文档介绍：第七章干燥
湿空气的性质与湿度图
干燥过程的物料衡算与热量衡算
干燥速率与干燥时间
干燥器
在化工生产中,一些固体产品或半成品可能混有大量的湿分。将湿分从物料中去除的过程,称为去湿。
去湿的方法可分为以下三类:
机诫去湿:用于去除固体物料中大部分湿分。
吸附去湿:用于去除少量湿分。
热能去湿(干燥):向物料供热以汽化其中
的湿分的单元操作。
第一节概述
干燥过程的分类:
常压干燥
真空干燥
连续式
间歇式
传导干燥(间接加热干燥)
对流干燥(直接加热干燥)
辐射干燥
介电加热干燥
按操作压力分
按操作方式分
按供热方式分
根据供热方式不同,干燥可分为四种:
传导干燥(间接加热干燥):
热能通过壁面以传导方式加热物料。
对流干燥(直接加热干燥):
干燥介质与湿物料直接接触,并以对流
方式加热湿物料。
辐射干燥:
热能以电磁波的形式射到湿物料表面。
介电加热干燥:
将湿物料置于高频电场内,使其被加热。
本章主要讨论对流干燥,干燥介质是热空气,除去的湿分是水分。由热空气给湿物料提供热量,湿物料蒸发的水分再由热空气带走。
对流干燥是传热、传质同时进行的过程,但传递方向不同,是热、质反向传递过程:
传热
传质
方向
推动力
气
固
固
气
温度差
水汽分压差
7-1-1 加热方法对干燥过程的影响
* 物料表面水汽压力大于干燥介质中水汽分压;
* 干燥介质要将汽化的水分及时带走。
干燥过程进行的必要条件:
干燥过程推动力
传质推动力:物料表面水分压P表水> 热空气中的水分压P空水
传热推动力:热空气的温度t空气>物料表面的温度t物表
除水分量
空气消耗量
干燥产品量
热量消耗
干燥时间
物料衡算
能量衡算
涉及干燥速率和水在气固相的平衡关系
涉及湿空气的性质
解决这些问题需要掌握的基本知识有:
(1) 湿分在气固两相间的传递规律;
(2) 湿气体的性质及在干燥过程中的状态变化;
(3) 物料的含水类型及在干燥过程中的一般特征;
(4)干燥过程中物料衡算关系、热量衡算关系和速率关系。
干燥过程基本问题
第二节湿空气的性质和湿物料的性质
通常用两个参数来表征空气中所含水分的大小:
湿度 H 及相对湿度φ
一、湿度(湿含量)H
定义:湿空气中所含水蒸汽的质量与绝干空气质量之比。
湿度的单位:[kg水/kg干空气]
7-2-1 湿空气的性质
湿度又称湿含量或称绝对湿度。
湿空气是由水蒸汽和绝干空气构成
H =
Kg水汽
Kg绝干空气
=
nvMv
ng Mg
=
nv:湿空气中水汽的摩尔数,kmol;
ng:湿空气中绝干空气的摩尔数,kmol;
Mv:水汽的分子量,kg/kmol;
Mg:空气的平均分子量, kg/kmol。
当湿空气可视为理想气体时,则有:
式中:pw为空气中水蒸汽分压。
即:
当P为一定值时: