ch8 湿空气

第２３卷第３期　２０１１年９月　湖南文理学院学报（自然科学版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｕｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＡｒｔｓ　ａｎｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）　Ｖ＿０Ｉ．２３Ｎｏ．３　Ｓｅｐ．２０１１　

ｄｏｉ：ｉ０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１６７２—６１４６．２０１１．０３．０２４　

湿空气回潮膨胀烟丝工艺研究　

张超　，叶为全　，丁乃红　，赵春雷　

（１．安徽中烟工业有限责任公司技术中心，安徽合肥，２３００６１；２．安徽中烟工业有限责任公司投资管理部，安徽　

合肥．２３００８８）　

摘要：针对滚筒式快速回潮膨胀烟丝存在膨胀烟丝造碎以及填充值下降的问题，比较分析了湿空气缓慢回潮与　

滚筒快速回潮对膨胀烟丝填充值的影响，采用湿空气缓慢回潮可提高膨胀烟丝填充值１８．０％．通过实验研究了湿　

空气回潮膨胀烟丝的工艺条件，结果表明：采用网带连续批次回潮方式，回潮时间为６０　ｍｉｎ，相对湿度６２％，回潮　

环境温度２４．０℃的工艺条件，较适宜连续生产．　

关键词：膨胀烟丝；湿空气回潮；工艺研究；填充值　

中图分类号：ＴＳ　４５２＋．２　文章编号：１６７２—６１４６（２０１１）０３—００８５—０３　

Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｈｕｍｉｄ　ａｉｒ　ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ　ｅｘｐａｎｄｅｄ　ｔｏｂａｃｃｏ　

ＺＨＡＮＧ　Ｃｈａｏ　，ＹＥ　Ｗｅｉ．ｑｕａｎ２，ＤＩＮＧ　Ｎａｉ．ｈｏｎｇ　，ＺＨＡＯ　Ｃｈｕｎ．１ｅｉ　

（１．Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｈｉｎａ　ＴｏｂａｃｃｏＡｎｈｕｉ　Ｔｏｂａｃｃｏ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｈｅｆｅｉ　２３００６１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ　

Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，Ｃｈｉｎａ　Ｔｏｂａｃｃｏ　Ａｎｈｎｉ　Ｔｏｂａｃｃｏ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｈｅｆｅｉ　２３００８８，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｉｓ　ｔｏ　ｐｅｒｆｏｒｍ　ａ　ｇｒａｄｕａｌ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ＯＶ（Ｏｖｅｎ　Ｖｏｌａｔｉｌｅｓ）ｕｓｉｎｇ　ｈｕｍｉｄ　ａｉｒ　ｒａｔｈｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈｅ　

第1节 湿空气的性质与湿度图

在干燥操作中，采用不饱和空气为干燥介质，干燥过程所需空气用量、热量

消耗及干燥时间等均与湿空气的性质有关。故首先介绍湿空气的性质。

计算基准：干燥过程中，绝干空气的质量始终不变，故湿空气各种有关性质

及干燥计算均以单位质量绝干空气为计算基准。

5.1.1湿空气的性质

一、湿度H和相对湿度φ

表征空气中所含水蒸气多少的两个参数是湿度H和相对湿度φ。

1.湿度H

湿度又称湿含量，是湿空气中所含水蒸汽的质量与绝干空气质量之比。

(1)定义式

绝干空气kgkg

nn

nn

nMnM

H

gw

gw

ggww/622.0

2918



（5-1）

式中：gM

——干空气的摩尔质量，kg/kmol；

wM

——水蒸汽的摩尔质量，kg/kmol；

gn

——湿空气中干空气的千摩尔数，kmol；

wn

——湿空气中水蒸汽的千摩尔数，kmol。

(2)以分压比表示

pPp

H

622.0

（5-2）

式中：p

——水蒸汽分压，Pa；

P——湿空气总压，Pa。

(3)饱和湿度Hs：

若湿空气中水蒸汽分压恰好等于该温度下水的饱和蒸汽压Ps，此时的湿度

为在该温度下空气的最大湿度,称为饱和湿度，以Hs表示。

（5-3）

式中：

sp

——同温度下水的饱和蒸汽压，Pa。

由于水的饱和蒸汽压只与温度有关，故饱和湿度是湿空气总压和温度的函

数。

2.相对湿度φ

又称相对湿度百分数。即湿空气中水蒸汽分压p

与同温度下的饱和蒸气压之

比

sp

的百分数,称为相对湿度。

(1)定义式

%100

spp



（5-4）

相对湿度表明了湿空气的不饱和程度，反映湿空气吸收水汽的能力。φ=1

（或100%），表示空气已被水蒸汽饱和,不能再吸收水汽，已无干燥能力。φ愈

小，即p

与

sp

差距愈大，表示湿空气偏离饱和程度愈远，干燥能力愈大。

(2)H、φ、t 之间的函数关系：

（5-5）

由上式可见， 水蒸汽分压相同，即湿度相同，而温度不同的湿空气，若温

度愈高，则Ps值愈大，φ值愈小，干燥能力愈大。因此加热空气，可以提高干

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精品文档 第九章 干 燥

本 章 学 习 要 求

1．熟练掌握的内容

湿空气的性质及其计算；湿空气的湿度图及其应用；连续干燥过程的物料衡算与热量衡算；恒定干燥条件下的干燥速率与干燥时间计算。

2．理解的内容

湿物料中水分的存在形态及其；水分在气-固两相间的平衡关系；干燥器的热效率；各种干燥方法的特点；对干燥器的基本要求。

3．了解的内容

常用干燥器的主要结构特点与性能；干燥器的选用。

* * * * * * * * * * * *

§9.1 概 述

干燥是利用热能除去固体物料中湿分（水分或其它液体）的单元操作。在化工、食品、制药、纺织、采矿、农产品加工等行业，常常需要将湿固体物料中的湿分除去，以便于运输、贮藏或达到生产规定的含湿率要求。例如，聚氯乙烯的含水量须低于0.2%，否则在以后的成形加工中会产生气泡，影响塑料制品的品质；药品的含水量太高会影响保质期等。因为干燥是利用热能去湿的操作，能量消耗较多，所以工业生产中湿物料一般都采用先沉降、过滤或离心分离等机械方法去湿，然后再用干燥法去湿而制得合格的产品。

一、固体物料的去湿方法

除湿的方法很多，化工生产中常用的方法有：

1.机械分离法。即通过压榨、过滤和离心分离等方法去湿。耗能较少、较为经济，但除湿不完全。

2.吸附脱水法。即用干燥剂（如无水氯化钙、硅胶）等吸去湿物料中所含的水分，该方法只能除去少量水分，适用于实验室使用。

3.干燥法。即利用热能使湿物料中的湿分气化而去湿的方法。该方法能除去湿物料中的大部分湿分，除湿彻底。干燥法耗能较大，工业上往往将机械分离法与干燥法联合起来除湿，即先用机械方法尽可能除去湿物料中的大部分湿分，然后再利用干燥方法继续除湿而制得湿分符精品文档

精品文档 合规定的产品。干燥法在工业生产中应用最为广泛，如原料的干燥、中间产品的去湿及产品的去湿等。

第⼆章湿空⽓的物理性质及其焓湿图

第2章

创造满⾜⼈类⽣产、空⽓环境的主体⼜是通风⼯程的处理对象，2.1 湿空⽓的物理性质 2.1.1 空⽓的组成

通风⼯程的媒介是空⽓，（N 2）、氧（O 2）、氩（Ar ）、⼆氧化碳（CO 2体；多数成分如氮（N 2）、氧（O 2）、氩（Ar定，少数成分如⼆氧化碳（CO 2）组成。⽬前推荐的⼲空⽓标准成分见表2-1和图表2-1 注：该表中⽓体成分随时间和场所的不同，有较⼤变化；*氡有放射能，由Rn 220和Ｒn 222两种同位素构成，因为同位素混合物的原⼦量变化，所以不作规定。（Rn 220半衰期54s ，Ｒn 222半衰期3.83⽇）2.1.2 湿空⽓的物理性质

通风空调的空⽓成分与⼈们平时所说的“空⽓”实际是⼲空⽓加⽔蒸汽的混合物，即湿空⽓。 在湿空⽓中⽔蒸汽的含量虽少，但其变化却对空⽓环境的⼲燥和潮湿程度产⽣重要影响，且使湿空⽓的物理性质随之改变[4]。因此研究湿空⽓中⽔蒸汽含量的调节在通风空调中占有重要地位。 地球表⾯的湿空⽓中，尚有悬浮尘埃、烟雾、微⽣物及化学排放物等，由于这些物质并不影响湿空⽓的热⼒学特性，因此本章不涉及这些内容。 1、压⼒

空⽓分⼦永不停息、⽆规则的热运动对容器壁⾯产⽣的压强，习惯叫做空⽓的绝对静压，是⽓体状态的基本参量之⼀。海平⾯的标准⼤⽓压为101325Pa 。压⼒的单位有Pa 、mbar 等，⼤⽓压⼒各单位之间的换算见表2-2。

⼤⽓压⼒随海拔⾼度⽽变化，可由以下经验公式计算：2559.550)105577.21(H P P ??-=-，Pa （2-1）

式中 P 0——海平⾯⼤⽓压⼒，Pa ；H ——海拔⾼度，m 。

当海平⾯P 0=101325Pa 时，可作出海拔⾼度和⼤⽓压⼒变化关系的曲线，⼤⽓压⼒随海拔⾼度的变化如图2-2所⽰。⼤⽓压⼒值⼀般在⼠5%范围内波动。-1

1

2

3

4

5

6

7

8

405060708090100110

⼤⽓压 P /k P a