《81化工原理第八章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《81化工原理第八章（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、11、何为去湿？第 五 章 干燥 DryingDrying概述一、去湿及其方法从物料中脱除 湿分 的过程称为 去湿。湿分： 不一定是水分！22、去湿方法机械去湿法 ：挤压（拧衣服、过滤）物理法 ：浓硫酸吸收 , , 分子筛吸附 , , 膜法脱湿化学法 ：利用化学反应脱除湿分（ CaOCaO）干燥法： 加热二、干燥方法 二、干燥方法 11、传导干燥 热能通过传热壁面以 传导的方式 传给湿物料 被干燥的物料与加热介质不直接接触，属 间接干燥 优点： 热能利用较多 缺 点 ： 与 传 热 壁 面 接 触 的 物 料 易 局 部 过 热 而 变 质 ， 受 热 不均匀。22、辐射干燥 热能 以电磁波的
2、形式 由辐射器发射到湿物料表面，被物料吸收转化为热能，而将水分加热汽化。 优点 ：生产能力强，干燥产物均匀 缺点 ：能耗大33、介电加热干燥 将需干燥的物料置于交频电场内，利用 高频电场的交变作用 将湿物料加热，水分汽化，物料被干燥。优点 ：干燥时间短，干燥产品均匀而洁净。缺点 ：费用大。 44、对流干燥 热 能 以 对 流 给 热 的 方 式 由 热 干 燥 介 质 （ 通 常 热 空 气 ） 传 给 湿物 料 ， 使 物 料 中 的 水 分 汽 化 。 物 料 内 部 的 水 分 以 气 态 或 液 态形 式 扩 散 至 物 料 表 面 ， 然 后 汽 化 的 蒸 汽 从 表 面 扩 散
3、至 干 燥 介质主体，再由介质带走的干燥过程称为对流干燥。优点 ：受热均匀，所得产品的含水量均匀。 缺点 ：热利用率低。 三、分类 常压干燥 真空干燥 连续干燥 间歇干燥 传导干燥，间接干燥 对流干燥，直接干燥 辐射干燥，电磁波 介电干燥，高频电场 联合干燥四、对流干燥的传热传质过程 四、对流干燥的传热传质过程对流干燥中， 传热和传质同时发生11、传热过程 干燥介质 Q湿物料表面 Q湿物料内部22、传质过程 湿物料内部 湿分 湿物料表面 湿分 干燥介质 物 料 QQNNTtwpw p干燥介质： 载热体、载湿体干燥过程： 物料的去湿过程 介质的降温增湿过程第 一 节 湿空气的性质和湿焓图 5-1
4、-15-1-1湿空气的性质 湿空气的性质11、湿度 HH（ humidity）湿空气中水汽的质量与绝干空气的质量之比 ，又称湿含量。量湿空气中绝干空气的质 湿空气中水汽的质量Hgg wvMnMn对于水蒸气 空气系统： gvnnH2918 g vnn62.0vvpPpH 622.0 vpPfH ,当湿空气中水汽分压 ppww等于该空气温度下的饱和蒸汽压 ppss时，其湿度称为 饱和湿度 ，用 HHss表示。ssS pPpH 622.0 ),( tPfHS22、相对湿度百分数 （ relative humidityrelative humidity） 在总压 PP一定的条件下，湿空气中水蒸气分压
5、ppss与同温度下的饱和蒸汽压 ppss之比。 %10svpp相对湿度代表湿空 气 的 不 饱 和 程 度 ， 愈 低 ， 表 明 该 空 气偏 离 饱 和 程 度 越 远 ， 干 燥 能 力 越 大 。 =1=1， 湿 空 气 达 到饱和，不能作为干燥介质。将 %10svpp 代入 vvpPpH 622.0sspPpH 62.0在总压一定时 HTf ,33、比体积（湿容积） vvHH在湿空气中， 1kg1kg绝干空气体积和相应水汽体积之和，又称湿容积。 绝干气 水汽绝干空气 kg mmvH 33 PtHvH 510013.12732734.2218291 PtH 510013.1273273
6、24.172.0 44、比热容 ccHH常压下，将湿空气 1Kg1Kg绝干空气及相应水汽的温度升高（或降低） 11 所需要（或放出）的热量，称为湿比热。 vgH Hccc HcH 88.101.1 HfcH55、湿空气的焓 IIHH湿空气中 1 kg1 kg绝干空气的焓与相应水汽的焓之和。 Vg HIII 0HrtHCtCI vg 0HrtHCC vg HtH2490)8.101.1( 66、干球温度 tt和湿球温度 ttww11）干球温度 用普通温度计测得的 湿空气的真实温度 22）湿球温度 湿球温度计在温度为 tt， 湿度为 HH的不饱和空气流中，达到平衡或稳定时所显示的温度。 t大量的
7、湿空气 t, Htw 水t大量的 湿空气 t, H 水表面水的 分压高N,kH水向空气 主体传递Q,蒸发时 需要吸热tw自身降温 )( ttSQ SHHkN tsH )( , tNrQ)( , HHrktt tstH 对于空气 水蒸气系统而言 09.1Hk Htft ,当 tt 时， tsHH ,在一定的总压下，已知 tt、 ttww能否 确定 HH?77、绝热饱和冷却温度 ttasas水分向空 气中汽化 空气降 温增湿饱和ast绝热 焓 不变对绝热饱和器作焓衡算，即可求出绝热饱和温度 01 )( HrtHccI vg 02 )( rHtcHcI asasvasg 21 II 00 )()(
8、rHtcHcHrtHcc asasvasgvg Hvasgvg ccHcHcc 一般 HH及 HasHas值均很小 )(0 HHcrtt asHas Htftas , 是湿空气在绝热、冷却、增湿过程中达到的极限冷却温度。 对于空气 水系统， HHkc ttas注意：绝热饱和温度于湿球温度的区别和联系！88、露点 ttdd将不饱和空气 等湿冷却 到饱和状态时的温度 相应的湿度称为饱和湿度 dtsH,ddd tststs pPpH , 622.0 ddd tststs HPHp , 622.0 HHP622.0 对于水蒸汽 空气系统，干球温度、绝热饱和温度和露点间的关系为： 不饱和空气： das
9、tttt )(饱和空气： das tttt )(5-1-2 5-1-2 湿空气的 湿空气的 H-IH-I图 图 HtHI 2490)88.101.1( tHtI 01.1)249088.1( 辅助水平轴 干气水 kgkgH /,)(斜轴横轴 干气kgkJI /,一、 等 HH线：与纵轴平行二、 等 II线：与斜轴平行三、 等 tt线由得 上式是以 tt为参数的直线方程，且 tt，斜率 ，所以等 tt线为一族非平行直线。得 ， (P(P一定时 )五、水汽分压线sspPpH 62.0 )()( tfpfH s pPpH 62.0 )(622.0 HfHHPp 四、等 线由知当 PP一定时，给定 时
10、所以是一族曲线是一条近似直线 (H(H0.62) 0.62) 由22、湿度图的应用11）由测出的参数确定湿空气的状态 aa） 水与空气系统，已知 空气的干球温度 tt和湿球温度 ttww， 确定该 空气的状态点 A(t,H)A(t,H)。bb） 水与空气系统中，已知 tt和 ttdd， 求原始状态点 A(t,H)A(t,H)。c)c)水与空气系统中，已知 tt和 ， 求原始状态点 AA的位置22） 已 知 湿 空 气 某 两 个 可 确 定 状 态 的 独 立 变 量 ， 求 该 湿 空 气的其他参数和性质 AAtdA%AA 例： 已知湿空气的干球温度 tt=30=30 ， 相对湿度 =0.6
11、=0.6，求湿空气的湿度 HH， 露点 ttdd、 ttasas。 %1006.0t=30 AAH=0.016kg/kg干气DDtd=21 等焓线CCtas=235-2-1 5-2-1 湿物料的性质 湿物料的性质11、湿基含水量 W W WW湿物料的总质量 水分质量22、干基含水量 XX湿物料中绝干气的质量 湿物料中水分的质量X33、换算关系 XX1 1X第 第 二 二 节 节 干燥过程的物料与热量衡算 干燥过程的物料与热量衡算 5-2-2 5-2-2 干燥系统的物料衡算 干燥系统的物料衡算 11、水分蒸发量 W W 以 ss为基准，对水分作物料衡算 2211 GXLHGXLH 2112 XX
12、GHHLW 22、空气消耗量 LL 12 21HHXXGL 12 HHW每蒸发 1kg水分时，消耗的绝干空气数量 l WLl 121HH33、干燥产品流量 GG22对干燥器作绝干物料的衡算 11221 GG 2112 1GG5-2-3 5-2-3 干燥系统的热量衡算 干燥系统的热量衡算 11、热量衡算的基本方程 忽略预热器的热损失，以 1s为基准，对预热器列焓衡算 10 LIQLI p单位时间内预热器消耗的热量为： 01 IILQp 对干燥器列焓衡算，以 1s1s为基准 LD QIGLIQIGLI 2211单位时间内向干燥器补充的热量为 LD QIIGIILQ 1212单位时间内干燥系统消耗的
13、总热量为 Dp QQQ LQIIGIIL 1202 连续干燥系统热量衡算的基本方程式 假设： 新鲜干空气中水汽的焓等于离开干燥器废气中水汽的焓 20 VV II 湿物料进出干燥器时的比热取平均值 mc湿空气进出干燥器时的焓分别为： 0000 HItcI Vg 2222 HItcI Vg 0220202 HHIttcII Vg 0220200202 HHtcrttcII g 02202 8.1249001.1 HHttt 湿物料进出干燥器的焓分别为 111 mcI 222 mcI 1212 mcIIDp QQQ LQIIGIIL 1202 Lm QGc HHtttL 12 02202 88.1249001.1 12 HHWL 02 HHWQ 0220202 88.1249001.1 HHtHHWttL Lm QGc 12 Lm QGctWttL 12202 8.1249001.1 可见：向干燥系统输入的热量用于：加热空气；加热物料；蒸发水分；热损失 Xccc sm 22、干燥系统的热效率 %10 量向干燥系统输入的总热 蒸发水分所需的热量蒸发水分所需的热量为 WtWQV 12 187.48.12490 忽略物料中水分带
