化工原理-干燥-讲稿
合集下载
化工原理-干燥-讲稿
和直观，通常使用湿度图。
等相对 湿度线
等湿线
等温线
等焓线
2020/8/1
p-H线
2、湿度图的应用
1）由测出的参数确定湿空气的状态 a）水与空气系统，已知空气的干球温度t和湿球温度tw，确 定该空气的状态点A(t,H)。 b）水与空气系统中，已知t和td，求原始状态点A(t,H)。 c）水与空气系统中，已知t和φ，求原始状态点A的位置 2）已知湿空气某两个可确定状态的独立变量，求该湿空气 的其他参数和性质
t1 140℃ H1 H0 0.005kg / kg干空气
t2 60 ℃
H2
1.011.88 0.005140
1.88 60 2490
2490 0.005 1.01 1.88 60 2490
60
0.0363kg / kg干空气
2020/8/1
绝干物料量 ：
GC G111 1 1 0.035 0.965kg / s
大量的 湿空气
t, H
Q,
t
tw
水
N,k
表面水的 分压高
2020/8/1
水向空气 主体传递
蒸发时 需要吸热
t f t, H
自身降温
7、绝热饱和冷却温度 tas
2020/8/1
水分向空 绝热 空气降
气中汽化
温增湿
焓 不 变
tas
饱和
对于空气~水系统，
tas t
注意：绝热饱和温度与湿球温度的区别和联系！
pw 100%
ps
相对湿度代表湿空气的不饱和程度，Ф愈低，表明该空气 偏离饱和程度越远，干燥能力越大。φ=1，湿空气达到饱 和，不能作为干燥介质。
2020/8/1
化工原理--干燥
王士俊等采用武汉制药机械厂生产的PZ2.8—3.5喷雾 干燥机组进行浸膏液喷雾干燥，干燥塔直径1270mm，设 备总高3600mm，采用气流式喷嘴进行喷雾，试验的工艺 流程。
三、干燥过程应用实例
1．人参的冷冻干燥法研究
人参在加工过程中经过长时间的日晒、水蒸汽蒸、高 温干燥等受到影响而大大降低其有效成分含量，并影响其 外观色泽以及成品率等。为了改变这种情况，提高人参的 加工质量，王贵华研究了用真空冷冻干燥法加工人参的方 法，为商品人参提供了一个新的加工工艺。
2．喷雾干燥法生产田七粉
干燥速率过快不仅会损坏物料，还会造成临界含水量的增 加，反而会使后期的干燥速率降低。 （4）干燥操作条件 干燥操作条件主要是干燥介质与 物料的接触方式，以及干燥介质与物料的相对运动方向和 流动状况。介质的流动速度影响干燥过程的对流传热和对 流传质，一般介质流动速度愈大，干燥速度愈大，特别是 在干燥的初期。介质与物料的接触状况，主要是指流动方 向。流动方向与物料汽化表面垂直时，干燥速度最快，平 行时最差。凡是对介质流动造成较强烈的湍动，使气—固 边界层变薄的因素，均可提高干燥速度。例如块状或粒状 物料堆成一层一层地、或在半悬浮或悬浮状态下干燥时， 均可提高干燥速度。 （5）干燥器的结构型式 烘箱、烘房等因为物料处于 静态，物料暴露面小，水蒸汽散失慢，干燥效率差，干燥 速率慢。沸腾干燥器、喷雾干燥器属流化操作，被干燥
二、干燥方法
1.气流干燥
气流干燥是指利用湿热干燥气流或单纯的干燥气流进 行干燥的一种方法。气流干燥的原理是通过控制气流的温 度、湿度和流速来达到干燥的目的。 气流干燥器具有下列特点： （1）干燥强度大 （2）干燥时间短 （3）占地面积小，投资省 （4）热效率高 （5）成本低 （6）操作连续稳定 （7）适用性广
三、干燥过程应用实例
1．人参的冷冻干燥法研究
人参在加工过程中经过长时间的日晒、水蒸汽蒸、高 温干燥等受到影响而大大降低其有效成分含量，并影响其 外观色泽以及成品率等。为了改变这种情况，提高人参的 加工质量，王贵华研究了用真空冷冻干燥法加工人参的方 法，为商品人参提供了一个新的加工工艺。
2．喷雾干燥法生产田七粉
干燥速率过快不仅会损坏物料，还会造成临界含水量的增 加，反而会使后期的干燥速率降低。 （4）干燥操作条件 干燥操作条件主要是干燥介质与 物料的接触方式，以及干燥介质与物料的相对运动方向和 流动状况。介质的流动速度影响干燥过程的对流传热和对 流传质，一般介质流动速度愈大，干燥速度愈大，特别是 在干燥的初期。介质与物料的接触状况，主要是指流动方 向。流动方向与物料汽化表面垂直时，干燥速度最快，平 行时最差。凡是对介质流动造成较强烈的湍动，使气—固 边界层变薄的因素，均可提高干燥速度。例如块状或粒状 物料堆成一层一层地、或在半悬浮或悬浮状态下干燥时， 均可提高干燥速度。 （5）干燥器的结构型式 烘箱、烘房等因为物料处于 静态，物料暴露面小，水蒸汽散失慢，干燥效率差，干燥 速率慢。沸腾干燥器、喷雾干燥器属流化操作，被干燥
二、干燥方法
1.气流干燥
气流干燥是指利用湿热干燥气流或单纯的干燥气流进 行干燥的一种方法。气流干燥的原理是通过控制气流的温 度、湿度和流速来达到干燥的目的。 气流干燥器具有下列特点： （1）干燥强度大 （2）干燥时间短 （3）占地面积小，投资省 （4）热效率高 （5）成本低 （6）操作连续稳定 （7）适用性广
化工原理课件-干燥
§5-4 干燥过程物料的平衡关系与速率关系 §5-5 干燥器
干燥
一、除湿及其方法 1、何为除湿？
§5-1 概述
从湿物料中脱除湿分的过程称为除湿。
湿分不一定是水分！（水分或其它液体）
2、除湿方法
机械法 ：挤压（拧衣服、压榨、过滤、离心分离）
吸附法：固体吸附剂吸附（硅胶、无水CaCl2、分子筛等） 干燥法：加热（利用热能，使湿物料中的湿分汽化而除去）
湿分 湿物料表面 湿分 干燥介质
干燥
§5-1 概述
湿
tw
t Q
干
传热
推动力（t－tw）
方向相反
物
料
pw N p
燥
介 质
传质
推动力（pw－p）
干燥介质：载热体、载湿体
干燥过程：物料的去湿过程 介质的降温增湿过程 本章讨论以空气作干燥介质，以水为湿份的对流干燥过程。
传质、传热同时发生
干燥
§5-2 湿空气的性质及湿焓图
干燥
6．绝热饱和温度tas
tas, Has
湿空气的性质*
绝热饱和温度tas: 在与外界绝热情况下，空气与大 量水经过无限长时间接触后，达到与水温相等的空气 温度。 设塔与外界绝热，初始湿空气（t，H）与大量水充 分接触，水分汽化进入空气中，汽化所需热量由空气 温度下降放出显热供给。若空气与水分两相有足够长 的接触时间，最终空气为水汽所饱和，而温度降到与 循环水温相同。
A2-5
化工原理 A(2)
Principles of Chemical Engineering A(2)
干燥
化工原理 A（2）
第1章
第2章
蒸馏
吸收
第3章 蒸馏和吸收塔设备
干燥
一、除湿及其方法 1、何为除湿？
§5-1 概述
从湿物料中脱除湿分的过程称为除湿。
湿分不一定是水分！（水分或其它液体）
2、除湿方法
机械法 ：挤压（拧衣服、压榨、过滤、离心分离）
吸附法：固体吸附剂吸附（硅胶、无水CaCl2、分子筛等） 干燥法：加热（利用热能，使湿物料中的湿分汽化而除去）
湿分 湿物料表面 湿分 干燥介质
干燥
§5-1 概述
湿
tw
t Q
干
传热
推动力（t－tw）
方向相反
物
料
pw N p
燥
介 质
传质
推动力（pw－p）
干燥介质：载热体、载湿体
干燥过程：物料的去湿过程 介质的降温增湿过程 本章讨论以空气作干燥介质，以水为湿份的对流干燥过程。
传质、传热同时发生
干燥
§5-2 湿空气的性质及湿焓图
干燥
6．绝热饱和温度tas
tas, Has
湿空气的性质*
绝热饱和温度tas: 在与外界绝热情况下，空气与大 量水经过无限长时间接触后，达到与水温相等的空气 温度。 设塔与外界绝热，初始湿空气（t，H）与大量水充 分接触，水分汽化进入空气中，汽化所需热量由空气 温度下降放出显热供给。若空气与水分两相有足够长 的接触时间，最终空气为水汽所饱和，而温度降到与 循环水温相同。
A2-5
化工原理 A(2)
Principles of Chemical Engineering A(2)
干燥
化工原理 A（2）
第1章
第2章
蒸馏
吸收
第3章 蒸馏和吸收塔设备
大学化学《化工原理-干燥DRY3》课件
p-X图
T ?
p
0
X
四种水
平衡水 Ps p
结合水 0
T
自由水
非结合水 X
四种水的定义
• 平衡水: 用此种空气无法再去除的水; • 自由水: • 非结合水: 机械地附着在物料表面, 产生
的蒸汽压与纯水无异; • 结合水: 与物料之间有物理化学作用, 因
而产生的蒸汽压低于同温度下纯水的饱 和蒸汽压.
作业
• 1. 如果让你选择的话, 你会选择哪种作为 干燥介质?
• 2. 想一想, 为什么要混起来呢?
第四章 干燥(DRYING)
第一节 概述 第二节 湿空气的性质 第三节 干燥的平衡关系 第四节 干燥过程的动力学 第五节 干燥设备 第六节 干燥过程和设备的设计计算 讨论课 小结
X-图
• 是什么?
X*
0
X-图
• 为什么?
– 如何从p-X图得到 X-图? – 有何区别?(T) – 有何好处?(不同温度下曲线变化幅度很小,
便于估算)
X-图
•
四
X*
种
水
如
何Hale Waihona Puke 表示0?
第三节 干燥的平衡关系
1. 气体的组成 2. 固体的组成 3. 平衡关系图 4. 几个定义和为什么
– 平衡水, 自由水等 – 为什么用X-相对湿度图?
第三节 干燥的平衡关系
1. 气体的组成 2. 固体的组成 3. 平衡关系图 4. 几个定义和为什么
– 平衡水, 自由水等 – 为什么用X-相对湿度图?
水在气体和固体中组成之间的 关系
1. 气体的组成: pw,H…. 2. 固体的组成:
X(干基含水量, kg水/kg绝干物料) w(湿基含水量, kg水/kg湿物料)
化工原理第09章干燥
第九章干燥第一节概述一、去湿的方法分类：干燥——在化工中，某些固体原料、半成品、成品常含有一定水分或其它溶液（湿分）需要除去。
干燥往往紧跟在蒸发、结晶、过滤、离心分离等操作过程之后的操作。
1、机械去湿法——用压滤、抽滤、过滤和离心分离等方法来除去湿分。
适用：不需要将湿分完全除去的情况。
2、化学去湿法——用生石灰、浓硫酸、无水氯化钙等吸湿性物料来除去湿分。
适用：小批量固体物料的去湿或除去气体中水分的情况。
去湿费用高、操作麻烦。
去湿效果好。
3、热能去湿法——用热能使湿分从物料中汽化，并排除所生成的蒸汽来除去湿分。
适用：相当完全地除去物料中的湿分。
二、按热能传给湿物的方式分类：1、传导干燥（间接加热干燥）——载热体（加热蒸汽）将热能以传导的方式通过金属壁传给湿物料。
2、对流干燥（直接加热干燥）——载热体（干燥介质）将热能以对流的方式传给与其直接接触的湿物料。
干燥介质——常用热空气。
并带走水蒸汽。
3、辐射干燥——热能以电磁波形式由辐射器发射，射至湿物料表面被其吸收再转变为热能，将水分加热激化而达到干燥的目的。
4、介电加热干燥——将需要干燥的物料置于高频电场内，由于高频电场的交变作用使物料加热而达到干燥的目的。
高频加热——电场的频率低于300MHz超高频加热（微波加热）——电场的频率300MHz~300GHz之间。
常用微波加热——电场的频率915MHz和2450GHz两种。
5、干燥过程●工业上应用最普遍的干燥——对流干燥●通常使用干燥介质——热空气●湿物料中被除去的湿分是——水分●干燥过程——属于传质和传热相结合的过程●干燥速率——与传热速率有关，与传质速率有关。
（1）、干燥原理：空气经过预热升高温度后，从湿物料的表面流过。
热气流将热能传至物料事如神表面，再由表面传至物料的内部，这是一个传热过程。
与此同时，水份从物料内部以液态或气态扩散透过物料层而达到表面，然后，水汽透过物料表面的气膜而扩散至热气流的主体，这是一个传质过程。
化工原理课件4--干燥
华东交大化工原理电子课件
第七章 干燥
(Drying)
第七章 干 燥
华东交大化工原理电子课件
第一节 概述 第二节 湿空气的性质与湿度图 第三节 干燥过程的物料衡算与热量衡算 第四节 干燥速率与干燥时间 第五节 干燥器
第七章 干 燥
华东交大化工原理电子课件
第一节 概述
去湿——在化学工业中，有些固体原料、半成 品和成品中含有水分和或其它溶剂（统称为湿 分）需要除去。
第七章 干 燥
华东交大化工原理电子课件
四、对流干燥过程
本章主要讨论对流干燥，干燥介质是热空气，
除去的湿分是水分。
1、对流干燥的流程
预热器 空气 干燥产品 湿物料 干燥器 废气
第七章 干 燥
华东交大化工原理电子课件
2、对流干燥的特点
对流干燥是传热、传质同时进行的过程，但传递方向 不同，是热、质反向传递过程： 方向 推动力 传热 气 温度差
pw
第七章 干 燥
华东交大化工原理电子课件 经过以上分析可知，在空气绝热增湿过程中，空气失去 的显热与汽化水分带来的潜热相等，空气的温度和湿度虽随 过程的进行而变化，但其焓值不变。 进入饱和器的湿空气(t，H)焓＝离开饱和器的湿空气焓(tas，Has) cHa s (t tas ) Hras cHa s (tas tas ) Has ras
第七章 干 燥
华东交大化工原理电子课件
4、湿空气的温度
（1）、露点 td
定义：一定压力下，将不饱和空气等湿降温至 饱和，出现第一滴露珠时的温度。 湿度H与露点 td 的关系：
H 0.622
pd P pd
Pd—td下的饱和蒸汽压。
第七章 干 燥
第七章 干燥
(Drying)
第七章 干 燥
华东交大化工原理电子课件
第一节 概述 第二节 湿空气的性质与湿度图 第三节 干燥过程的物料衡算与热量衡算 第四节 干燥速率与干燥时间 第五节 干燥器
第七章 干 燥
华东交大化工原理电子课件
第一节 概述
去湿——在化学工业中，有些固体原料、半成 品和成品中含有水分和或其它溶剂（统称为湿 分）需要除去。
第七章 干 燥
华东交大化工原理电子课件
四、对流干燥过程
本章主要讨论对流干燥，干燥介质是热空气，
除去的湿分是水分。
1、对流干燥的流程
预热器 空气 干燥产品 湿物料 干燥器 废气
第七章 干 燥
华东交大化工原理电子课件
2、对流干燥的特点
对流干燥是传热、传质同时进行的过程，但传递方向 不同，是热、质反向传递过程： 方向 推动力 传热 气 温度差
pw
第七章 干 燥
华东交大化工原理电子课件 经过以上分析可知，在空气绝热增湿过程中，空气失去 的显热与汽化水分带来的潜热相等，空气的温度和湿度虽随 过程的进行而变化，但其焓值不变。 进入饱和器的湿空气(t，H)焓＝离开饱和器的湿空气焓(tas，Has) cHa s (t tas ) Hras cHa s (tas tas ) Has ras
第七章 干 燥
华东交大化工原理电子课件
4、湿空气的温度
（1）、露点 td
定义：一定压力下，将不饱和空气等湿降温至 饱和，出现第一滴露珠时的温度。 湿度H与露点 td 的关系：
H 0.622
pd P pd
Pd—td下的饱和蒸汽压。
第七章 干 燥
化工原理讲稿
② 干燥推动力比较均匀；
③ 增加气流速度使得传热（传质）系数增大；
④ 减少热损失，但干燥速率常有所减小。
8/17/2019
◆ 厢式干燥器的优点： 构造简单，设备投资少； 适应性强，物料损失小，盘易清洗。 尤其适用于需要经常更换产品、小批量物料的干燥。
◆ 厢式干燥器的主要缺点： 物料得不到分散，干燥时间长； 若物料量大，所需的设备容积也大； 人工劳动强度大； 热利用率低； 产品质量不均匀。
8/17/2019
应用： 气流干燥器适宜于处理含非结合水及结块不严重又不怕磨 损的粒状物料，尤其适宜于干燥热敏性物料或临界含水量 低的细粒或粉末物料。对粘性和膏状物料，采用干料返混 方法和适宜的加料装置，如螺旋加料器等，也可正常操作。
8/17/2019
（3）流化床干燥器（沸腾床干燥器） ● 原理：流化床干燥器是
第十三章 干燥 D燥器的基本要求 二、工业上常用的干燥器 三、干燥器的选择
8/17/2019
一、干燥器的基本要求
▲ 适应被干燥物料的多样性和不同产品规格要求； ▲ 设备的生产能力要高； ▲ 能耗低； ▲ 还应便于操作、控制等。
二、工业上常用干燥器
（1）厢式（盘架式）干燥器 原理：主要是以热风通过湿物料 的表面，达到干燥的目的。
8/17/2019
（2）气流式干燥器 结构：
8/17/2019
优点： ① 气、固间传递表面积很大，体积传质系数很高，干燥速率 大； ② 接触时间短，热效率高，气、固并流操作，可以采用高温 介质，对热敏性物料的干燥尤为适宜； ③ 由于干燥伴随着气力输送，减少了产品的输送装置； ④ 气流干燥器的结构相对简单，占地面积小，运动部件少， 易于维修，成本费用低。
8/17/2019
化工原理讲稿2(第五章)(天大版)
湿物料中水分质量 w = 湿物料总质量 Gw = G
干物料] ②干基含水量 X [kg水/kg干物料 水 干物料
湿物料中水分质量 X = 湿物料中绝干物料质量 Gw = G − Gw
湿 物 料 中 绝 干 物 料 质 量 ： G C = G − G w；
五、空气通过干燥器时的状态 一、等焓干燥过程 指绝热干燥过程或理想干燥过程； 指绝热干燥过程或理想干燥过程； —— 空气在进、出干燥器的焓值不变； 空气在进、出干燥器的焓值不变；
H ↑ I1 = (1.01 + 1.88 H1 ) t1 + 2490 H1 I1 = I 2 ；其中： t ↓ I 2 = (1.01 + 1.88 H 2 ) t2 + vH vH （ kg 水 k g 干 气 = kg 水 3 m 湿 气 k g干 气 m 3湿 气 ）
t1 I2 其中： ⇒ I1 = I 2 ⇒ ⇒ 查 H − I图 ⇒ H H 0 = H1 ϕ 2 ⇒ ∆H = H 2 − H1
2
习题7： 习题 ：
w1 X1 = 1 − w1 G = G（1 − w 2） W 2 1. ⇒ ⇒ L= （ a式 ） ； （ H 2 − H1 W = G X 1 − X 2） X = w2 2 1 − w2 ϕ 0 ps 0 a、 H 0 = H 1 = 0.622 （ t 0 → p s 0） p − ϕ 0 ps0 b、 干 燥 器 热 量 衡 算 ： L ( I 1 − I 2 ) = G C ( I 2 ' − I 1 ' ) + Q（ b 式 ） ； L
'' 3.V（风量） LvH ( m 3湿气 h ) =
干物料] ②干基含水量 X [kg水/kg干物料 水 干物料
湿物料中水分质量 X = 湿物料中绝干物料质量 Gw = G − Gw
湿 物 料 中 绝 干 物 料 质 量 ： G C = G − G w；
五、空气通过干燥器时的状态 一、等焓干燥过程 指绝热干燥过程或理想干燥过程； 指绝热干燥过程或理想干燥过程； —— 空气在进、出干燥器的焓值不变； 空气在进、出干燥器的焓值不变；
H ↑ I1 = (1.01 + 1.88 H1 ) t1 + 2490 H1 I1 = I 2 ；其中： t ↓ I 2 = (1.01 + 1.88 H 2 ) t2 + vH vH （ kg 水 k g 干 气 = kg 水 3 m 湿 气 k g干 气 m 3湿 气 ）
t1 I2 其中： ⇒ I1 = I 2 ⇒ ⇒ 查 H − I图 ⇒ H H 0 = H1 ϕ 2 ⇒ ∆H = H 2 − H1
2
习题7： 习题 ：
w1 X1 = 1 − w1 G = G（1 − w 2） W 2 1. ⇒ ⇒ L= （ a式 ） ； （ H 2 − H1 W = G X 1 − X 2） X = w2 2 1 − w2 ϕ 0 ps 0 a、 H 0 = H 1 = 0.622 （ t 0 → p s 0） p − ϕ 0 ps0 b、 干 燥 器 热 量 衡 算 ： L ( I 1 − I 2 ) = G C ( I 2 ' − I 1 ' ) + Q（ b 式 ） ； L
'' 3.V（风量） LvH ( m 3湿气 h ) =
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Cg HCv t Hr0
(1.011.88H )t 2490H
6、干球温度t和湿球温度 t
1）干球温度 用普通温度计测得的湿空气的真实温度
2）湿球温度 湿球温度计在温度为t，湿度为H的不饱和空气流中，达
到平衡或稳定时所显示的温度。
2020/8/1
大量的 湿空气
t, H
t
tw
水
2020/8/1
2020/8/1
二、干燥方法
1、传导干燥
热能通过传热壁面以传导的方式传给湿物料 被干燥的物料与加热介质不直接接触，属间接干燥 优点：热能利用较多 缺点：与传热壁面接触的物料易局部过热而变质，受热不 均匀。
2、辐射干燥
热能以电磁波的形式由辐射器发射到湿物料表面，被物
2020/8/1
料吸收转化为热能，而将水分加热汽化。 优点：生产能力强，干燥产物均匀 缺点：能耗大
2020/8/1
A
2020/8/1
A td
A %
2020/8/1
例：已知湿空气的干球温度t=30℃，相对湿度φ=0.6，求
湿空气的湿度H，露点td、tas、tw。
A 0.6
t=30
C D
100%
等焓线
2020/8/1
H=0.016kg/kg干气
第5章 干燥 Drying
和直观，通常使用湿度图。
等相对 湿度线
等湿线
等温线
等焓线
2020/8/1
p-H线
2、湿度图的应用
1）由测出的参数确定湿空气的状态 a）水与空气系统，已知空气的干球温度t和湿球温度tw，确 定该空气的状态点A(t,H)。 b）水与空气系统中，已知t和td，求原始状态点A(t,H)。 c）水与空气系统中，已知t和φ，求原始状态点A的位置 2）已知湿空气某两个可确定状态的独立变量，求该湿空气 的其他参数和性质
不饱和空气：t tas(t ) td
饱和空气： t tas (t ) td
2020/8/1
二、湿度图及其应用
（2个独立参数，确定湿空气的状态）
1、H-I图 （湿度-焓图）
•P •坐标轴 •五条线
-等湿线 –等焓线 –等干球温度线 –等相对湿度线 –水蒸汽分压线
2020/8/1
湿空气参数的计算比较繁琐，甚至需要试差。为了方便
缺点：热利用率低。
5、联合干燥
2020/8/1
三、对流干燥的传热传质过程
对流干燥中，传热和传质同时发生
1、传热过程
干燥介质 Q 湿物料表面 Q 湿物料内部
2、传质过程
湿物料内部 湿分 湿物料表面 湿分 干燥介质
2020/8/1
第5章 干燥 Drying
第二节 湿空气的性质和湿焓
图
一、湿空气的性质 二、湿度图及其应用
常压下，将湿空气中1Kg绝干空气及相应水汽的温度升
高（或降低）1℃所需要（或放出）的热量，称为湿比热。
2020/8/1
cH cg Hcv
cH 1.011.88H
cH f H
5、湿空气的焓 I
湿空气中1 kg绝干空气的焓与相应水汽的焓之和。
2020/8/1
I Ig HIV
I Cgt HCvt Hr0
3、介电加热干燥
将需干燥的物料置于交频电场内，利用高频电场的交变作 用将湿物料加热，水分汽化，物料被干燥。 优点：干燥时间短，干燥产品均匀而洁净。 缺点：费用大。
2020/8/1
4、对流干燥
热能以对流给热的方式由热干燥介质（通常热空气）传给湿 物料，使物料中的水分汽化。物料内部的水分以气态或液态 形式扩散至物料表面，然后汽化的蒸汽从表面扩散至干燥介 质主体，再由介质带走的干燥过程称为对流干燥。 优点：受热均匀，所得产品的含水量均匀。
第5章 干燥 Drying
第一节 概述
一、去湿及其方法 二、干燥方法 三、对流干燥的传热传质过程
2020/8/1
一、除湿及其方法
1、何为去湿？
从物料中脱除湿分的过程称为除湿。 湿分：不一定是水分！（水分或化学溶剂）
2、除湿方法
机械除湿法 ：挤压（拧衣服、过滤） 吸附法：用干燥剂吸附（硅胶、无水CaCl2等） 干燥法：加热
大量的 湿空气
t, H
Q,
t
tw
水
N,k
表面水的 分压高
2020/8/1
水向空气 主体传递
蒸发时 需要吸热
t f t, H
自身降温
7、绝热饱和冷却温度 tas
2020/8Βιβλιοθήκη 1水分向空 绝热 空气降气中汽化
温增湿
焓 不 变
tas
饱和
对于空气~水系统，
tas t
注意：绝热饱和温度与湿球温度的区别和联系！
2020/8/1
8、露点 td
将不饱和空气等湿冷却到饱和状态时的温度
相应的湿度称为饱和湿度 H s,td
H s,td
0.622 ps,td P ps,td
ps,td
Hs,td P
0.622 Hs,td
HP 0.622 H
2020/8/1
对于水蒸汽~空气系统，干球温度、绝热饱和温度和 露点间的关系为：
2020/8/1
一、湿空气的性质
1、湿度H（ humidity）
湿空气中水汽的质量与绝干空气的质量之比 ，又称湿含量。
H
湿空气中水汽的质量 湿空气中绝干空气的质量
nwM w ng M g
对于水蒸气~空气系统：
H 18 nw 0.622nw
29 ng
ng
nw pw ng P pw
2020/8/1
3、比体积 vH
在湿空气中，1kg绝干空气体积和相应水汽体积之和， 又称湿容积。
2020/8/1
vH
m3绝干空气 m3水汽 kg绝干气
vH
1 29
H 22.4 18
273 t 273
1.013105 P
0.772 1.244H 273 t 1.013105
273
P
4、比热容 cH
pw 100%
ps
相对湿度代表湿空气的不饱和程度，Ф愈低，表明该空气 偏离饱和程度越远，干燥能力越大。φ=1，湿空气达到饱 和，不能作为干燥介质。
2020/8/1
将 pw 100% 代入 H 0.622 pw
ps
P pw
H 0.622 ps P ps
在总压一定时 f T, H
H 0.622 pw P pw
H f P, pw
当湿空气中水汽分压pw等于该空气温度下的饱和蒸汽压ps时 ，其湿度称为饱和湿度，用Hs表示。
HS
0.622 ps P ps
HS f (P,t)
2020/8/1
2、相对湿度百分数φ（ relative humidity）
在总压P一定的条件下，湿空气中水蒸气分压pw与同温度 下的饱和蒸汽压ps之比。
(1.011.88H )t 2490H
6、干球温度t和湿球温度 t
1）干球温度 用普通温度计测得的湿空气的真实温度
2）湿球温度 湿球温度计在温度为t，湿度为H的不饱和空气流中，达
到平衡或稳定时所显示的温度。
2020/8/1
大量的 湿空气
t, H
t
tw
水
2020/8/1
2020/8/1
二、干燥方法
1、传导干燥
热能通过传热壁面以传导的方式传给湿物料 被干燥的物料与加热介质不直接接触，属间接干燥 优点：热能利用较多 缺点：与传热壁面接触的物料易局部过热而变质，受热不 均匀。
2、辐射干燥
热能以电磁波的形式由辐射器发射到湿物料表面，被物
2020/8/1
料吸收转化为热能，而将水分加热汽化。 优点：生产能力强，干燥产物均匀 缺点：能耗大
2020/8/1
A
2020/8/1
A td
A %
2020/8/1
例：已知湿空气的干球温度t=30℃，相对湿度φ=0.6，求
湿空气的湿度H，露点td、tas、tw。
A 0.6
t=30
C D
100%
等焓线
2020/8/1
H=0.016kg/kg干气
第5章 干燥 Drying
和直观，通常使用湿度图。
等相对 湿度线
等湿线
等温线
等焓线
2020/8/1
p-H线
2、湿度图的应用
1）由测出的参数确定湿空气的状态 a）水与空气系统，已知空气的干球温度t和湿球温度tw，确 定该空气的状态点A(t,H)。 b）水与空气系统中，已知t和td，求原始状态点A(t,H)。 c）水与空气系统中，已知t和φ，求原始状态点A的位置 2）已知湿空气某两个可确定状态的独立变量，求该湿空气 的其他参数和性质
不饱和空气：t tas(t ) td
饱和空气： t tas (t ) td
2020/8/1
二、湿度图及其应用
（2个独立参数，确定湿空气的状态）
1、H-I图 （湿度-焓图）
•P •坐标轴 •五条线
-等湿线 –等焓线 –等干球温度线 –等相对湿度线 –水蒸汽分压线
2020/8/1
湿空气参数的计算比较繁琐，甚至需要试差。为了方便
缺点：热利用率低。
5、联合干燥
2020/8/1
三、对流干燥的传热传质过程
对流干燥中，传热和传质同时发生
1、传热过程
干燥介质 Q 湿物料表面 Q 湿物料内部
2、传质过程
湿物料内部 湿分 湿物料表面 湿分 干燥介质
2020/8/1
第5章 干燥 Drying
第二节 湿空气的性质和湿焓
图
一、湿空气的性质 二、湿度图及其应用
常压下，将湿空气中1Kg绝干空气及相应水汽的温度升
高（或降低）1℃所需要（或放出）的热量，称为湿比热。
2020/8/1
cH cg Hcv
cH 1.011.88H
cH f H
5、湿空气的焓 I
湿空气中1 kg绝干空气的焓与相应水汽的焓之和。
2020/8/1
I Ig HIV
I Cgt HCvt Hr0
3、介电加热干燥
将需干燥的物料置于交频电场内，利用高频电场的交变作 用将湿物料加热，水分汽化，物料被干燥。 优点：干燥时间短，干燥产品均匀而洁净。 缺点：费用大。
2020/8/1
4、对流干燥
热能以对流给热的方式由热干燥介质（通常热空气）传给湿 物料，使物料中的水分汽化。物料内部的水分以气态或液态 形式扩散至物料表面，然后汽化的蒸汽从表面扩散至干燥介 质主体，再由介质带走的干燥过程称为对流干燥。 优点：受热均匀，所得产品的含水量均匀。
第5章 干燥 Drying
第一节 概述
一、去湿及其方法 二、干燥方法 三、对流干燥的传热传质过程
2020/8/1
一、除湿及其方法
1、何为去湿？
从物料中脱除湿分的过程称为除湿。 湿分：不一定是水分！（水分或化学溶剂）
2、除湿方法
机械除湿法 ：挤压（拧衣服、过滤） 吸附法：用干燥剂吸附（硅胶、无水CaCl2等） 干燥法：加热
大量的 湿空气
t, H
Q,
t
tw
水
N,k
表面水的 分压高
2020/8/1
水向空气 主体传递
蒸发时 需要吸热
t f t, H
自身降温
7、绝热饱和冷却温度 tas
2020/8Βιβλιοθήκη 1水分向空 绝热 空气降气中汽化
温增湿
焓 不 变
tas
饱和
对于空气~水系统，
tas t
注意：绝热饱和温度与湿球温度的区别和联系！
2020/8/1
8、露点 td
将不饱和空气等湿冷却到饱和状态时的温度
相应的湿度称为饱和湿度 H s,td
H s,td
0.622 ps,td P ps,td
ps,td
Hs,td P
0.622 Hs,td
HP 0.622 H
2020/8/1
对于水蒸汽~空气系统，干球温度、绝热饱和温度和 露点间的关系为：
2020/8/1
一、湿空气的性质
1、湿度H（ humidity）
湿空气中水汽的质量与绝干空气的质量之比 ，又称湿含量。
H
湿空气中水汽的质量 湿空气中绝干空气的质量
nwM w ng M g
对于水蒸气~空气系统：
H 18 nw 0.622nw
29 ng
ng
nw pw ng P pw
2020/8/1
3、比体积 vH
在湿空气中，1kg绝干空气体积和相应水汽体积之和， 又称湿容积。
2020/8/1
vH
m3绝干空气 m3水汽 kg绝干气
vH
1 29
H 22.4 18
273 t 273
1.013105 P
0.772 1.244H 273 t 1.013105
273
P
4、比热容 cH
pw 100%
ps
相对湿度代表湿空气的不饱和程度，Ф愈低，表明该空气 偏离饱和程度越远，干燥能力越大。φ=1，湿空气达到饱 和，不能作为干燥介质。
2020/8/1
将 pw 100% 代入 H 0.622 pw
ps
P pw
H 0.622 ps P ps
在总压一定时 f T, H
H 0.622 pw P pw
H f P, pw
当湿空气中水汽分压pw等于该空气温度下的饱和蒸汽压ps时 ，其湿度称为饱和湿度，用Hs表示。
HS
0.622 ps P ps
HS f (P,t)
2020/8/1
2、相对湿度百分数φ（ relative humidity）
在总压P一定的条件下，湿空气中水蒸气分压pw与同温度 下的饱和蒸汽压ps之比。