化工原理南林教材 (2).ppt

化工原理南林教材
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要求：
1. 掌握湿空气的性质及湿度图；
2. 掌握干燥过程的物料衡算与热量衡算；
3. 理解固体物料中的水分，掌握干燥速率的定义、恒定干燥条件下的干燥速率曲线，理解影响恒速干燥状态变化
一、等焓干燥
等焓过程又称绝热干燥过程，需满足的条件：
，即QD=0
，即QL=0
，即G(I21-I11)=0
由上式假设可得：I1=I2 ，t2<t1
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二、非等焓干燥

不向干燥器中补充热量，即QD=0
不能忽略干燥器向周围散失的热量，即QL0
物料进出干燥器的焓不相等，即G(I21-I11)=0
I2 < I1 ，t2<t1
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第三节 固体物料在干燥过程中的
平衡关系与速率关系
干燥静力学：L、W、Q
干燥动力学：X-t
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5-3-1 物料中的水分
一、平衡水分与自由水分
（1）平衡含水量是湿物料在一定的空气状态下干燥的极限；
（2）当空气状态恒定时，不同物料的平衡水分差异很大。
（3）同一物料的平衡水分随空气状态而变。
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二、结合水分与非结合水分
物料表面水气的分压等于同温度下纯水的饱和蒸气压，相应的物料含水量为XB*
结合水分：X< XB*
非结合水分：X> XB*
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5-3-2 干燥时间的计算
恒定干燥：干燥过程中，空气状态参数恒定。
变动干燥：干燥过程中，空气状态参数变动。
一、恒定干燥条件下干燥时间的计算

干燥曲线：物料含水量X～干燥时间，物料表面温度～干燥时间
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干燥速率：单位时间内、单位干燥面积上气化的水分质量。
U：干燥速率kg/(m2·s)；
W1：一批操作中气化的水分量，kg；
S：干燥面积，m2
：干燥时间，s。
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（1）恒速干燥阶段（表面气化控制阶段）
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（2）降速干燥阶段（内部迁移控制阶段）
干燥速率的影响因素：物料结构、形状、尺寸，干燥介质的状态参数对其影响不大。
（3）临界含水量XC
临界含水量与物料的性质、厚度、干燥速率有关。
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（1）恒速阶段
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（2）降速阶段
当U与X呈非线性关系，采用图解法计算；
当U与X呈线性关系，采用解析法计算；
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第四节 干燥器
对干燥器的要求：
（1）能保证干燥产品的质量要求，如含水量、强度、形状等；
（2）要求干燥速率快、干燥时间短，以减小干燥器的尺寸、降低能耗，同时还应考虑干燥器的辅助设备的规格和成本，即经济性要好；
（3）操作控制方便，劳动条件好。
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常用干燥器的分类
类型
干燥器
对流干燥器
厢式干燥器 气流干燥器
沸腾干燥器 转筒干燥器
喷雾干燥器
传导干燥器
滚筒干燥器
真空盘架式干燥器
辐射干燥器
红外线干燥器
介电加热干燥器
微波干燥器
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5-4-1 干燥器的主要型式
一、厢式干燥器（盘式干燥器）
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二、带式干燥器
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三、气流干燥器
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四、沸腾床干燥器（流化床干燥器）
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五、转筒干燥器
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六、喷雾干燥器
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七、滚筒干燥器
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八、干燥器选型时应考虑的因素