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第八章干燥设备第一节概述定义：凡是使物料（溶液、悬浮液及浆液）所含水分由物料向气相转移，从而变物料为固体制品的操作，统称干燥。
根据这一定义，干燥的含义显然与过滤、压榨等滤干、榨干以及浓缩均有区别。
要使水分从物料转移到气相，物料必须受热，水分吸收热量才能汽化。
物料受热的方式仍然就是三种基本传热方式，即对流、传导和辐射。
因此根据传热方式的不同干燥分热风干燥、接触干燥和辐射干燥。
物料中水分的汽化可以在不同的状态下进行，水分是在液态下汽化的，倘若预先将物料中水分冻结成冰，而后在极低的压力下，使之直接升华而转入气相，这种干燥称为冷冻干燥或冷冻升华干燥。
（应用：）干燥在国民经济各部门都有着重要意义。
食品工业中干燥操作是一项最基本的单元操作，对于干燥食品它是一项主要的单元操作。
例如：果蔬的干制，奶粉和蛋黄粉的制造，面包饼干的焙烤和淀粉的制造等等。
另外发酵食品，味精，柠檬酸，酶制剂等等。
啤酒生产中麦芽干燥，制糖生产中砂糖的干燥等。
目的：食品干燥目的是去除物料中的水分，减少其体积和重量，便于产品的储存和运输；可防止微生物在成品中繁殖。
干燥的方法：热风干燥---空气干燥法此法直接以高温的空气作热源，籍对流传热，将热量传给物料，使水分汽化同时被空气带走。
接触干燥法：此法是间接靠间壁的导热，将热量传给与间壁接触的物料。
热源可为水蒸气、热水、燃气、热空气等。
辐射法：此法是利用红外线、远红外线、微波或介电等能源将热量产给物料。
干燥通常是产品生产过程中最后一道工序，因此与产品质量，最终产品有着重要关系。
如果干燥过程控制不好，会使产品变质而受到损失。
食品多为热敏性物料，在干燥过程中如果控制不好导致变质，破坏其色、香、味，影响产品质量。
干燥方法和干燥设备的选择，应根据产品的特点，产量、经济性等综合考虑。
目前食品产品的干燥广泛采用的是空气干燥法。
空气干燥设备按工作原理分为：气流干燥、沸腾干燥和喷雾干燥。
气流干燥：高速热气流将颗粒悬浮于气流忠，一边与热气流并流输送，一边进行干燥。
时间：2015年4月18日整理人：李辉虎干燥基本知识整理干燥剂分为化学吸附的干燥剂和物理吸附的干燥剂：化学吸附的常用干燥剂有生石灰、氯化镁、氯化钙、碱石灰或五氧化二磷、硅酸等，它们是通过化学方式吸收水分子并改变其化学结构，变成另外一种物质；物理吸附的常用干燥剂有硅胶干燥剂、粘土干燥剂、分子筛干燥剂、矿物干燥剂、纤维干燥剂、蒙脱石干燥剂等。
1.常见化学干燥剂注：使用高氯酸盐时务必小心，碳、硫、磷及一切有机物都不能与之接触，否则会发生猛烈爆炸，造成危险。
2.常见化学干燥剂简述① 无水氯化钙：无定形颗粒状(或块状)，价格便宜，吸水能力强，干燥速度较快。
吸水形成含不同结晶水的水合物CaCl2•nH2O （n＝1，2，4，6），最终吸水产物为CaCl2•6H2O （30℃以下)，是实验室中常用的干燥剂之一。
但是氯化钙能水解成Ca(OH)2或Ca(OH)Cl ，因此不宜作为酸性物质或酸类的干燥剂。
同时氯化钙易与醇类、胺类及某些醛、酮、酯形成分子络合物。
如与乙醇生成CaCl2•4C2H5OH、与甲胺生成CaCl2•2CH3NH2、与丙酮生成CaCl2•2(CH3)2CO 等，因此不能作为上述各类有机物的干燥剂；② 无水硫酸钠(Na2SO4）：白色粉末状，吸水后形成Na2SO4•10H2O。
因其吸水容量大，且为中性盐，对酸性或碱性有机物都可适用，价格便宜，因此应用范围较广。
但它与水作用较慢，干燥程度不高。
当有机物中夹杂有大量水分时，常先用它来作初步干燥，除去大量水分，然后再用干燥效率高的干燥剂干燥。
使用前最好先放在蒸发皿中小心烘炒，除去水分，然后再用；③ 无水硫酸镁(MgSO4)：白色粉末状，吸水容量大，吸水形成结晶水的硫酸镁MgSO4•nH2O （n＝1，2，4，5，6，7）。
最终吸水产物为MgSO4•7H2O（48℃以下)。
由于其吸水较快，且为中性化合物，对各种有机物均不起化学反应，故为常用干燥剂。
特别是那些不能用无水氯化钙干燥的有机物常用它来干燥；④ 无水硫酸钙(CaSO4)：白色粉末，吸水容量小，吸水后形成2CaSO4•H2O（100℃以下)。
例题[例1]：若常压下某湿空气的温度为20℃、湿度为0.014673㎏/㎏绝干气，试求：⑴湿空气的相对湿度；⑵湿空气的比容；⑶湿空气的比热；⑷湿空气的焓。
若将上述空气加热到50℃，再分别求上述各项。
解：20℃时的性质：⑴相对湿度从附录查出20℃时水蒸气的饱和蒸汽压p0=2.3346kPa。
或解得该空气为水气饱和，不能作干燥介质用。
⑵比容v H⑶比热c H或⑷焓I或50℃时的性质：⑴相对湿度从附录查出50℃时水蒸气的饱和蒸汽压为12.340kPa。
当空气从20℃加热到50℃时，湿度没有变化，仍为0.014673kg/kg绝干气，故：解得由计算结果看出，湿空气被加热后虽然湿度没有变化，但相对湿度降低了。
所以在干燥操作中。
总是先将空气加热后再送入干燥器中，目的是降低相对湿度以提高吸湿能力。
⑵比容v H湿空气被加热后虽然湿度没有变化，但受热后体积膨胀，所以比容加大。
因常压下湿空气可视为理想混合气体，故50℃时的比容也可用下法求得：⑶比热c H湿空气的比热只是湿度的函数，因此20℃与50℃时的湿空气比热相同，均为1.038kJ/kg绝干气。
⑷焓I湿空气被加热后虽然湿度没有变化，但温度增高，故焓值加大。
[例2]：常压下湿空气的温度为30℃、湿度为0.02403㎏/㎏绝干气，试计算湿空气的各种性质，即：⑴分压p；⑵露点t d；⑶绝热饱和温度t as；⑷湿球温度t w。
解：⑴分压p或解得⑵露点t d将湿空气等湿冷却到饱和状态时的温度为露点，相应的蒸汽压为水的饱和蒸气压，由附录查出对应的温度为27.5，此温度即为露点。
⑶绝热饱和温度t as由于H as是t as的函数，故用上式计算t as时要用试差法。
其计算步骤为：①设t as=28.4℃②由附录查出28.4℃时水的饱和蒸气压为3870Pa，故：③求c H，即或④核算t as。
0℃时水的汽化热，故：故假设t as=28.4℃可以接受。
⑷湿球温度t w对于水蒸气~空气系统，湿球温度t w等于绝热饱和温度t as，但为了熟练计算，仍用公式计算湿球温度t w。
干燥的知识点总结本文将对干燥的知识点进行详细总结，包括干燥的定义、原理、分类、工业应用、干燥技术等内容。
干燥是指将物料中的水分蒸发或除去，从而使物料达到一定的干燥程度的过程。
干燥是许多工业生产过程中不可或缺的环节，对产品的品质、稳定性、储存性能等都有极大的影响。
了解干燥的原理和技术对于工程师和生产管理人员来说都是非常重要的。
一、干燥的原理干燥的原理是将物料中的水分通过热风或其他方式蒸发或除去。
在真空条件下，水分的蒸发温度比在常压条件下低，这是因为在真空条件下，水分的汽相压力比在常压条件下低。
在物料表面形成水分蒸发膜后，蒸发速率呈现出两种不同方式：一种是受物料原料热导率限制的内部干燥速率，另一种是受负压决定的物料表面的表面干燥速率。
了解干燥的原理有助于正确选择干燥设备和控制干燥过程中的参数。
二、干燥的分类根据干燥方式的不同，可以将干燥分为传热干燥和传质干燥两种类型。
传热干燥是指通过热风或其他方式使物料中的水分蒸发，传质干燥是指通过物料与干燥介质之间的接触使水分传递到干燥介质中。
在实际的生产过程中，常见的干燥方式包括自然干燥、风干、喷雾干燥、真空干燥、冻干、微波干燥等。
每种干燥方式都有其适用的范围和特点，选择合适的干燥方式对于提高生产效率和产品质量都有非常重要的意义。
三、干燥的工业应用干燥在许多工业领域都有着广泛的应用。
在食品工业中，干燥被用于食品加工、果蔬干燥、腌制食品的制造等；在化工工业中，干燥被用于化工产品的生产、粉体材料的干燥等；在医药和农药工业中，干燥常被用于药物的生产和加工、农药的生产等。
干燥在建材、冶金、环保、电子等工业领域也有着重要的应用。
了解不同行业对干燥的要求和应用，有助于选择合适的干燥设备和技术，提高生产效率和产品质量。
四、干燥的技术在干燥的过程中，控制温度、湿度、风速等参数对于干燥效果至关重要。
常见的干燥设备包括干燥机、流化床干燥设备、喷雾干燥设备、卧式干燥设备、真空干燥设备、微波干燥设备等。
第八部分 干燥基础知识 一、选择题（中级工） 1、( C )是根据在一定的干燥条件下物料中所含水分能否用干燥的方加以除去来划分的。 A、结合水分和非结合水分 B、结合水分和平衡水分 C、平衡水分和自由水分 D、自由水分和结合水分 2、（ D ）越少，湿空气吸收水汽的能力越大 A、湿度 B、绝对湿度 C、饱和湿度 D、相对湿度 3、50kg湿物料中含水10kg，则干基含水量为（ C ）%。 A、15 B、20 C、25 D、40 4、饱和空气在恒压下冷却，温度由t1降至t2，则（ B ）：其相对湿度φ（ ），绝对湿度H（ ），露点td（ ）。 A、增加、减小、不变 B、不变、减小、不变 C、降低、不变、不变 D、无法确定 5、不能用普通干燥方法除去的水分是（ D ） A、结合水分 B、非结合水分 C、自由水分 D、平衡水分 6、除了（ A ），下列都是干燥过程中使用预热器的目的。 A、提高空气露点 B、提高空气干球温度 C、降低空气的相对湿度 D、增大空气的吸湿能力 7、当φ＜100%时，物料的平衡水分一定是（ C ）。 A、非结合水 B、自由水份 C、结合水分 D、临界水分 8、当被干燥的粒状物料要求磨损不大，而产量较大时，可选用（ C ）较合适。 A、气流式 B、厢式 C、转筒式 9、当湿空气的湿度H一定时，温度t越高则（ D ）。 A、相对湿度百分数φ越高，吸水能力越大。 B、相对湿度百分数φ越高，吸水能力越小。 C、相对湿度百分数φ越低，吸水能力越小。 D、相对湿度百分数φ越低，吸水能力越大。 10、对于不饱和空气，其干球温度t，湿球温度tw和露点td之间的关系为：（ B ） A、tw>t>td B、t>tw>td C、td> t>tw D、td>tw>t 11、对于对流干燥器，干燥介质的出口温度应（ C ）。 A、低于露点 B、等于露点 C、高于露点 D、不能确定 12、对于木材干燥，应采用（ B ）。 A、应采用干空气有利于干燥 B、应采用湿空气有利于干燥 C、应该采用高温空气干燥 D、应该采用明火烤 13、对于一定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，其湿球温度（ B ）。 A、愈高 B、愈低 C、不变 D、不定，与其他因素有关 14、对于一定水分蒸发量而言，空气的消耗量与（ D ）无关。 A、空气的最初湿度 B、空气的最终湿度 C、空气的最初和最终湿度 D、经历的过程 15、反映热空气容纳水气能力的参数是（ B ）。 A、绝对湿度 B、相对湿度 C、湿容积 D、湿比热容 16、干、湿球温度差（T-T湿）较大表示（ B ） A、湿空气的吸热能力强 B、湿空气的吸湿汽化水分能力强 C、表示湿空气的相对湿度较大 17、干燥得以进行的必要条件是（ C ）。 A、物料内部温度必须大于物料表面温度 B、物料内部水蒸气压力必须大于物料表面水蒸气压力 C、物料表面水蒸气压力必须大于空气中的水蒸气压力 D、物料表面温度必须大于空气温度 18、干燥过程中可以除去的水分是（ D ） A、结合水分和平衡水分 B、结合水分和自由水分 C、平衡水分和自由水分 D、非结合水分和自由水分 19、增加湿空气吹过湿物料的速度，则湿的平衡含水量（ B ）。 A、增大 B、不变 C、下降 D、不能确定 20、干燥热敏性物料时，为提高干燥速率，不宜采用的措施是（ A ）。 A、提高干燥介质的温度 B、改变物料与干燥介质的接触方式 C、降低干燥介质相对湿度 D、增大干燥介质流速 21、在总压不变的条件下，将湿空气与不断降温的冷壁相接触，直至空气在光滑的冷壁面上析出水雾，此时的冷壁温度称为（ C ） A、湿球温度 B、干球温度 C、露点 D、绝对饱和温度 22、干燥是（ C ）过程。 A、传质 B、传热 C、传热和传质 23、工业上用（ D ）表示含水气体的水含量。 A、百分比 B、密度 C、摩尔比 D、露点 24、将饱和湿空气在等压下降温，其湿度将（ A ）。 A、下降 B、不变 C、增大 D、不能确定 25、将不饱和空气在恒温、等湿条件下压缩,其干燥能力将（ C ） A、不变 B、增加 C、减弱 26、将不饱和湿空气在总压和湿度不变的条件下冷却，当温度达到（ C ）时，空气中的水汽开始凝结成露滴。 A、干球温度 B、湿球温度 C、露点 D、绝热饱和温度 27、将氯化钙与湿物料放在一起，使物料中水分除去，这是采用哪种去湿方法？（ B ） A、机械去湿 B、吸附去湿 C、供热去湿 D、无法确定 28、将水喷洒于空气中而使空气减湿，应该使水温（ D ）。 A、等于湿球温度 B、低于湿球温度 C、高于露点 D、低于露点 29、进行干燥过程的必要条件是干燥介质的温度大于物料表面温度，使得（ A ）。 A、物料表面所产生的湿分分压大于气流中湿分分压 B、物料表面所产生的湿分分压小于气流中湿分分压 C、物料表面所产生的湿分分压等于气流中湿分分压 D、物料表面所产生的湿分分压大于或小于气流中湿分分压 30、属于空气干燥器是如下（ C ） A、热传导式干燥器 B、辐射形式干燥器 C、对流形式干燥器 31、空气经过绝热饱和器时不发生变化的参数是（ C ） A、温度 B、湿度 C、焓 D、潜热 32、在总压101.33kPa，温度20℃下，某空气的湿度为0.01Kg水/ Kg干空气,现维持总压不变,将空气温度升高到50℃,则相对湿度（ B ）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、无法判断 33、利用空气作介质干燥热敏性物料，且干燥处于降速阶段，欲缩短干燥时间，则可采取的最有效措施是（ B ）。 A、提高介质温度 B、增大干燥面积，减薄物料厚度 C、降低介质相对湿度 D、提高介质流速 34、流化床干燥器发生尾气含尘量大的原因是（ A ）。 A、风量大 B、物料层高度不够 C、 热风温度低 D、 风量分布分配不均匀 35、某物料在干燥过程中达到临界含水量后的干燥时间过长，为提高干燥速率，下列措施中最为有效的是（ D ）。 A、提高气速 B、提高气温 C、提高物料温度 D、减小颗粒的粒度 36、在绝热饱和器中空气经历的过程为（ A ）变化。 A、等焓增湿 B、等温增湿 C、等焓减湿 D、等温等湿 37、气流干燥器适用于干燥（ B ）介质。 A、热固性 B、热敏性 C、热稳定性 D、一般性 38、在一定温度和总压下，湿空气的水汽分压和饱和湿空气的水汽分压相等，则湿空气的相对湿度为（ B ）。 A、0 B、100% C、0～50% D、50% 39、若需从牛奶料液直接得到奶粉制品，选用（ D ）。 A、沸腾床干燥器 B、气流干燥器 C、转筒干燥器 D、喷雾干燥器 40、湿空气不能作为干燥介质的条件是（ B ）。 A、相对湿度大于1 B、相对湿度等于1 C、相对湿度等于0 D、相对湿度小于0 41、湿空气达到饱和状态时，露点温度T露、干球温度T、湿球温度T湿三者的关系为（ D ）。 A、 T>T湿>T露 B、 T露>T湿>T； C、 T湿>T露>T； D、T=T露=T湿 42、在一定空气状态下，用对流干燥方法干燥湿物料时，能除去的水分为（ D ）． A、结合水分 B、非结合水分 C、平衡水分 D、自由水分 43、湿空气在预热过程中不变化的参数是（ A ）。 A、露点温度 B、焓 C、相对湿度 D、湿球温度 44、同一物料，如恒速阶段的干燥速率加快，则该物料的临界含水量将（ C ） A、不变 B、减少 C、增大 D、不一定 45、物料中的平衡水分随温度的升高而（ B ） A、增大 B、减小 C、不变 D、不一定，还与其他因素有关 46、下列条件中，影响恒速干燥阶段干燥速率的是（ C ） A、湿物料的直径 B、湿物料的含水量 C、干燥介质流动速度 D、湿物料的结构 47、下列叙述正确的是（ D ）。 A、空气的相对湿度越大，吸湿能力越强 B、湿空气的比体积为1kg湿空气的体积 C、湿球温度与绝热饱和温度必相等 D、对流干燥中，空气是最常用的干燥介质 48、相同的湿空气以不同流速吹过同一湿物料,流速越大,物料的平衡含水量（ C ） A、越大 B、越小 C、不变 D、先增大后减小 49、要小批量干燥晶体物料，该晶体在摩擦下易碎，但又希望产品保留较好的晶形，应选用下面那种干燥器（ A ）。 A、厢式干燥器 B、滚筒干燥器 C、气流干燥器 D、沸腾床干燥器 50、已知湿空气的下列（ A ）参数，利用H-I图可查得其他未知参数。 A、（tw，t） B、（td，H） C、（P，H） D、（I，tw） 51、以下关于对流干燥的特点，不正确的是（ D ）。 A、对流干燥过程是气、固两相热、质同时传递的过程 B、对流干燥过程中气体传热给固体 C、对流干燥过程中湿物料的水被气化进入气相 D、对流干燥过程中湿物料表面温度始终恒定于空气的湿球温度 52、影响干燥速率的主要因素除了湿物料、干燥设备外，还有一个重要因素是：（ C ） A、绝干物料 B、平衡水分 C、干燥介质 D、湿球温度 53、用对流干燥方法干燥湿物料时，不能除去的水分为（ A ）。 A、平衡水分 B、自由水分 C、非结合水分 D、结合水分 54、欲从液体料浆直接获得固体产品，则最适宜的干燥器是（ C ） A、气流干燥器 B、流化床干燥器 C、喷雾干燥器 D、厢式干燥器 55、在（ C ）阶段中，干燥速率的大小主要取决于物料本身的结构，形状和尺寸，而与外部的干燥条件关系不大。 A、预热 B、恒速干燥 C、降速干燥 D、以上都不是 56、在干燥操作中，湿空气经过预热器后，相对湿度将（ C ）。 A、增大 B、不变 C、下降 D、不能确定 57、在等速干燥阶段，用同一种热空气以相同的流速吹过不同种类的物料层表面，则对干燥速率的正确判断是（ C ）。 A、随物料的种类不同而有极大差别 B、随物料种类不同可能会有差别 C、不同种类物料的干燥速率是相同的
