化工原理干燥教案

H w a H υυυ+=273273773.027********.22tt a +⨯=+⨯=υ 273273244.12732731841.22t t w +=+⨯=υ),(273273)244.1773.0(t H f tH H =++=υ另一关系：⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=273273184.22*273273294.22t p p H v t p p pv W H WH (四)温度类性质 1. 干球温度 t干球温度t 是用普通温度计测得的湿空气的真实温度。

2. 湿球温度w t湿球温度计：温度计的感温球用纱布包裹，纱布用水保持湿润，这支温度计为湿球温度计。

湿球温度(w t )：湿球温度计在温度为t 、湿度为H 的空气流中，在绝热条件下达到稳定时所显示的温度。

不饱和空气的湿球温度w t 低于干球温度t 。

)(H H r k t t r k t t H H w wH w w H w w --=-=--αα第二授课单元教案容备注* 一．教学目的1．绝热饱和温度、露点温度2．熟悉空气湿度图的绘制方法3．掌握空气湿度图的用法二．教学内容绝热饱和温度、露点温度；空气湿度图的绘制、空气湿度图的用法三．教学重点、难点及其处理1．重点空气湿度图的用法2．难点及其处理方法空气湿度图的绘制、某些用法四．教学方法、手段讲解、练习五．板式设计第一节湿空气的性质与湿度图（续）一、湿空气的性质（续）3. 绝热饱和温度as t定义：空气绝热增湿至饱和时的温度。

绝热饱和器工作原理分析：经过以上分析可知，在空气绝热增湿过程中，空气失去的显热与汽化水分的潜热相等。

第三授课单元（一）热量衡算进出LI0(注:I = c H t + r0H)G2c M2t M1(注:0 ºC物料焓为0)Wc l t M1(注:0 ºC液态水焓为0)Q pQ d(最后两项为”支付”热)LI2G2c M2t M2Q l由上列衡算表得：Q p+Q d=L(I2-I0) + G2c M2(t M2-t M1) -Wc M l t M1 + Q l另一表示法：()()[]()lMMMMlHdPQttcGt ctWttLcQQ+-+-++-=+1221222249288.1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()[]%10088.12492%10012⨯+-+=⨯=dPMlQQt ctWQQ输入干燥设备的总热量蒸发水分所需的热量气化η思考：一般，η=30~60%；那么，损失到哪里去了？如何减小损失，提高热效率？（用上图）影响热效率的因素：2H提高、2t提高、l Q降低，则η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）l M M d M M Q t c G LI Q t c G LI ++=++22112211lM M d M M Q t c G Q t c G +=+221121若通常d Q =0、l Q =0、物料带进、带出的热量均可忽略不计。

故有21I I =实际干燥过程(1) I 2>I 1 (2) I 2<I 1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：L d l q t t c W G q t c I I l M M M M ---+=-)()(1222112由：121212)(H H I I I I l --=-=∆L l q t t c W G q M M +-=∑)(122则有： ∆=∑-+=--q q t c H H I I M d l 11212将2021210111,H r t c I H r t c I H H +=+=()12H H c c ≈代入上式得∆=∑-+=--+-q q t c H H H H r t t c d M H 112120121)()(l第四授课单元水分在空气与物料间的平衡关系和恒定干燥条件下的干燥速度干燥速度曲线----干燥速度与物料含水量的关系ABC 段：恒速干燥阶段 AB 段：预热段 BC 段：恒速段 CDE 段：降速干燥阶段 C 点：临界点 X C ：临界含水量 E 点：平衡点 X *：平衡水分 (二)恒速干燥阶段前提条件：物料表面 全部润湿。

汽化速率（传质速率）：U H H k G =-=)(w H w传热速率：wwwArGttAQ=-=)(α所以：)()(HHkttrUw-=-=wHwα同条件下, 各种物料, 恒速阶段, 速度接近。

恒速干燥特点：1. U＝U C＝Const.2. 物料表面温度为t w(绝热干燥时)3. 去除的水分为非结合水分4. 影响U 的因素：恒速干燥阶段——表面汽化控制阶段主要与空气的条件有关，而与物料种类关系不大↑-↑→)(wttt，↑-↓→)(HHHw，↑↑↑→Hku,α则：)(↑↑UUC(三) 降速干燥阶段实际汽化表面减小，汽化面内移降速干燥阶段特点：1．↓↓↑→UX,θ2. 物料表面温度，w tt>物表3. 除去的水分为非结合、结合水分4. 影响U的因素：与物料种类、尺寸、形状有关，与空气条件关系不大。

(四) 临界含水量X C散程度、空气状态）（物料结构、厚度、分fX=C1. 物料层越薄，X C越低（一）图解积分法(了解) （二）近似计算法(重点)**--=X X X X U X U C C)(dXX AU G X X ⎰=CC2)(2θ()***---=X X X X AU X X G C C C C 22lnθ六． 思考题 补充思考：影响恒速阶段干燥速率的因素有那些？ 恒速阶段除去的是什么水分？ 降速阶段除去的是什么水分？ 影响临界含水量大小的因素有那些？七． 作业第五授课单元干燥时间计算(2)计算用)()(H H k t t r U -=-=w H w w C α求取α经验关联式：(a)气体流动方向与物料平行8.00204.0G =α，G 为质量流速，kg/m 2hr(b)气体流动方向与物料垂直：37.017.1G =α， G 为质量流速，kg/m 2hr恒定干燥条件下降速阶段干燥时间时，进入降速干燥阶段当C X X <dX AU G d X X ⎰⎰-=2CC 20τθ dX AU G X X ⎰=CC 22θ（一）图解积分法(了解)（二）近似计算法(重点)**--=X X X X U X U C C )(dX X AU G X X ⎰=CC 2)(2θ()***---=X X X X AU X X G C C C C 22ln θ第六授课单元干燥设备二、盘架式干燥器适用场合：任何形状的物料。

优点：对物料的适应性强。

缺点：物料得不到分散，干燥速率低，热利用率较差、且产品质量不均匀。

产量不大。

注：间歇操作。

三、洞道式干燥器适用场合：处理量大、干燥时间长的物料优、缺点：同厢式干燥器注：连续或半连续四、转筒干燥机适用范围：可干燥粉状物料、颗粒物料、块状物料等等。

优点：生产能力大，物料适应性强，可连续操作，操作机械化，操作弹性大。

缺点：笨重。

五、气流干燥器适用范围：小颗粒物料、特别是热敏性小颗粒物料。

优点：干燥时间短，干燥效率高。

缺点：系统的流动阻力大，要求的厂房高，对除尘设备要求严。

六、沸腾床干燥器（又常称流化床干燥器）适用范围：主要用于干燥晶体和小颗粒物料优点：气、固接触良好，传热传质速度快，床内温度均匀，固体可“流动”（容易连续化）。

七、喷雾干燥器适用范围：热敏料液。

优点：雾低小、因而干燥面积极大，因此干燥快、适合热敏物料的干燥。

可由液体直接获得粉装固体产品---省去蒸发、结晶、粉碎等操作。

避免干燥过程中粉尘飞扬现象。

实现连续化、自动化。

缺点：体积大、耗热多。