第9章蒸发与干燥技术.
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利用蒸发原理的应用案例1. 蒸发冷却系统•蒸发冷却系统利用液体从液态转变为气态时吸收热量的特性。
•在蒸发冷却系统中,液体通过喷雾或冷却塔的方式被雾化,形成水蒸气。
•这些水蒸气会吸收周围的热量,并且将热量带走,从而达到降低环境温度的效果。
•蒸发冷却系统广泛应用于空调系统、工业生产过程中的冷却以及温室农业等领域。
2. 蒸发测量仪器•蒸发测量仪器利用了水的蒸发速度与环境条件(例如温度、湿度和风速等)的关系。
•这些仪器通常包括一个水面,通过观察水面的下降速度来判断蒸发速率。
•蒸发测量仪器广泛应用于气象学、土壤水分测量、水资源管理以及环境监测等领域。
3. 蒸发浓缩技术•蒸发浓缩技术利用了液体在蒸发过程中浓度的增加的原理。
•在蒸发浓缩技术中,液体通过加热使其蒸发,而溶质(例如盐或有机物)会留在溶液中。
•这样,通过连续蒸发,可以将溶液的浓度增加到所需的程度,并获得纯净水或者高浓度溶液。
•蒸发浓缩技术广泛应用于化工、食品加工、海水淡化以及废水处理等领域。
4. 蒸发干燥技术•蒸发干燥技术利用了液体在蒸发过程中变为气态的特性。
•在蒸发干燥技术中,液体通过加热使其蒸发,而固体物质则保留在干燥器中。
•这样,通过连续蒸发,可以将湿润的固体物质转变为干燥的固体物质。
•蒸发干燥技术广泛应用于化工、食品加工、制药以及纸浆和纸张工业等领域。
5. 蒸发冶炼技术•蒸发冶炼技术利用了液体蒸发过程中溶质与溶剂的分离原理。
•在蒸发冶炼技术中,液体通过加热使其蒸发,溶质留在溶液中。
•这样,可以实现溶质的分离和回收,达到冶炼过程中提纯的目的。
•蒸发冶炼技术广泛应用于矿业、冶金以及化工领域。
6. 蒸发能量回收系统•蒸发能量回收系统利用了液体蒸发过程中吸收的热量进行能量回收。
•在蒸发能量回收系统中,热液体通过加热使其蒸发,并吸收周围的热量。
•这些蒸发的液体可以通过热交换器和冷凝器进行回收,并转化为可用的能量。
•蒸发能量回收系统广泛应用于工业生产过程中的能量回收和节能减排等领域。
化工原理蒸发
蒸发是化工过程中常见的一种分离技术,它利用物质在加热的条件下从液态转
变成气态的特性,实现了液体混合物的分离和浓缩。
蒸发技术在化工工业中有着广泛的应用,涵盖了食品加工、化学工业、环境保护等多个领域。
在化工原理蒸发中,液体混合物首先被加热至其沸点以上,使得部分液体蒸发
成为气体。
然后,通过冷凝器将气体冷却,使其再次变成液体,从而实现了混合物中不同组分的分离。
这一过程中,蒸发器和冷凝器是两个关键的设备,它们的设计和操作直接影响到蒸发过程的效率和成本。
在蒸发过程中,选择合适的蒸发器类型对于实现高效的分离和浓缩至关重要。
常见的蒸发器类型包括单效蒸发器、多效蒸发器、膜蒸发器等。
每种类型的蒸发器都有其适用的场景和特点,化工工程师需要根据具体的情况选择合适的设备。
另外,冷凝器的设计也是影响蒸发效率的重要因素之一。
通过合理的冷却系统
设计和运行参数的优化,可以有效地提高冷凝效率,减少能源消耗,降低生产成本。
除了设备的选择和设计,蒸发过程中的操作条件也对分离效率起着重要的作用。
例如,控制蒸发器的进料流量和温度,调节冷凝器的冷却水流量和温度等操作参数都会影响到蒸发过程的效率和产品质量。
总的来说,化工原理蒸发是一种重要的分离技术,它在化工工业中有着广泛的
应用。
通过合理选择设备、优化设计和操作条件,可以实现高效的分离和浓缩,为化工生产提供了重要的支持和保障。
干燥技术干燥技术,是指用特定的方法将物体中的水分或其他液态物质蒸发或去除的过程。
它广泛应用于许多领域,包括食品加工、化工、制药、冶金、纺织、建材等行业。
本文将从干燥技术的原理、应用领域、常见方法等方面进行介绍。
干燥技术的原理主要包括传热、传质和物料转化三个基本过程。
传热是指通过传导、对流和辐射等方式将热能传递到物料中,使其获得足够的热量来蒸发水分。
传质是指水分从物料内部迁移至物料表面,进而蒸发出去。
物料转化是指在干燥过程中,物料的结构发生改变,从而提高水分的迁移速率。
干燥技术在食品加工行业中有着广泛的应用。
它可以有效地保持食品的新鲜度和口感,延长其保存期限。
常见的食品干燥方法包括自然晾晒、热风干燥、真空干燥等。
在热风干燥中,通过加热空气将水分蒸发出去;而在真空干燥中,通过降低环境压力来促使水分蒸发。
这些方法在不同的食品加工过程中起到了重要的作用,如蔬果、肉类、海产品等的干燥处理。
化工行业中,干燥技术被广泛应用于固体粉末的生产过程中。
它可以通过蒸发溶剂或其他液态成分,使形成固体颗粒。
常见的干燥方法包括喷雾干燥、冷冻干燥、托盘干燥等。
喷雾干燥是将物料与溶剂混合后,通过喷嘴雾化成细小颗粒,并在热风中迅速蒸发水分,形成固体颗粒。
冷冻干燥则是通过将物料冷冻后,将其中的水分通过升华的方式去除。
在制药行业中,干燥技术的应用也非常广泛。
药品制造过程中常常需要将溶剂去除,以得到纯净的药品成品。
常见的干燥方法包括真空干燥、冷冻干燥等。
真空干燥是通过在低压环境下,使溶剂迅速蒸发,从而干燥物料。
冷冻干燥则是通过将物料冷冻后,在低压下将水分升华为固体,从而去除水分。
冶金行业中的干燥技术主要应用于粉煤灰、矿石和冶金渣等物料的处理。
通过干燥,可以使这些物料更加易于贮存和运输。
常见的干燥方法包括流化床干燥、导热干燥等。
流化床干燥是将物料与空气混合,在流化床的作用下,水分被蒸发出去。
导热干燥则是通过加热物料,使其中的水分蒸发。
纺织和建材行业中的干燥技术主要用于煅烧、烘干和固化等环节。
浅析干燥技术摘要:干燥机几乎是各产业生产过程的主要设备之一,干燥技术是伴随干燥机而发展起来的重要技术.文章介绍干燥机的原理、分类、适用范围、应用,简述了中国干燥技术的现状及发展方向。
关键词:干燥技术;干燥原理;干燥机;干燥应用干燥技术几乎应用于所有产业,它是影响产品质量和产业效益的关键因素。
1978年8月在加拿大蒙特利尔的mcgml大学召开第一届国际干燥学术研讨会(ids)以来,干燥技术的研究在全球的学术界和工业界得到了空前的发展,尤其是美国、法国、加拿大等发达国家。
随着干燥技术的研究和发展,各种各样的干燥机不断投入生产,并广泛应用于各种产业。
同时干燥技术在实践过程中也得到了长足的发展。
近年来,相继涌现出许多可以实现节能,提高产品质量和产量,减少环境污染及易于控制操作的新型干燥设备。
一、干燥技术的原理及特点干燥技术是采用加热、降温、减压或其他能量传递的方式使物料的湿分产生挥发、冷凝、升华等相变过程与物料分离已达到去湿目的的。
干燥过程包括传热和传质两个相互的过程:传热过程中热空气将热量传递给物料,用于汽化其中的水分并加热物料;传质过程物料中的水分蒸发并迁移到热空气中,使物料中水分逐渐降低,得到干燥。
在实际干燥过程中,由于物料总是具有一定的几何尺寸,传热传质过程在热空气与物料颗粒之间和物料颗粒内部的机理并不相同,因此干燥过程又有等速干燥阶段和降速干燥阶段之分。
干燥技术的主要特点如下:(i)干燥技术是一门跨行业、跨学科、具有实验科学性质的技术。
(2)现代干燥技术至今还属于实验科学的范畴,大部分干燥技术目前还缺乏能够精准指导实践的科学理论和设计方法。
(3)干燥技术种类繁多、各具用途。
二、干燥设备的分类及适用范围目前,工业用的干燥机按传热方法分类有对流、传导、辐射等形式。
1.对流式干燥机对流式干燥机适用于物料(粉状、粒状、片状)与热风直接接触,边加热边除去水分。
代表性的设备常见类型有空气悬浮干燥机,如流化床干燥机、闪蒸干燥机、气流干燥机、喷雾干燥机、通风干燥机、流动干燥机、气旋转干燥机、搅拌干燥机、平行流动干燥机、回转干燥机、高温高湿干燥机等。
干燥技术字体[大][中][小]在化学工业中,干燥常指使物料中湿分汽化,并由惰性气体带出所生成的蒸汽,从而将湿分除去的过程。
例如,干燥固体物料时,水分从固体内部扩散到表面再从固体表面汽化。
而在化学实验室里,干燥的含义极广,除去气体水分是干燥,液体脱水也称干燥,含水固体物质除去水分也是干燥,本书所介绍的主要指后者。
一、固体物料与水分的结合方式物料与水分的结合方式不同,对干燥的进行有明显的影响。
固体物料和水分结合的方式通常有以下几种:1. 化学结合水。
以中性分子形式参加到晶体结构中去的一定量的水,所以也称结晶水。
水分子的数量与化合物的其他成分之间常成简单比例,如葡萄糖(C6H12O6·H2O)、苏打(Na2CO3·10H2O)。
不同的含水化合物都有特定的脱水温度,这种水的结合形式最牢固,有的不能用普通的干燥法除去。
如高岭石的化学结合水要在400~600℃才能脱除。
2. 物化结合水。
属于这类的有吸附水、渗透水及结构水等。
如吸附水大多存在于物料颗粒表面或微毛细管中,吸附量与物料性质有关。
这类水分可以用外压或加热蒸发而除去。
3. 自由水。
或称机械结合水,存在于固体颗粒质点之间的孔隙中,依靠内聚力与物料松弛地结合着的水分。
这种水容易排出。
排出过程中由于固体颗粒互相靠拢而发生固体收缩,其收缩体积约等于所排出自由水的体积。
因此,自由水又称为收缩水。
所以,物料性质不同,含水情况各异时,干燥机理也就不一样。
特别是干燥后对固体的孔结构有一定要求的物料,干燥方式的选择会对产品性能产生较大的影响。
下面介绍实验室常用干燥方法。
二、常用干燥方式(一)加热干燥法加热干燥是利用热能将物质中的水分变成蒸汽蒸发而除去,方法很多。
1. 电热恒温干燥箱干燥。
这是实验室最常用的加热干燥设备,操作方便,温度可以自动控制,适合于少量固体物料的干燥及烘焙。
其使用及操作注意事项可参见第一章第二节。
2. 真空干燥箱。
真空干燥箱是使物料在真空状态下进行加热干燥的设备,也是实验室的常用干燥设备之一。
农产品的干燥原理及技术农产品的干燥是指通过控制农产品内部和外部的水分,使其水分含量达到一定的要求,从而达到保鲜和保存的目的。
干燥可以有效地延长农产品的保鲜期,并减少其容易腐烂和变质的可能性。
以下是农产品的干燥原理及技术的介绍。
一、干燥原理:1.传导:传导是指热量通过物体内部的分子振动和传递来进行传导,从而使物体内部的水分蒸发。
在干燥过程中,传导方式是主要的传热方式之一2.对流:对流是指热空气的流动使物体表面的水分蒸发。
通过控制对流的速度和温度,可以加速水分的蒸发过程。
3.辐射:辐射是指通过热辐射来加热农产品,以促进水分的蒸发。
辐射干燥是一种常用的干燥方法,它可以提高干燥效率和品质。
二、干燥技术:1.阳光照射干燥:阳光照射干燥是一种简单且经济的干燥方法。
它利用太阳能作为热源,将农产品放置在太阳下暴晒,通过太阳能的辐射,将农产品内部和外部的水分蒸发。
这种干燥方法适用于气候干燥、阳光充足的地区,但需注意控制干燥时间和温度,以避免农产品质量的下降。
2.自然风吹干燥:自然风吹干燥是将农产品散放在开阔地或通风良好的场地上,利用自然风力将农产品表面的水分吹干。
这种方法适用于干燥天气条件下进行,可以减少农产品表面的水分,但干燥效率较低。
3.热风干燥:热风干燥是通过加热空气并使其对农产品进行吹风,从而实现农产品的干燥。
这种方法适用于中小型的农产品干燥,可以通过控制温度和风速,提高干燥效率。
4.滚筒干燥:滚筒干燥利用滚筒的旋转运动将农产品进行翻动和翻滚,使其表面的水分蒸发。
这种方法适用于大型农产品的干燥,可以提高干燥效率和品质。
5.微波干燥:微波干燥是将农产品置于微波辐射区域内进行干燥,微波能量可以迅速加热农产品内部的水分,从而实现干燥的目的。
微波干燥具有干燥速度快、能耗低、干燥效果好等优点,适用于各种类型的农产品。
综上所述,农产品的干燥原理是利用传导、对流和辐射的方式,通过控制水分的蒸发实现的。
干燥技术包括阳光照射干燥、自然风吹干燥、热风干燥、滚筒干燥和微波干燥等。