干燥

干燥过程基本问题解决这些问题需要掌握的基本知识有： (1) 湿分在气固两相间的传递规律； (2) 湿气体的性质及在干燥过程中的状态变化； (3) 物料的含水类型及在干燥过程中的一般特征； (4)干燥过程中物料衡算关系、热量衡算关系和速率关系。第一节 湿空气的性质和焓－湿度图第一节 湿空气的性质和焓－湿度图一、湿空气的性质 湿空气：指绝干空气与水蒸汽的混合物。 以1kg绝干空气为基准。 压力：即总压 p=pg+pv 温度：干球温度。 1. 湿空气的压力和温度2. 湿空气湿份的表示方法 对于空气-水蒸气系统：A. 湿度（绝对湿度） H单位：Kg水蒸汽/kg绝干空气饱和湿度Hs ：当湿空气中的水蒸气处于饱和状态，即p＝ps时的湿度。2. 湿空气湿份的表示方法B. 相对湿度（Relative humidity）B. 相对湿度（Relative humidity）◆ 值说明湿空气偏离饱和空气或绝干空气的程度， 值越小吸湿能力越大； =0，湿空气中不含水分，为绝干空气； =1，湿空气被水汽所饱和，不能再吸湿。。 ◆ 对于空气-水系统：3. 比体积（比容）H 单位：m3/kg绝干气体3. 比体积（比容）H 单位：m3/kg绝干气体null4. 比热cH 或比热容 单位：KJ/(kg·℃) 比热：1kg绝干空气及相应水汽升高1℃所需热量。 对于空气-水系统：5. 比焓h 单位kJ/kg绝干气5. 比焓h 单位kJ/kg绝干气 焓：1kg 绝干空气的焓与相应水汽的焓之和。 由于焓是相对值，计算焓值时必须规定基准状态和基准温度，一般以0℃为基准，且规定在0℃时绝干空气和水汽的焓值均为零，则 对于空气-水系统：显热项汽化潜热项6.干燥过程中的物料温度 6.干燥过程中的物料温度 A. 干球温度 t ：湿空气的真实温度，简称温度(℃ 或 K)。将温度计直接插在湿空气中即可测量。B. 湿球温度气体ttwnull 当热、质传递达平衡时，气体对液体的供热速率恰等于液体汽化的需热速率时：qN对流传热hkH气体 t, H气膜对流传质液滴表面 tw , Hw液滴—— 湿球温度 tw 定义式 null1. 饱和气体：H = Hs，tw = t 不饱和气体：H < Hs，tw < t3. 式中kH/α 仅取决于系统物性，则tw= f (t, H) 对于空气-水系统： 2. 通过测定t和tw，可计算7. 露点td7. 露点td 露点td ：不饱和空气在p和H不变的情况下，冷却至饱和状态时的温度；相应的湿度为饱和湿度Hs,td。 td时=1，空气湿度达到饱和湿度， 湿空气中水汽分压等于露点温度下水的饱和蒸气压，则8. 绝热饱和温度tas 空气绝热增湿至饱和时的温度8. 绝热饱和温度tas 空气绝热增湿至饱和时的温度 绝热饱和过程等焓增湿降温null空气失去的显热与汽化水分吸收的潜热相等←空气绝热饱和方程 对于空气-水系统： 不饱和空气 t > tas(或tw) > td； 饱和空气 t = tas (或tw) = td 二、湿空气的焓-湿度图及应用二、湿空气的焓-湿度图及应用1、焓-湿度图null等湿线等焓线等温线水蒸气分压线空气湿度图的绘制 （Humidity chart）空气湿度图的绘制 （Humidity chart）等温直线互不平行，读数0-250ºC。(1) 等湿度线 (等 H 线)(2) 等焓线（等 h 线）等H线上，露点相同（将湿空气等H冷却至 = 1时的温度） 比热容相等。(3) 等温线 (等 t 线) (4) 等相对湿度线 (等  线)(5) 蒸气分压线H为定值时，t越高，  越低。绘于 = 100％下方。2、空气湿焓图的应用2、空气湿焓图的应用（1）确定湿空气的状态点 在总压一定的情况下，两个独立参数在曲线上相交于一点，即湿空气的状态点。 A. 已知t与tw B. 已知t与td C. 已知t与 （2）由状态点查取湿空气的状态参数null（2）由状态点查取湿空气的状态参数null（3）用焓-湿度图表示干燥过程 A. 湿空气的加热与冷却nullB. 绝热增湿过程第二节 干燥过程的物料恒算和热量恒算 第二节 干燥过程的物料恒算和热量恒算 湿物料水分含量的表示方法 湿基含水量 w：干基含水量 x：换算关系： ——确定移去的水量、消耗的空气量及热负荷一、干燥过程的物料衡算干 燥 流 程 图一、干燥过程的物料衡算null1、绝干物料量Gc [kg干物料/h]2、水分蒸发量 W [kg水/hr]W＝湿物料中水分减少量＝湿空气中水分增加量null3、绝干空气用量 L [kg干气/h]4、干燥产量G [kg物料/h]二、干燥过程的热量衡算二、干燥过程的热量衡算null1、预热器的加热量计算 QP若忽略热损失，则null2、干燥器的热量衡算 (1) 干燥器热量来源 A. 热空气在干燥器中放出的热量QeB. 辅助加热器提供的补充热量QDnull(2) 干燥器所消耗的热量 A. 加热物料消耗 B. 蒸发水分消耗 C. 热损失 QLnull（3）热量恒算 Σ输入＝Σ输出则补充加热器需要给出的热量外加总热量 Q＝QP＋QD（4）热量衡算：（4）热量衡算分析：3、干燥系统的热效率3、干燥系统的热效率提高干燥器热效率的方法 A. 降低干燥器排放空气温度 B. 提高空气的预热温度，减少空气的用量 C. 加强干燥系统的保温，回收预热等。若无补充加热器