第七章-干燥.ppt

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4、微波加热干燥5、冷冻干燥三、对流干燥过程的传热与传质,温度差：

分压差：

对流干燥流程特点,

（1）干燥过程的传热、传质,

（2）干燥过程进行的必要条件湿物料表面水汽压力大于干燥介质水汽分压；干燥介质将汽化的水汽及时带走。

第二节湿空气的性质及焓湿图一、湿空气的性质1、含湿量的表示方法湿空气中水汽分压Pv湿空气中干空气分压Pg相对湿度,=0：

干空气=1：

饱和湿空气,水的饱和蒸汽压,湿度H：

1kg干空气所对应的水汽质量。

饱和湿度Hs：

1、湿空气的比体积vH,二、湿空气的比容、比热容和焓,计算式,2、湿空气的比热容cH,湿度为H的湿空气温度升高1K所需的热量。

计算式标准状态,3、湿空气的焓I,干气的焓Ig与所含Hkg水汽的焓HIv之和。

以0的干空气和液态水的焓为基准：

3、湿空气的温度1）干球温度,干球温度简称温度，是指空气的真实温度t。

2）湿球温度大量快速流动的空气与少量的水接触，达到稳定时（动态平衡），湿球温度计所指示温度就称为湿球温度，用tw表示。

空气以对流的方式传给水的热量速率水分气化所需要的潜热速率,空气主体与湿球表面间的对流传热系数，W/（m2）；湿球表面积；以湿度差为推动力的对流传质系数，kg水/s；湿球表面处的空气，在tw下的饱和湿度；在tw下水的汽化潜热。

3）绝热饱和温度在与外界绝热的条件下，少量空气和大量的水经过无限长的时间接触，空气的温度和水温相等，称这一稳定温度为湿空气的绝热饱和温度，用tas表示。

空气从进口到出口是一个绝热降温增湿的过程（绝热饱和过程），也成为等焓过程。

湿球温度与绝热饱和温度的区别：

少量水达到湿球温度，水和空气处于热量传递和水汽传递的动态平衡状态。

少量空气达到绝热饱和温度，水和空气的温度相同，处于静态平衡状态。

对于空气水物系，,4）露点温度,在总压不变的条件下，将不饱和湿空气冷却，直到冷凝出水珠为止，此时，湿空气的温度为露点温度，用td表示。

不饱和湿空气,饱和湿空气,三、焓湿图及其应用1、焓湿图的结构反应了不饱和湿空气的各项参数：

在总压一定的条件下，只要规定两个相互独立的参数，其他参数即湿空气状态就可确定。

等湿线等焓线等温线等相对湿度线水气分压线,2、焓湿图的应用,第三节干燥过程的物料衡算和热量衡算一、物料含水量的表示1、湿基含水量w2、干基含水量X3、w、X的关系：

二、物料衡算（举例）1、绝干物料质量流量LC：

LCL1（1-w1）=L2（1-w2）2、水分蒸发量W：

W=Lc（X1-X2）=G（H2-H1）3、空气消耗量L：

三、干燥过程的热量衡算1、预热器的加热量,2、干燥器的热量衡算,湿空气的焓：

湿物料的焓：

热量衡算式：

一、物料的含水量1、自由水分与平衡水分1）平衡水分在一定空气状态下，湿物料中的恒定含水量。

即在一定空气状态下物料中不能除去的水分。

用表示，单位2）自由水分物料的总水分中，除了平衡水分以外的那部分水分。

第四节物料的平衡含水量与干燥速率,2、结合水分与非结合水分,1）非结合水分那些机械地附着在物料表面的水分，或物料堆积层中大空隙中的水分。

与固体的结合力弱，较易去除。

非结合水的性质和纯水相同，其蒸汽压和同温度下水的饱和蒸汽压相同。

2）结合水分结晶水、小毛细管内的水分、细胞内的水分等。

均是以化学力或物理化学力与固体相结合的，较难去除。

结合水的蒸汽压低于同温度下的水的饱和蒸汽压。

3、平衡含水曲线：

空气的相对湿度与平衡含水量之间的关系曲线,二、干燥试验曲线1、干燥试验装置与干燥曲线：

X-、X-曲线,2、干燥过程的三阶段预热阶段AB空气向物料传递热量，物料温度上升；物料表面的水汽压力大于空气水汽压力，物料向空气传质增大增大-dX/d（水分汽化速率）增大水分汽化所需热量等于空气传入物料的热量进入恒速干燥阶段。

恒速干燥阶段。

BC物料表面温度为该空气条件下的湿球温度tW；传热动力t-tW传质动力HW-H；物料表面湿润、水膜。

-dX/d（水分汽化速率）恒定。

降速干燥阶段CDE物料含水量下降，内部水向表面水移动，-dX/d（水分汽化速率）下降。

第一降速阶段：

出现不湿润点；第二降速阶段：

表面完全不湿润。

平衡含水量：

物料所产生的水汽压力，与空气水汽分压力相等时的含水量X*。

当物料含水量等于X*时：

-dX/d=0=t（空气温度）。

物料含水量X*为物料干燥的极限。

三、恒定条件下的干燥速率与干燥时间1、干燥速率曲线干燥速率定义：

曲线构成：

2、恒速干燥阶段特点,影响干燥速率的因素：

空气的温度和湿度；空气流速；空气与物料接触方式；,干燥时间计算,3、降速干燥阶段特点、影响干燥速率的因素,4种典型的降速干燥曲线：

降速干燥时间计算,4、临界含水量Xc的讨论,第五节干燥设备一、对流干燥器简介1、厢式干燥器,2、转筒,3、流化床,4、气流,5、喷雾,二、干燥器的选用1、根据物料的形态选择干燥器类型,2、与干燥器大小与构造有关事项3、与干燥产品质量有关事项4、节约热能5、其他,