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第八章干燥
教学要求
§ 8-0 概述
§ 8-1 湿气的性质和湿焓图
§ 8-2 干燥过程的物料衡算和热量衡算
§ 8-3 固体物料在干燥过程中的平衡关系与速率关系
§ 8-4 干燥设备
复习
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教学要求
重点:干燥介质的性质,干燥过程的物、热衡算,干燥过程的平衡及速率关系。
覆盖内容:干燥过程的基本概念,干燥介质的作用;干燥介质的性质与t-H(I-H)图;干燥过程的物、热衡算,对特殊干燥过程热衡算式的简化,干燥过程的热效率与干燥效率;干燥过程的平衡关系,结合湿份、非结合湿份、平衡湿份、自由湿份及最大吸湿湿含量的概念,传质方向与限度的确定;恒定干燥条件下的干燥曲线及干燥速率曲线及测定方法,恒速段降速段、临界湿含量的概念及影响因素,恒定干燥条件下干燥式间的计算;典型干燥设备的结构特点及设计原则。
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化工原理
§8-0 概述
常用的除湿方法
机械除湿:通过压榨、过滤和离心分离等方法去湿。
吸附除湿:用固体吸附剂,如CaCl2、硅胶等吸去物料中所含的水分。
供热干燥:指利用热能,使湿物料中的湿分气化而除去的方法。
干燥介质:用于为湿物料提供热量并作为湿汽的载体。
多余湿粉
制盐:
卤水
精制
蒸发
结晶
聚四氟乙烯:
单体
聚合
洗涤
离心分离
??
??
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化工原理
§8-0 概述
根据加热方式可分为传导干燥、对流干燥(箱式干燥器、回转圆筒干燥器、洞道式干燥器、流化床干燥器(两种) 、气流干燥器、喷雾干燥器)、辐射干燥和介电加热干燥。
干燥方法的分类
根据操作压强:常压干燥、真空干燥
根据操作方式:连续干燥、间歇干燥
对流干燥——化工生产中最常用的干燥方式:
空气预热器,热空气干燥器,湿料与热空气进行热、质传递。结果:空气中湿分含量升高、固体物料中湿分含量减小。
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化工原理
§8-0 概述
干燥是热、质同时传递的过程
干燥介质:用来传递热量(载热体)和湿份(载湿体)的介质。
注意:只要物料表面的湿份分压高于气体中湿份分压,干燥即可进行,与气体的温度无关。
气体预热并不是干燥的充要条件,其目的在于加快湿份汽化和物料干燥的速度,达到一定的生产能力。
固体干燥过程的基本问题可以归结为以下四个方面:
⑴确定的干燥介质用量; ⑵优化干燥条件的;
⑶强化干燥速率的; ⑷选择合理的干燥方法。
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化工原理
§8-1干燥介质的性质及湿焓图
§8-1-1 干燥介质的性质
湿气体= 绝干气体+ 湿份蒸汽
一湿度
对于空气-水系统:
Mw=,Mg= kg/kmol
总压一定时,湿气体的湿度只与湿份蒸汽的分压有关。
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化工原理
§8-1干燥介质的性质及湿焓图
总压一定时,饱和湿度只与物系所处的温度有关。它表述了一定压强和温度下湿气体所能容纳湿分蒸汽的最大值。
二相对湿度
值越低,气体偏离饱和的程度越远,吸湿潜力越大;
=100% 时,p= ps,气体已被湿份蒸汽所饱和,不能再吸湿。
= f (H, t)。 t↑,则ps ↑,若H 不变,则t↑,。
若H 不变,t↓,则,。当气体达到饱和状态(露点)而继续冷却时,气体中的湿份将呈液态析出,此时=1(不变)。
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化工原理
§8-1干燥介质的性质及湿焓图
三比容
空气——水
四比热容cH
空气——水
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化工原理
§8-1干燥介质的性质及湿焓图
五焓I
空气-水
六干球温度t 和湿球温度tw
u>5m/s
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化工原理
§8-1干燥介质的性质及湿焓图
稳态:空气递给水的热量=水分汽化所需的热量
七绝热饱和冷却温度tas
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化工原理