《化工原理干燥教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工原理干燥教案（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、真诚为您提供优质参考资料，若有不当之处，请指正。干燥概述和湿空气的性质教 案 内 容备 注*一 教学目的1 了解几种干燥方式和干燥在化工生产中的应用2 掌握湿空气的各个参数的计算方法二 教学内容干燥概念和分类、空气中的水蒸气分压、空气的湿含量、相对湿度、湿空气的焓和湿质量热容、湿比容、干球温度、湿球温度。教学重点、难点及其处理1 重点湿空气的各个参数的计算方法2. 难点及其处理方法空气的湿球温度三 教学方法、手段讲解、实物演示、照片、动画四 板式设计第 O节 干燥概述一、干燥定义在化工生产中，一些固体物料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。去湿的分类：机械去湿：用机械方法去
2、湿。（省能。）热能去湿（即：干燥）：借热能汽化物料中湿分的单元操作（耗能！）二、干燥分类根据供热方式不同，干燥可分为以下四种情况：对流干燥：干燥介质（通常是空气）与湿物料直接接触，以对流方式加热湿物料，使湿分（水分）汽化，并带走所产生蒸汽。传导干燥： 热能通过壁面以传导方式加热物料。辐射干燥： 热能以电磁波的形式传到湿物料。介电加热干燥：将湿物料置于高频电场内，使其被加热。三、干燥目的便于贮存运输满足工艺要求四、干燥实例请同学们结合自己专业举例。第一节 湿空气的性质与湿度图一、湿空气的性质(一)水分含量1.湿度（湿含量）定义：湿空气中所含水蒸汽的质量与绝干空气质量之比。2.水汽分压与关系： 当
3、湿空气中水蒸汽分压恰好等于同温度下水蒸汽的饱和蒸汽压 时，则表明湿空气达到饱和，此时的湿度为饱和湿度3.相对湿度j定义：在一定温度及总压下，湿空气的水汽分压与同温度下水的饱和蒸汽压之比：当 =1时：= ，湿空气达饱和，不可作为干燥介质；当 1时： ，tw tas当空气为不饱和状态： t tw (= tas) td；当空气为饱和状态： t = tw (= tas) = td。4. 露点温度露点温度一定压力下，将不饱和空气等湿(不变)降温至饱和(=1)时的温度。湿度H与露点 的关系：下的饱和蒸汽压。二、空气的湿度图及其应用图示空气的湿度图的绘制和用法（图133，134，135）相律: F = C
4、+ 2 = 3 = 2； 知道2个量可求其他量。t-H图五条线：1.等 H 线； 2.等 t 线； 3.等 线；(*) 4.等 tas(tW)(*) 5.cH线。等线之做法某（如0.5): 任意 t 查ps H 可得t-H关系并画图。等tas线做法：某: 查, ().-可得关系并作图线。【例】在总压为101.3kpa下，空气的温度为20，湿度为0.01 kg水/kg干气。试求：1. 、；2. 总压P与湿度H不变，将空气温度提高至50时的；3. 温度t与湿度H不变，将空气总压提高至120kPa时的；结合湿度图，请同学们在课堂上讨论此题。六 思考题七 作业 13-2(5), 13-3, 13-4,
5、 13-9第三授课单元空气干燥器的热量衡算和空气出口状态的确定教 案 内 容备 注*一 教学目的1. 熟悉空气干燥器的热量衡算和干燥过程的图示2. 掌握空气干燥器的热效率和等焓干燥过程的计算二 教学内容空气干燥器的物料、热量衡算、热效率、理想干燥、非理想干燥、干燥过程的图示三 教学重点、难点及其处理1 重点等焓干燥过程的热量衡算和空气出口状态的确定2 难点及其处理方法热量衡算的能量去向。 采用图示解决此难点。四 教学方法、手段讲解为主五 板式设计第二节 干燥过程的物料衡算与热量衡算连续干燥过程：一、湿物料中含水率的表示方法（一）湿基含水率（二）干基含水率两种含水率之间的换算关系：，二、物料衡算
6、求解： 干燥介质用量，蒸发的水分量等蒸发的水分量：，GC = G1 (1-w1) = G2 (1-w2) 绝干空气用量：比干空气用量：二、热量衡算（一）热量衡算进出LI0 (注:I = cHt + r0H)G2cM2tM1 (注:0 C物料焓为0)WcltM1 (注:0 C液态水焓为0)QpQd (最后两项为”支付”热)LI2 G2cM2tM2Ql由上列衡算表得：Qp+Qd=L(I2-I0) + G2cM2(tM2-tM1) -WcMltM1 + Ql另一表示法：加入干燥系统的全部能量有四个用途：加热空气、蒸发水分、加热物料和热损失。（二）干燥设备的热效率思考：一般，h=3060%； 那么，损
7、失到哪里去了？如何减小损失，提高热效率？（用上图）影响热效率的因素：提高、提高、降低，则提高。此外，尽量利用废气中的热量，例如用废气预热冷空气或湿物料，或将废气循环使用，也将有助于热效率的提高。（三）理想干燥过程和实际干燥过程理想干燥过程（又称等焓干燥过程） 通常=0、=0、物料带进、带出的热量均可忽略不计。故有实际干燥过程(1) I2I1(2) I2I1上图为干燥过程的图示。BC、BC、BC”各线斜率的确定：针对蒸发的每1kg水作物料衡算：由：则有： 将(代入上式得所以斜率： 据此可作出BC等线。由该线可确定干燥介质出口状态。六 思考题七 作业 第四授课单元水分在空气与物料间的平衡关系和恒定
8、干燥条件下的干燥速度教 案 内 容备 注*一 教学目的1 了解各种形式的干燥器及其适用场合2 掌握水分在空气与物料间的平衡关系，恒定干燥条件下干燥速度曲线，恒速阶段与降速阶段的特征，恒定干燥条件下恒速阶段和降速阶段干燥时间的计算二 教学内容平衡水分、自由水分、结合水分、非结合水分、恒定干燥条件、干燥速度曲线、恒速阶段、降速阶段、临界水分、恒定干燥条件下恒速阶段和降速阶段干燥时间的计算、各种形式的干燥器三 教学重点、难点及其处理1 重点平衡水分、自由水分、结合水分、非结合水分的划分；恒定干燥条件下的干燥速度曲线；恒速阶段与降速阶段的特征和干燥时间的计算2 难点及其处理方法四 教学方法、手段讲解五
9、 板式设计第三节 干燥速度与干燥时间一、水分在空气与物料间的平衡关系(一)平衡水分与自由水分平衡水分（X*）不能用干燥方法除去的水分。X* = f（物料种类、空气性质）;自由水分（XX*）可用干燥方法除去的那部分水分。X - X*【例】在常压25下，水分在ZnO与空气间的平衡关系为：相对湿度 100%-，平衡含水量X*0.02 kg水/kg干料相对湿度 40%，平衡含水量X*0.007 kg水/kg干料现ZnO的含水量为0.025 kg水/kg干料，令其与25， 40%的空气接触，求物料的自由水分、平衡水分、结合水分和非结合水分。(二)结合水分与非结合水分结合水分水与物料结合力强， 。非结合水分水与物料结合力弱， 。结合水分与非结合水分只与物料的性质有关，而与空气的状态无关，这是与平衡水分的主要区别。平衡水分一定是结合水分。二、恒定干燥条件下的干燥速度恒定干燥条件：空气的温度、湿度、流速及与物料接触方式 不变。(大量空气, 少量物料)(O)干燥速度定义单位时间、单位干燥面积汽化水分量。， 即 kg水/m2s(一
