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第六章干燥操作技术【考纲要求】●了解去湿的方法和干燥的分类。●了解湿空气的性质和干球温度、湿球温度、绝热饱和温度的概念,了解湿空气H-I图的应用●掌握干燥器的物料衡算方程●了解干燥速率和干燥时间●理解干燥器的结构、特点,掌握干燥器的选择●掌握干燥操作条件的确定和流化床干燥器的基本操作【考点解析】::机械去湿方法、化学去湿方法、热能去湿方法(干燥)方法介绍适用场合机械去湿方法用压榨、抽吸、过滤和离心分离等方法除去湿分适用于不需要将湿分完全除去的情况化学去湿方法用生石灰、浓硫酸、无水氯化钙等吸湿性物料除去湿分费用高、操作麻烦,适用于小批量固体物料的去湿或除去气体中水分的情况热能去湿方法(干燥)用热能使湿分从物料中汽化,:(1)按照热能传给湿物料的方式,干燥可分为传导干燥、对流干燥、辐射干燥和介电加热干燥。(2)按操作总压的大小来分类,干燥可分为常压干燥和真空干燥。(3)按操作方式来分类,干燥可分为连续式干燥和间歇式干燥。,通常使用的干燥介质是空气,湿物料中被除去的湿分是水分。(1)典型的对流干燥工艺流程如图5-1图5-1对流干燥流程示意图空气经预热器加热后进入干燥器,气流与湿物料在此直接接触,空气沿流动方向温度降低,湿含量H增加,废气自干燥器另一端排出。对流干燥的原理如图5-2图5-2对流干燥过程的传热与传质传热:对流干燥过程中,物料表面温度θi低于气相主体温度t,因此热气流将热能传至固体物料表面,再由物料表面传至物料内部,这是一个传热过程。传质:固体物料表面水气分压Pi高于气相主体中水气分压P水气,因此水气分由固体物料内部以液态或气态扩散至物料表面,再透过物料表面气膜扩散至热气流主体,这是一个传质过程。所以,对流干燥是传热和传质同时进行的过程。干燥速率的快慢与好坏,与湿物料和热空气之间的传热、传质速率有关。(3)对流干燥的条件要使上述干燥过程得以进行,其必要条件是:物料表面气膜两侧必须有压力差,即被干燥物料表面产生的水蒸气分压Pi必须大于干燥介质(空气)中水蒸气分压P水气。两者的压力差即是汽化水分的推动力。压力差越大,干燥过程进行的越迅速。如果压力差等于零,表示干燥介质与物料之间的水蒸气达到动态平衡,干燥过程即停止。要保证此条件,生产过程中,需要不断及时的将汽化的水分带走,这一任务由湿空气来承担,所以,湿空气既是载热体又是载湿体。【跟踪练习】,使物料中水分除去,这是采用哪种去湿方法?(); B、化学去湿; C、供热去湿; D、()干燥介质中水蒸气分压。A、小于; B、等于; C、大于; D、()A、:1、B2、C3、(又称湿含量或绝对湿度)表明湿空气中水蒸气含量,即湿空气中所含水蒸汽的质量与绝干空气质量之比。定义式(5-1)式中:Mg——干空气的摩尔质量,kg/kmol;Mw——水蒸汽的摩尔质量,kg/kmol;——湿空气中干空气的千摩数,kmol;——湿空气中水蒸汽的千摩尔数,kmol。(2)以分压比表示(5-2)式中:——湿空气中水气分压,Pa;——湿空气总压,Pa。(3)饱和湿度Hs若湿空气中水蒸汽分压恰好等于该温度下水的饱和蒸汽压Ps,则表明湿空气达到饱和状态。此时的湿度为在该温度下空气的最大湿度,称为饱和湿度,以Hs表示。(5-3)式中PS——同温度下水的饱和蒸汽压,Pa。由于水的饱和蒸汽压只与温度有关,故饱和湿度是湿空气总压和温度的函数。,湿空气中水蒸气分压Pv与饱和空气中水蒸气分压Ps的比值,称为相对湿度或相对湿度百分数。⑴定义式:(5-4)⑵意义:相对湿度表明了湿空气的不饱和程度,反映湿空气吸收水汽的能力。φ=1(或100%),表示空气已被水蒸汽饱和,不能再吸收水汽,已无干燥能力。φ愈小,即Pw与Ps差距愈大,表示湿空气偏离饱和程度愈远,吸水能力愈强。湿度H只能表示水蒸气含量的绝对值,而相对湿度ф才能反映湿空气吸水能力。⑶H、φ、t之间的函数关系:(5-5)可见,对水蒸汽分压相同,而温度不同的湿空气,若温度愈高,则Ps值愈大,φ值愈小,干燥能力愈强。【跟踪练习】()A、不饱和热空气;B、惰性气体;C、饱和空气;D、烟道气2.()越小,湿空气吸收水汽的能力越大。A、湿度; B、绝对湿度; C、饱和湿度; D、()。A、绝对湿度;