干燥单元操作

第九章干燥§1 概述9-1 干燥的分类和用途一、何谓干燥单元操作？讲到干燥，自然联想起农村晒谷子，生活中晒衣服，想必干燥即除水操作。

如果干燥在太阳下才能实现，则化肥厂，制药厂，染织厂需要开辟大规模的“晒场”，才能正常生产。

显然生活中的晒衣服与干燥的操作是有区别的。

那么，什么叫干燥单元操作呢？——利用热能使湿物料的湿份汽化，水汽或湿份蒸汽经气流带走，从而获得固体产品的操作。

如图9-1所示。

图9-1 干燥示意图二、干燥操作在化工生产中的应用。

化工原料工业，聚氯乙稀的含水量不能高于0.3％，否则影响制品的质量。

制药工业，抗菌素的水分含量太高，会影响使用期限。

染料工业，未经干燥的染料，影响染色质量。

所以化工、轻工、造纸、制革、木材、食品等工业均利用到多种类型的干燥操作。

三、干燥操作的分类：按传热方式分为：传导干燥、对流干燥、辐射干燥、介电加热干燥；按操作压力分为：常压干燥、真空干燥；按操作方式分为：连续式、间歇式。

§2 湿空气与性质湿度图9-2 湿空气概述什么是湿空气：大气是干空气与水汽的混合物，亦称为湿空气。

要研究空气的性质，首先想到，湿空气是混合物，则混合的比例是多少呢？所以要研究，——湿度性质（湿度，相对湿度，绝对湿度百分数）其次想到，空气是气体，应适用于气体状态方程，即温度、压力、体积。

所以要研究，——温度性质（干球温度、湿球温度、绝热饱和湿度、露点）——容积性质（湿容积、饱和湿容积）。

由于大气压力，对一定地区，约为定值，所以不研究压力性质。

再其次，要研究空气对湿物料的传热，所以要研究，——空气的比热性质（湿热．焓） 所以要研究湿空气，实质是研究空气的四大类性质。

为了叙述方便，我们假设下面三个前提：（1）干燥过程的湿空气，可作为理想气体处理，诸如理想气体方程式，道尔顿分压定律，均可应用于湿空气。

（2）因为干空气是作为热载体，它的质量在干燥过程中始终不变，所以湿空气的有关参数均为单位质量的干空气为基准。

化工单元操作的种类及应用化工单元操作是指将原料经过一系列工艺操作，转化成产物的过程。

它是化工生产中的重要环节，涵盖了各种不同的操作类型。

下面将介绍几种常见的化工单元操作及其应用。

1. 反应操作：反应操作是化工流程中最关键的环节之一。

它指的是将原料在特定条件下与催化剂或其他反应物相互作用，从而获得所需的化合物。

反应操作广泛应用于化学合成、有机合成、催化反应等领域。

例如，合成酯的反应，用于制备涂料、香精等；合成氨的反应，用于制备肥料和化学品。

2. 分离操作：分离操作包括物质分离、组分分离和相分离等。

它是将精细分散的原料中的有用组分或产品与其他组分分离开来的过程。

分离操作是化工生产中最常见的操作之一，其应用广泛，包括蒸馏、萃取、结晶、吸附等。

例如，酒精的蒸馏分离和提纯，用于酒类酿造；石油炼制中的分馏、萃取和吸附操作，用于得到不同油品和化学品。

3. 干燥操作：干燥操作是将湿润原料中的水或其他溶剂迅速或逐渐地蒸发除去，使其达到一定的干度要求的过程。

干燥可以通过自然干燥或加热干燥实现。

干燥操作广泛应用于化工生产中，如制药、食品、化妆品和冶金等领域。

例如，在制药行业中，药品的干燥操作是确保药品质量和稳定性的重要步骤。

4. 传质操作：传质操作是指物质从一个相中向另一个相中转移的过程。

传质操作包括传质反应和传质分离。

传质操作应用广泛，如气体吸收、液体萃取和膜分离等。

例如，在制糖工业中，采用碱法从植物纤维中萃取出糖分。

5. 流体操作：流体操作是指通过改变物料的流动状态以实现特定的目的。

流体操作包括输送、搅拌、混合和分散等。

在化工生产中，常见的流体操作包括泵送、搅拌槽、管道输送和砂浆制备等。

例如，在某些化学反应过程中需要将反应物输送至反应釜中的过程就是流体操作。

总之，化工单元操作是化工生产中的关键环节，涵盖了反应、分离、干燥、传质和流体等不同类型的操作。

这些操作在化工生产中扮演着至关重要的角色，广泛应用于不同行业，包括制药、化妆品、食品、石油和化学品等领域。

化工单元操作实训装置系列之流化床干燥单元操作实训装置实训操作指导书江苏昌辉成套设备有限公司2014.09目录一、前言 (3)二、实训目的 (4)三、实训原理 (5)（一）干燥曲线 (5)（二）干燥速度曲线 (6)（三）临界点和临界含水量 (7)四、流化床干燥实训装置介绍 (8)（一）装置介绍 (8)（二）工艺流程 (8)（四）流化床干燥对象配置单 (11)（五）装置仪表及控制系统一览表 (12)（六）设备能耗一览表 (12)五、实训步骤 (13)(一) 开机准备 (13)(二) 正常开机 (13)(三) 正常关机 (17)(四) 记录数据表 (18)一、前言职业教育的根本是培养有较强实际动手能力和职业精神的技能型人才，而实训设备是培养这种能力的关键环节。

传统的实验设备更多是验证实验原理，缺乏对学生实际动手能力的培养，更无法实现生产现场的模拟，故障的发现，分析，处理能力等综合素质的培养。

为了实现职业技术人才的培养，必须建立现代化的实训基地，具有现代工厂情景的实训设备。

本流化床干燥实训装置把化工技术、自动化技术、网络通讯技术、数据处理等最新的成果揉合在了一起，实现了工厂模拟现场化、故障模拟、故障报警、网络采集、网络控制等培训任务。

按照“工学结合、校企合作”的人才培养模式，以典型的化工生产过程为载体，以液——液传质分离任务为导向，以岗位操作技能为目标，真正做到学中做、做中学，形成“教、学、做、训、考”一体化的教学模式。

以任务驱动、项目导向、学做合一的教学方法构建课程体系，开发设计板式塔精馏操作技能训练装置。

本精馏塔实训装置具有以下特点：课程体系模块化；实训内容任务化；技能操作岗位化；安全操作规范化；考核方案标准化；职业素养文明化。

二、实训目的1)了解流化床体各部件的作用、了解流化床的结构和特点、了解流化床的工作流程；2)掌握流化床的基本操作、调节方法、了解影响流化的主要影响因素；3)掌握吸流化床常见异常现象及处理方法；4)掌握流化床的操作；5)能正确使用设备、仪表，及时进行设备、仪器、仪表的维护与保养；6)学会做好开车前的准备工作；7)正常开车，按要求操作调节到指定数值；8)能及时掌握设备的运行情况，随时发现、正确判断、及时处理各种异常现象，特殊情况能进行紧急停车操作；9)能掌握现代信息技术管理能力，应用计算机对现场数据进行采集、监控；10)正确填写生产记录，及时分析各种数据；11)正常停车；12)了解掌握工业现场生产安全知识。

干燥实验报告一、实验目的干燥操作是化工生产中常见的单元操作之一，本次实验的目的在于：1、熟悉常压厢式干燥器的构造和操作方法。

2、测定在恒定干燥条件下物料的干燥曲线和干燥速率曲线。

3、了解湿物料的临界含水量及平衡含水量的概念及其影响因素。

二、实验原理在干燥过程中，物料的含水量随时间而变化。

干燥曲线是指物料含水量与干燥时间的关系曲线。

干燥速率是指单位时间内在单位干燥面积上气化的水分质量，干燥速率曲线则表示干燥速率与物料含水量的关系。

物料在干燥过程中，一般经历预热阶段、恒速干燥阶段和降速干燥阶段。

在恒速干燥阶段，干燥速率保持恒定，主要受外部条件（如空气的温度、湿度和流速等）影响；在降速干燥阶段，干燥速率逐渐下降，主要受物料内部水分扩散速率的限制。

三、实验装置与材料1、实验装置本次实验采用的是常压厢式干燥器，主要由干燥室、电加热装置、风机、温度传感器、湿度传感器等组成。

2、实验材料选用湿的某种物料，其初始含水量较高。

四、实验步骤1、称取一定量的湿物料，记录其初始质量。

2、将湿物料均匀地平铺在干燥室内的托盘上。

3、开启电加热装置和风机，调节空气温度、流速等参数至设定值。

4、每隔一定时间（如 5 分钟）取出少量物料，迅速称重，记录质量和时间。

5、当物料的质量基本不再变化时，停止实验。

五、实验数据记录与处理1、实验数据记录｜时间（min）｜物料质量（g）｜｜｜｜｜5 ｜＿____|｜10 ｜＿____|｜15 ｜＿____|｜｜｜2、计算物料的含水量含水量＝（湿物料质量干物料质量）／湿物料质量 × 100%3、绘制干燥曲线以时间为横坐标，含水量为纵坐标，绘制干燥曲线。

4、计算干燥速率干燥速率＝（相邻两次含水量之差）／（相邻两次测量的时间间隔）5、绘制干燥速率曲线以含水量为横坐标，干燥速率为纵坐标，绘制干燥速率曲线。

六、实验结果与分析1、干燥曲线分析从干燥曲线可以看出，物料在干燥初期含水量迅速下降，随后下降速度逐渐减缓。

《化工原理》之干燥单元操作原创改编考试备用填空题一、填空题（共计40题，50空）。

1. 对湿度一定的空气，在相对湿度、湿球温度、露点温度和绝热饱和温度各参数中__________与空气的温度无关。

露点温度2. 氮气与大量甲醇在填料塔内接触, 若氮气离开时与甲醇之间的热、质传递趋于平衡，系统与外界无热交换，甲醇进出口温度相等, 则氮气离开时的温度等于进入系统氮气的__________温度。

绝热饱和温度3. 已知湿空气的（t，t w）两个参数，利用__________可以查得其他未知参数。

H—I图4. 湿空气在预热过程中不变化的参数是__________。

露点温度5. 温度为t0，湿度为H0，相对湿度为ϕ0的湿空气，经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为t1，湿度为H1，相对湿度为ϕ1，请分别比较湿度和相对湿度的大小关系__________、__________。

H0=H1；ϕ0>ϕ1；6. 空气的干球温度为t, 湿球温度为t W, 露点为t d, 当空气的相对湿度ϕ=98% 时, 则t、t W和t d的大小关系为________。

t>t W>t d；7. 对于一定__________温度的空气, 当其相对湿度愈低时, 其湿球温度愈低。

干球；8. 在恒定干燥条件下, 将含水20%的湿物料进行干燥, 开始时干燥速率恒定, 当干燥至含水5%时, 干燥速率开始下降, 再继续干燥至物料恒重, 并测得此时物料含水量为__________，则物料的临界含水量为5%。

0.05%；9. 干燥热敏性物料时, 为提高干燥速率, 宜采取的措施是__________、__________、__________。

改变物料与干燥介质的接触方式；降低干燥介质相对湿度；增大干燥介质流速。

10. 同一物料, 在一定的干燥速率下, 物料愈厚, 则临界含水量__________。

愈高11. 湿物料的平衡水份一定是__________水份。

干燥单元安全操作要点
1.当干燥物料中含有自燃点很低或含有其他有害杂质时必须在烘干前彻底清除掉,干燥室内也不得放置容易自燃的物质。

2.干燥室与生产车间应用防火墙隔绝,并安装良好的通风设备,电气设备
应防爆或将开关安装在室外。

在干燥室或干燥箱内操作时,应防止可燃的干燥物直接接触热源,以避免引起燃烧。

3.干燥易燃易爆物质,应采用蒸汽加热的真空干燥箱,当烘干结束后去除真空时一定要等到温度降低后才能放进空气;对易燃易爆物质采用流速较大的热空气干燥时,排气用的设备和电动机应采用防爆的;在用电烘箱烘烤能够蒸发易燃蒸气的物质时,电炉丝应完全封闭,箱上应加防爆门,利用烟道气直接加热可燃物时,在滚筒或干燥器上应安装防爆片,以防烟道气混入一氧化碳而引起爆。

4.间歇式干燥,物料大部分靠人力输送,热源采用热空气自然循环或鼓风机强制循环,温度较难控制,容易造成局部过热,引起物料分解,造成火灾或爆炸,因此在干燥过程当中应当严格控制温度。

5.在采用洞道式、滚筒式干燥器干燥时,主要是防止机械伤害。

在气流干燥、喷雾干燥、沸腾床干燥以及滚式干燥中,多以烟道气、热空气为干燥热源。

6.干燥过程当中所产生的易燃气体和粉尘同空气混合易达到爆炸极限。

在气流干燥中,物料由于快速运动,柑互激烈碰撞、摩擦,易产生
静电;滚筒干燥过程当中,刮刀有时和滚筒壁摩擦,产生火花,因此,应该严格控制干燥气流风速并将设备接地;对于滚筒干燥,应适当调整刮刀与筒壁间隙,并将刮刀牢牢固定或采用有色金属材料制造刮刀,以防产生火花用烟道气加热的滚筒式干燥器,应当注意加热均匀,不可断料,滚筒不可中途停止运转。

斗口有断料或停转应当切断烟道气并通氮。

干燥设备上应安装爆破片。

化工单元操作及设备干燥化工单元操作指的是在化工生产中对原料、反应物和产物进行各种操作，以达到预期的反应效果和产品品质。

化工单元操作涉及到的步骤包括原料供应与配料、反应搅拌与控制、温度和压力的调控、反应时间的控制等。

在进行化工单元操作时，需要严格按照操作规程进行操作，确保操作过程的安全性和可靠性。

此外，化工单元操作中还需要进行现场监测和分析，以及随时对参数进行调整和修正。

在化工生产过程中，设备干燥也是至关重要的环节。

设备干燥指的是将设备中的液体或固体成分通过加热和通风等方式进行蒸发和除湿，以达到设备内干燥的目的。

设备干燥可以分为直接干燥和间接干燥两种方式。

直接干燥指的是将湿润的物料直接暴露在加热空气或气体中，使物料中的水分蒸发。

间接干燥则是通过加热器加热介质，将介质的热量传递给物料，使物料中的水分蒸发。

设备干燥的过程需要根据物料的性质和要求选择合适的干燥设备，如干燥器、旋转干燥器、喷雾干燥器等。

设备干燥的过程中还需要注意一些关键问题和要点。

首先，需要注意设备的密封性和安全性，确保干燥过程中不会发生泄漏或爆炸事故。

其次，需要根据物料的性质和要求调整干燥的温度和湿度，避免物料过度热解或受热不均。

此外，还需要根据物料的特性，选择合适的干燥介质，如空气、氮气、惰性气体等，以避免与物料发生化学反应或造成污染。

最后，需要对干燥后的物料进行检测和分析，确保物料的质量和干燥效果。

总之，化工单元操作及设备干燥是化工生产中非常重要的环节。

在进行化工单元操作时，需要遵守操作规程，进行现场监测和分析，并根据需要进行参数调整。

在设备干燥过程中，需要选择合适的干燥设备和介质，确保干燥过程的安全性和效果。

只有通过科学合理的操作和干燥，才能保证化工生产的顺利进行和产品质量的稳定性。