化工原理_7固体干燥
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减少干燥过程的各项热损失。
采用部分废气循环操作,一般废气循环量为总气量的20%~30%。
4. 干燥器
(1) 常用干燥器:厢式干燥器、喷雾干燥器、流化床干燥器、气流干燥器等
(2) 几种干燥器的特点
①喷雾干燥器:干燥速率快,干燥时间短(仅5~30s),特别适用于热敏性物料的干燥;能处理低浓度溶液,且可由料液直接得到干燥产品。
②气流干燥器:颗粒在管内的停留时间很短,一般仅2s左右。
在加料口以上1m左右,物料被加速,气固相对速度最大,给热系数和干燥速率也最大,是整个干燥管最有效的部分。
③流化床干燥器:气速较气流干燥器低,停留时间长(停留时间可由出料口控制)。
13.干燥13.1概述一、物料的去湿方法1. 机械去湿:含水较高时,机械分离方法;2. 吸附去湿:含水较低时,用干燥剂 CaCl 2、硅胶; 3. 供热干燥:加热汽化水分; 二、干燥分类1. 按操作方式分连续干燥:工业常用;间歇干燥:小批量; 2. 按操作压强分常压干燥 真空干燥:要求处理后物料湿分低或热敏性物质; 3. 按传热或供热方式分(1)传导干燥 (2)对流干燥 (3)辐射干燥 (4)介电加热干燥 (5)联合干燥三、对流干燥过程的条件及特点干燥介质—热空气 汽化湿份—水分1. 对流干燥的必要条件:物料表面水汽分压>W P 空气中水汽分压W P (传质推动力),反之,则为干燥逆过程—吸湿; 2. 特点气固两相之间将发生(1)热量、质量同时传递 物料水分→干燥介质;干燥介质热量→物料;一般两者方向相反(2)过程的方向和极限 A 方向温度梯度为传热方向判据:低高t t →(热量传递方向)水汽分压为传质方向判据:低高W W PP →(质量传递方向) B 极限情况取决于干燥条件 包括(平衡条件:相平衡、热平衡两相的相对流量)3. 因目的不同,可以分为如下两大类(1) 以传热为目的,伴有传质过程。
如空气的直接水冷,目的是为了提高水温,利用余热降低空气温度;(2) 以传质为目的,伴有传热过程。
如空调中空气的增减湿;四、本章重点1. 湿空气的性质表征、状态参数及计算 2. 掌握湿度图的应用及干燥过程计算; 3. 掌握恒速及降速干燥的机理;13.2 湿空气的性质及湿度图湿空气是干空气和水气的混合物。
在对流干燥过程中,最常用的干燥介质是湿空气,将湿空气预热成热空气后与湿物料进行热量与质量交换,可见湿空气既是载热体,也是载湿体。
在干燥过程中,湿空气的水气含量、温度及焓等性质都会发生变化。
所以,在研究干燥的过程之前,首先要了解表示湿空气性质或状态的参数,如温度,相对湿度、干球湿度、露点、湿球温度、比容(湿容积)、比热、焓及绝热饱和温度等的物理意义及相互间的关系。
化工原理7:固体干燥1. 简介固体干燥是化工过程中常用的一种技术,在许多行业中都有广泛的应用。
固体干燥的目的是去除固体材料中的水分或其他溶剂,以提高其保存性、稳定性和使用性能。
本文将介绍固体干燥的原理、常用的干燥方法以及干燥过程中需要注意的问题。
2. 固体干燥的原理固体干燥的原理是基于蒸发的原理,即将液体中的水分或溶剂蒸发掉,使固体材料中的水分含量降低。
固体干燥的过程中主要发生三个阶段的变化:加热阶段、干燥阶段和冷却阶段。
加热阶段:在这个阶段,固体材料被暴露在高温环境中,使其表面的水分开始蒸发。
同时,固体材料内部的水分也会通过温度梯度的传导逐渐向表面迁移。
干燥阶段:在加热阶段之后,固体材料的表面水分已经蒸发光了,此时需要继续加热,使固体内部的水分逐渐排出。
这个阶段需要维持一个适当的温度和湿度条件。
冷却阶段:在固体材料的内部水分排除后,需要将温度逐渐降低,使固体完全干燥。
冷却阶段也是干燥过程中的最后一个阶段。
3. 常用的固体干燥方法固体干燥有许多不同的方法,下面介绍几种常见的固体干燥方法:3.1 自然干燥自然干燥是最简单直接的干燥方法之一,它利用自然环境中的风力和阳光将固体材料中的水分蒸发掉。
自然干燥的优点是成本低廉,但缺点是速度较慢,无法控制干燥的速度和温度。
3.2 通风干燥通风干燥是通过将空气吹入干燥室,利用空气中的热量和携带的湿度将固体材料中的水分蒸发掉。
通风干燥的优点是干燥速度较快,可以通过控制风速和温度来控制干燥的速度和效果。
3.3 热空气干燥热空气干燥是将热空气通过固体材料中,以提高固体材料表面的温度,从而使水分蒸发。
热空气干燥的优点是速度快,可以精确控制干燥速度和温度,缺点是需要大量的能源。
3.4 微波干燥微波干燥是将微波辐射传递到固体材料中,利用微波辐射的加热效应使固体材料中的水分蒸发。
微波干燥的优点是速度快,能耗低,但需要对固体材料的形状和尺寸进行适当的调整。
4. 注意事项在进行固体干燥过程中,需要注意以下几点:•确定干燥的目标,即需要达到的水分含量或溶剂含量。
固体干燥原理
固体干燥原理是指通过一系列的物理和化学过程将液体或潮湿的固体转化为干燥的固体。
固体干燥的过程可以通过以下几个步骤来实现:
1. 蒸发:当潮湿的固体加热时,固体表面的水分开始蒸发。
这是因为加热能够增加水分的分子动能,使其逃离固体表面形成蒸汽。
2. 扩散:一旦固体表面产生了水蒸汽,它会向空气中扩散。
扩散是水分分子沿着浓度梯度从高浓度区域向低浓度区域移动的过程。
3. 对流:干燥过程中的对流也起着重要的作用。
当空气与固体表面接触时,它会带走水蒸汽,并将其带到相对湿度较低的区域。
这种对流可以加快水分分子从固体表面脱附的速度。
4. 吸附:一旦水分分子进入空气中,它们会与空气中的水分子发生吸附作用。
吸附是指水分分子与空气分子之间的相互作用力,使水分分子停留在空气中而不重新被固体吸收。
通过将上述步骤结合起来应用,固体干燥的原理就能够实现。
在实际应用中,常见的固体干燥方法包括热风干燥、真空干燥、冷冻干燥等,它们都是基于这些原理来进行的。
这些方法在工业生产、食品加工、制药等领域得到了广泛应用,能够有效地将潮湿的固体转化为干燥的固体,提高产品的质量和保存期限。
化工原理-8章固体物料的干燥概述干燥是化工过程中常见的一种操作,用于除去固体物料中的水分或其他溶剂。
固体物料的干燥可以提高品质、耐久性以及减少储存和运输过程中的重量。
本文将介绍固体物料干燥的原理、方法和设备。
干燥原理固体物料的干燥是通过将物料暴露在热空气中,使其表面的水分蒸发,从而实现水分的除去。
下面是几种常见的干燥原理:1. 自然干燥自然干燥是指将物料暴露在自然环境下,利用自然空气的热量和湿度来除去水分。
这种方法适用于气候干燥、温度适宜的环境中,例如阳光充足的地区。
然而,自然干燥速度较慢,且受到天气条件的限制。
2. 对流干燥对流干燥是通过将热空气通过物料层进行流动,加速水分的蒸发和除去。
对流干燥可以使用多种方法实现,包括气流在固体颗粒之间自由冲洗和气流通过固体床进行传导。
3. 辐射干燥辐射干燥是利用电磁波(通常是红外线)的能量来加热物料表面,从而除去水分。
辐射干燥适用于需要低温干燥的物料,因为它可以避免由于高温而导致的品质降低或热解反应发生。
干燥方法固体物料的干燥可以使用多种方法实现。
以下是几种常见的干燥方法:1. 批处理干燥批处理干燥是将物料放置在干燥器中,在一定的时间内进行干燥。
这种方法适用于小规模生产或试验室规模,但效率相对较低。
2. 连续干燥连续干燥是通过将物料从干燥器的一端输入,经过干燥器内部的输送装置传送,最后从另一端输出。
这种方法适用于大规模生产,具有高效率和连续操作的优势。
3. 喷雾干燥喷雾干燥是将物料转化为液滴,通过将热空气通过喷雾器进行喷射,使液滴迅速蒸发并转化为固体颗粒。
这种方法适用于液态物料的干燥,可以实现快速、均匀的干燥。
干燥设备干燥设备是实现固体物料干燥的关键。
以下是几种常见的干燥设备:1. 滚筒干燥器滚筒干燥器是最常用的干燥设备之一,适用于大多数固体物料的干燥。
它由一个旋转的筒体和加热装置组成,物料通过旋转筒体的内部,与热空气进行热交换实现干燥。
2. 流化床干燥器流化床干燥器是一种在物料层中通过气流的冲击使物料悬浮起来的干燥器。
化工原理固体干燥考研题库化工原理固体干燥考研题库化工原理是化学工程专业的核心课程之一,固体干燥是其中的一个重要内容。
固体干燥是指将含有水分或其他挥发性成分的固体物质通过热传递和质量传递过程,使其失去水分或其他挥发性成分的过程。
固体干燥在化工生产中具有广泛的应用,因此对于化学工程专业的学生来说,掌握固体干燥的原理和技术是非常重要的。
固体干燥的原理主要包括传热和传质两个过程。
传热是指通过热传导、对流和辐射等方式将热量传递给固体物质,使其温度升高,从而促进水分或其他挥发性成分的蒸发。
传质是指水分或其他挥发性成分从固体物质的内部向外部扩散的过程。
传热和传质过程相互作用,共同影响固体干燥的效果。
在固体干燥的过程中,需要考虑到多个因素。
首先,固体物质的性质对干燥过程有重要影响。
不同的固体物质具有不同的热导率、比热容和水分扩散系数等物理性质,这些性质决定了固体物质的干燥速率和干燥效果。
其次,干燥过程中的温度和湿度条件也对干燥效果有很大影响。
温度越高,水分蒸发的速率越快,但是过高的温度可能会引起固体物质的热解、变色等不可逆反应。
湿度越低,水分扩散的速率越快,但是过低的湿度可能会导致固体物质的干燥速率减慢。
此外,干燥设备的结构和操作条件也会影响固体的干燥效果。
针对固体干燥的原理和技术,考研题库中可能会涉及以下几个方面的问题。
首先,可能会考察固体干燥的基本原理和过程。
例如,要求学生解释固体干燥的传热和传质过程,以及它们之间的相互作用。
其次,可能会考察固体干燥过程中的热力学和动力学问题。
例如,要求学生推导固体干燥过程中的热传导方程和质量传递方程,以及它们的边界条件和初始条件。
另外,可能会考察固体干燥设备的选择和设计问题。
例如,要求学生根据不同的干燥要求和固体物质的性质,选择合适的干燥设备,并设计出合理的操作条件。
最后,可能会考察固体干燥过程中的能量和物质平衡问题。
例如,要求学生计算干燥过程中的能量输入和输出,以及水分的蒸发量和固体物质的干燥速率。