的，属于静平衡。
• tw 与 tas 数值上的差异取决于α/kH 与cH两者之间的差异。
❖ 空气—水体系， ❖ 空气—甲苯体系，
温度为 t、水汽分压为 pv 的湿热气体流过湿物料的外 表，物料外表温度θi低于气体温度 t。
由于温差的存在，气体以对流方式向固体物料传热，使 水分汽化；
在分压差的作用下，水汽由物料
H
外表向气流主体扩散，并被气流带
t
走。 特点
θi
q
1. 传热、传质同时进展，传递方 2. 向相反;
pi
W
M
pv
方向 推动力
cH=f(H)
6.湿空气的焓I
mk3g绝 绝干 干气 气 kmg绝 3水干汽气 kk gg水 水汽 汽
H g HV
常压下
g2 2.4 2 92 27 7 t 3 2 3 .8 3 1 3 0 27 t3
V2 1 .4 2 8 1 2 2 7 7 t 3 4 3 .5 1 6 3 0 2 7 t3
所以： HgH V
(2.8 310 34.5 610 3H )2 ( 7 t3 )
Hf(t， H)
5.比热容〔湿热〕cpH
• 定义：在常压下，将1kg绝干空气及相应Hkg水汽 升高(或降低) 1℃所需吸收(或放出)的热量， kJ/(kg绝干气•℃)。
cpH cp gcpH v 1 .0 1 .8H 8
• tw ：大量空气与少量水接触，空气的t、H不变； tas ：大量水与一定量空气接触，空气降温、增湿。
tw ：是传热与传质速率均衡的结果，属于动平衡； • tas ：是由热量衡算与物料衡算导出的，属于静平衡。
• tw 与 tas 数值上的差异取决于α/kH 与cH两者之间的差异。
❖ 空气—水体系， ❖ 空气—甲苯体系，
温度为 t、水汽分压为 pv 的湿热气体流过湿物料的外 表，物料外表温度θi低于气体温度 t。
由于温差的存在，气体以对流方式向固体物料传热，使 水分汽化；
在分压差的作用下，水汽由物料
H
外表向气流主体扩散，并被气流带
t
走。 特点
θi
q
1. 传热、传质同时进展，传递方 2. 向相反;
pi
W
M
pv
方向 推动力
cH=f(H)
6.湿空气的焓I
化工原理干燥.课件
化学工程系
➢平衡水分与自由水分 （按水分能否用干燥 方法除去的原则 ）
平衡水分：干燥推动力 ∆p=p-pi=0时，物料中 存在的水分。在一定空气状态（t，φ）下， 平衡水分是湿物料干燥的极限。 自由水分：总水分－平衡水分
化学工程系
物料中所含水分的性质
对于同种物料，在一定温度下，空气的相 对湿度越大，平衡水分含量越高。
U ——干燥速率（kg/（m2·s））； W′——气化水分量（kg）； S ——干燥面积（m2 ） ； τ——干燥时间（s）。
物料温度 X，kg水/kg绝干料
预 热 段
恒 速 干 燥 阶
段
tw
降速干燥阶段
降
降
速
速
第
第
一
二
阶
阶
段
段
化学工程系
U dW GcdX
Sd Sd
干燥时间
干燥曲线
化学工程系
• 对同一干燥过程，夏天的空气消耗量l 大还是冬天的消耗量l大？
化学工程系
7.3.3 干燥过程热量衡算 1.预热器的热量衡算 Qp=L（I1-I0）=L(1.01+1.88H0)(t1-t0)
L，t0，H0，I0
L，t1，H1，I1
QP
2.干燥器的热量衡算
化学工程系
LI1+GcI1′+ QD=LI2+ GcI2′+ QL L（I1-I2）+ QD= Gc（I2′-I1′）+ QL
若要得到绝干产品，只能用绝干空气作为 干燥介质。 X/kg水·(kg绝干料)-1
化学工程系
7.4.2 恒定干燥条件下的干燥速率
湿空气的状态（温度、相对湿度）不变、 空气流速不变、与物料的接触方式不变
第11章 干燥课件
5%10% 0
25
《化工原理》课件
第十一章 干燥 dry
第二节 湿空气的性质及湿度图
二、湿空气的湿度图及其应用
说明：
٭当 t一,即 定 ps一,若 定 H ,则 ；
٭当H一定 ,若t,则； ٭当 100%时的等线称为饱和空气线。
26
《化工原理》课件
第十一章 干燥 dry
第二节 湿空气的性质及湿度图
I1
20%
10%
100%
I
p
t1 tw , tas
td
H, p及t d
I ,t 及t
Hw
as
H1 H
注意：并非已知任意两个参数就可确定状态点 31
《化工原理》课件
第十一章 干燥 dry
第二节 湿空气的性质及湿度图
二、湿空气的湿度图及其应用
空气状态变化过程的图示
٭加热和冷却(等湿过程) t d
32
二、分类
传热方式
操作压强
—
连续干燥
间歇干燥
质量均匀 适应性强
传导干燥
—
对流干燥 热效率较低
辐射干燥 红外线 0.72 ~ 1000m
介电干燥 高频电场 300MHz
—
常压干燥
真空干燥
温度低和速度快
3
《化工原理》课件
第十一章 干燥 dry
《化工原理》课件
第十一章 干燥 dry
v
液态水
的水气
t℃时Hkg的水气
I H I g H v C I g t H (C v t r 0 。 )(CgHvC )tH0。 r
绝干空气和液态水在0oC时的焓为零。
10
《化工原理》课件
化工原理之固体物料的干燥培训课件.pptx
D
B
C
A
td
t
湿球温度：湿球温度计 。
气流吹过——湿份气化——表面降温——热量传递 Q hA(t tW ) wrw
w kH (Hw H)A
稳态时， 空气传入的显热等于水的汽化潜热。
补充液，温度 tw
A(
w
tW
t
kH rW h
(HW
H)
注意：湿球温度不是状态函数 。
空气 湿度 H 温度 t
湿球温度计的原理
② 应用
h 绝k热H饱近和似温为度常，数故（可=以0.用96其~1确.00应5空）气，状数态值。上等于相同条件下的
说明：测量湿球温度时，空气速度一般需大于5 m/s，使测量
较为精确。
（8） 露点td 保持空气的H不变，降低温度，使其达到饱和状态时的温度。
H 0.622
c ( t t ) ( H H )r
H
as
as
as
空气
tas、Has
r
t t as ( H H )
as
c
as
H
② 绝热饱和温度是状态函数
t、H
空气 补充水
tas f (t, H )
③ 绝热饱和过程可当作等焓处理
绝热饱和塔示意图
即空气的入口焓近似等于空气的出口焓。
（7） 干、湿球温度 ① 干球温度与湿球温度 干球温度：普通温度计测出的空气温度；
热量传递： 由气相到固相，以温度差为推动力。
8.1.2 干燥过程的分类
常压干燥 操作压力 真空干燥
热空气
物料
t
间歇干燥 操作方式
连续干燥
传导干燥
加热方式
对流干燥 辐射干燥
湿 θi
B
C
A
td
t
湿球温度：湿球温度计 。
气流吹过——湿份气化——表面降温——热量传递 Q hA(t tW ) wrw
w kH (Hw H)A
稳态时， 空气传入的显热等于水的汽化潜热。
补充液，温度 tw
A(
w
tW
t
kH rW h
(HW
H)
注意：湿球温度不是状态函数 。
空气 湿度 H 温度 t
湿球温度计的原理
② 应用
h 绝k热H饱近和似温为度常，数故（可=以0.用96其~1确.00应5空）气，状数态值。上等于相同条件下的
说明：测量湿球温度时，空气速度一般需大于5 m/s，使测量
较为精确。
（8） 露点td 保持空气的H不变，降低温度，使其达到饱和状态时的温度。
H 0.622
c ( t t ) ( H H )r
H
as
as
as
空气
tas、Has
r
t t as ( H H )
as
c
as
H
② 绝热饱和温度是状态函数
t、H
空气 补充水
tas f (t, H )
③ 绝热饱和过程可当作等焓处理
绝热饱和塔示意图
即空气的入口焓近似等于空气的出口焓。
（7） 干、湿球温度 ① 干球温度与湿球温度 干球温度：普通温度计测出的空气温度；
热量传递： 由气相到固相，以温度差为推动力。
8.1.2 干燥过程的分类
常压干燥 操作压力 真空干燥
热空气
物料
t
间歇干燥 操作方式
连续干燥
传导干燥
加热方式
对流干燥 辐射干燥
湿 θi
化工原理干燥.ppt
湿空气：指绝干空气与水蒸汽的混合物。在干燥过程中， 随着湿物料中水份的汽化，湿空气中水份含量不断增加， 但绝干空气的质量保持不变。因此，湿空气性质一般都以 1kg绝干空气为基准。 操作压强不太高时，空气可视为理想气体。 系统总压 P ：湿空气的总压（kN/m2），即Pv 与Pg之和。 干燥过程中系统总压基本上恒定不变。且
结论： tw = f (t, H) ，气体的 t 和 H 一定，tw 为定值。
对于空气-水系统：
kH 1.09
rw tw t (H w H ) 1.09
饱和气体:H = Hs，tw = t，即饱和空气的干、湿球温度相等。 不饱和气体:H < Hs，tw < t。
b. 湿球温度的测定 湿球温度计测定湿球温度的条 件是保证纯对流传热，即气体 应有较大的流速和不太高的温 度，否则，热传导或热辐射的 影响不能忽略，测得的湿球温 度会有较大的误差。 通过测定气体的干球温度和 湿球温度，可以计算气体的 湿度。
t tw 气体
干燥器
气流干燥器
8
空气通过送风机吹入空气预热器， 预热后的热空气送入气流干燥管， 湿料由螺旋加料器推入干燥器并分 散于热气流中，受气流的输送并进 行干燥，干燥产品通过旋风分离器 从气流中分离出来，湿废气体由引 风机抽出排空。
1 2
6
7 干品 4
3
5
其他的干燥器主要还有 ； 流化床干燥器 转筒干燥器 喷雾干燥器
P= Pv +Pg
pv nv p g ng
干燥操作通常在常压下进行，常压干燥的系统总压接近 大气压力，热敏性物料的干燥一般在减压下操作。
相对湿度（Relative humidity） 湿度只表示湿空气中所含水份的绝对数，不能反映空 气偏离饱和状态的程度（即气体的吸湿能力）。 .相对湿度：在总压和温度一定时，湿空气中水汽的分 压 pv 与系统温度下水的饱和蒸汽压 ps 之比
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（2）湿度 ---又称湿含量，单位kg水/kg干空气
水汽的质量 H 绝干空气的质量
水汽的摩尔数 绝干空气的摩尔数
Mv Ma
pw P pw
18 29
思考1：H属于前面介绍的哪一类浓度？
质量比
思考2：取1kg干空气作为湿度定义基准又何好处？
干燥过程中干空气的质量不变
《化工原理》电子教案/第十三章
5/101
t
空气
t, H
t, H
《化工原理》电子教案/第十三章
10/101
一．湿空气的性质
6、湿球温度 tw
----用湿球温度计测出的空气温度
❖大量、快速流动的空气（空气的 流速应大于5m/s）与少量水接触；
湿球温度计
❖传质----因存在传质推动力，湿纱布
中的水汽化进入空气，此过程需要吸 热（水提供），因此水温下降；
V T P0 V0标态 T0 P
V T 1.013105
n 22.4 273
P 7/101
《化工原理》电子教案/第十三章
一．湿空气的性质
3．湿比热容cH ----kJ/(kg干气K) 此时，湿空气的质量＝（1+H）kg
比热容的一般定义： kJ/(kgK)
cH ca cw H 1.01 1.88H
ca干空气的比热，kJ/(kg·K) 1.01kJ/(kg·K) cw水气的比热，kJ/(kg·K) 1.88kJ/(kg·K)
《化工原理》电子教案/第十三章
8/101
一．湿空气的性质
4．湿空气的焓I ----kJ/ kg干气
此时，湿空气的质量＝（1+H）kg
I Ia IwH
ca cw H t r0 H
（3）干燥法------指利用热能，使湿物料中的湿分气化而除去的方法。
本章将介绍
《化工原理》电子教案/第十三章
3/101
第一节 概述
传导干燥
------热能通过传热壁面以传导方式传给物料，产生的湿分蒸气被
气相（又称干燥介质）带走，或用真空泵排走。例如纸制品可以
铺在热滚筒上进行干燥。 本章介绍的内容 ，
介质中转变为热能，例如微波干燥食品。
4/101
《化工原理》电子教案/第十三章
第二节 湿空气的性质及湿度图
一．湿空气的性质
湿空气---气体混合物
本章用到的湿空气性质包括： 水的浓度、比热容、比容（密度）、焓、温度等。
1．湿空气中水蒸气含量的表示方法 （1）水汽分压pw
总压P
pa 干空气 pw 水蒸汽
I 1.01 1.88H t 2492H
焓的一般定义： kJ/ kg
通 常 规 定 ， 0℃ 时绝干空气及液态 水的焓为零。
Ia ca t 0 Iw r0 cw t 0
0℃时水的汽化潜热， r0 2492 kJ/kg
《化工原理》电子教案/第十三章
9/101
一．湿空气的性质
5．干球温度 t ----用普通温度计测出的空气温度，简称温度， 是空气的真实温度
目录
第十三章 干燥
第一节 概述
第二节 湿空气的性质及湿度图
一、湿空气的性质 二、湿度图 三、湿度图的应用
第三节 干燥过程的计算
一、湿物料中含水率的表示方法 二、物料衡算 三、热量衡算
1
目录
习题课 第四节 干燥速率和干燥时间
一、干燥速率 二、物料中的几种水分 三、干燥过程及机理 四、恒定干燥条件下干燥时间的计算
第二节 湿空气的性质及湿度图
一．湿空气的性质
1．湿空气中水蒸气含量的表示方法 H 0.622 pw P pw
（3）相对湿度 ----水汽分压与其可能达到的最大值之比。
值愈大，表示空气的吸湿能力越小； ＝1时，饱和。
＝1
pw
ps
H 0.622 ps P ps
饱和湿度
Hs
0.622
P
ps ps
对流干燥
干燥介质以热空气、 湿分以水为例。
干 ---热能以对流方式加入物料，产生的蒸气被干燥介质所带走。
燥
法 辐射干燥
----由辐射器产生的辐射能以电磁波形式达到物料表面，被物料所
吸收而重新变为热能，从而使湿分汽化。例如用红外线干燥法将自
行车表面油漆干燥。
介电加热干燥
----将需要干燥的电解质物料置于高频电场中，电能在潮湿的电
此式只能用于ps P情形；
当ps > P时，＝ pw/ P。
因为pw最大只能达到总压P。
6/101
《化工原理》电子教案/第十三章
2．湿比容H
一．湿空气的性质
比容的一般定义：
比容
1kg物质的体积 1kg物质
-----1kg干空气对应的湿空气的体积，单位为m3湿空气 ⁄ kg干空气
H
1kg干空气的体积 Hkg水气体积 1kg干空气
大量 空气
tw
❖传热---产生传热温差，热量将从空
传热
气传入湿纱布；
开始时，传质速率最大，传热速率最小。当t, H 传质ps
t, H
达到平衡时，传质所需的热量速率等于传热速
率，湿纱布中的水温达到稳定值（肯定比 t
低），这一温度就是湿球温度，用tw 表示。
twt
思考1：为什么酷暑的季节，在水里比在岸上凉快？
对流为主，比强制对流要小。
tw
大量 空气 传热
pw
思考4：为什么空气要大量、快速流动？
t, H 传质ps
t, H
为了快速、准确地测出tw。
twt
《化工原理》电子教案/第十三章
第五节 干燥器
一、常用工业干燥器
第十三章 小结
第三版第18次印刷的教材更正
2
第十三章 干燥
第一节 概述
湿分
湿物料：
湿分----水分或其它液体 除湿方法：
湿物料
（1）机械分离法-----即通过压榨、过滤和离心分离等方法去湿。 这种方法无法彻底去除湿分。
（2）吸附脱水-----即用固体吸附剂，如CaCl2、硅胶等吸去物料中所 含的水分。这种方法只能除去少量湿分。
《化工原理》电子教案/第十三章
t > tw
11/101
湿球温度计
一．湿空气的性质
思考2：上述传热、传质平衡为动态平衡，为什么？
传热、传质终了（即达到平衡）时， 传热、传质仍在进行。
湿球温度计
思考3：若空气（大量）静止，湿球温 度计测出的温度与tw相比高还是低？
动态平衡
若空气大量，则测出的温度就是
tw，只不过，达到tw所需时间要更长 ，因为传热方式此时以导热、自然
1 H 22.4 273 t 1.013 105
29 18
273
P
H
0.773 1.244H
273 273
t
1.013 105 P
思考1：为什么取1kg干空气作为定义基准？
1kg ？H
kg
干空气 水汽
湿空气
思考2： 1kg干空气对应的湿空气的质量为多少kg？体积呢？
V nRT P