物料干燥.ppt

文档介绍：物料干燥
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流体力学
材料工程基础---
固体物料干燥
为了满足贮存、运输、加工和使用等方面的不同需要，对化
工生产中涉及的固体物料，一般对其湿分（水分或化学溶剂）
含量都有一定的要求。在生产过程中，需要除去一些原料或半
成品中所含高于生产要求的水分，这种生产操作过程称为去湿
（除湿）。
除湿的方法
一般有:
（1）机械除湿，如离心分离、压榨、过滤等；
（2）物理除湿，如实验室使用干燥剂（如无水氯化钙，硅胶
等）来吸附湿物料中的水分；
（3）热能除湿（干燥），即利用热能来除去湿物料中湿分的方法。
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流体力学
材料工程基础---
固体物料干燥
干燥方法
自然干燥
人工干燥
外热源法干燥
内热源法干燥
传导干燥
对流干燥
场干燥法
辐射干燥
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流体力学
材料工程基础---
固体物料干燥
（1）传导干燥
热能通过传热表面以传导方式加热物料，使其中的水分汽化。
（2）对流干燥
热能通过热空气或热烟气等干燥介质以对流方式对物料表面进行加热。
（3）辐射干燥
热能以电磁波的形式辐射到物料表面加热物料。
（4）场干燥法
物料在高频电场或声波场由于交变作用，使物料的电能或声能变
为热能加热物料而除去水分。
化工中以连续操作的对流干燥应用最为普遍，干燥介质可以是不
饱和热空气、惰性气体及烟道气，需要除去的湿分为水分或其它化学
溶剂。
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流体力学
材料工程基础---
固体物料干燥
对流干燥过程特点：①是一种典型非稳态不可逆过程；②有多相多
组分参与，涉及相变传热传质，影响因素多；③干燥过程中传热传
质相互耦合；④干燥过程与物料性质、干燥介质组分和状态密切相
关。本章主要讨论以不饱和热空气为干燥介质，湿分为水的干燥过
程。其它系统的干燥原理与空气-水系统完全相同。
干燥静力学
在干燥操作中，不饱和湿空气既是载热体又是载湿体，因而可通过空气的状态变化来了解干燥过程的传热、传质特性，为此，应首先了解湿空气的性质。
干燥过程中湿空气中的水分含量是不断变化的，但绝干空气量不变，故湿空气的各性质参数均以1kg绝干空气作为基准。
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流体力学
材料工程基础---
固体物料干燥
、干空气与湿空气

干空气（绝干空气）：完全不含水蒸气的空气。
湿空气：含有水蒸气的空气，是干空气和水蒸气的混合物。
注：① 干空气成分比较稳定，可视为单一气体；
②一般空气都是湿空气，但空气中水蒸气的含量及变化都较小时，可近似视为干空气处理；
③空气中水蒸气含量高的湿空气密度小，大气压强低；
④湿空气中的水蒸气含量随地理环境及季节而异，且随
工况不同而变化。
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流体力学
材料工程基础---
固体物料干燥
（Dalton）分压定律
常压下湿空气可视为理想气体，依据道尔顿分压定律，湿空气的
总压 p 应为干空气的分压 pa 与水蒸气分压 pv 之和，即
p = pa + pv
在一定温度下，湿空气中的水蒸气含量不同，水蒸气分压则不同。
因此，湿空气可分为饱和空气和未饱和空气。
注：①未饱和空气的水蒸气分压低于同温度下水蒸气的饱和蒸汽压；
②饱和空气的水蒸气分压为同温度下水蒸气的饱和蒸汽压，因
而饱和空气不再具有吸湿能力。
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流体力学
材料工程基础---
固体物料干燥
湿空气中所含水蒸气的量称为空气的湿度。它可用三种方式表示：

单位体积湿空气所含水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度，用“ρv”
表示。湿空气的绝对湿度也即是该温度和分压下的水蒸气密度。则，

式中：Mv — 水蒸气的摩尔质量，Mv=18 kg/m3；
R --- 通用气体常数，其值为8314 J/（）；
Rv --- 水蒸气的气体常数，其值为462 J/（）。
饱和空气的绝对湿度为：
式中：psv --- 饱和水蒸气分压，Pa。
空气的湿度
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流体力学
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固体物料干燥
讨论：①绝对湿度仅表示湿空气中所含水蒸气的质量多少，不能完全