第十四章干燥1讲解
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化工原理-干燥章节word版
第六章干燥第一节概述在化工生产中有许多原料、半成品或产品是固体物料。
固体物料在去湿前与湿分(水或其它液体，多为水分)形成悬浮液、糊状体或胶状物。
为了使这些物料便于进一步的加工、运输和使用，往往需要将湿分从物料中除去，这种除去湿分的操作称为去湿。
例如：药物，食品中去湿，以防失效变质，中药冲剂，片剂，糖，咖啡等去湿(干燥) 塑料颗粒若含水超过规定，则在以后的注塑加工中会产生气泡，影响产品的品质。
一、工业去湿方法1、机械脱水：沉降或过滤，该法实质上是固、液相的分离过程。
湿分不发生相变，能耗少，费用低，但湿分去除不彻底，只适用于物料间大量水分的去除，一般用于初步去湿，为进一步干操作准备。
2、物理除湿：用吸湿性较强的化学药品(如无水氯化钙、苛性纳等)或吸附剂(如分于筛、硅胶等)来吸收或吸附物料中水分，该法适用于除少量湿分。
3、干燥：通过加热汽化去除湿分。
借助于热能，使物料中的湿分汽化，并将产生的蒸汽加以排除或带离物料。
去湿过程中湿分发生相变，耗能大，费用高，但湿分去除较为彻底，可去除物料表面以致内部的湿分。
通常的做法是先采用机械脱水除去大部分水分，再用干燥的方法将物料中少量的水分除去以达到产品的要求。
因此，干燥技术在工业上得到广泛的应用。
二、干燥过程分类1、按操作压强来分：（1）常压干燥：多数物料的干燥采用常压干燥（2）真空干燥：适用于处理热敏性，易氧化或要求产品含湿量很低的物料（实验室用的真空干燥箱、真空干燥器）2、按操作方式来分：（1）连续式：湿物料从干燥设备中连续投入，干品连续排出特点：生产能力大，产品质量均匀，热效率高和劳动条件好。
（2）间歇式：湿物料分批加入干燥设备中，干燥完毕后卸下干品再加料如烘房，适用于小批量，多品种或要求干燥时间较长的物料的干燥。
3、按供热方式来分：分为传导干燥，对流干燥和辐射干燥传导干燥：热能通过传热壁面以传导的方式传给湿物料，使其中的水分汽化，然后，所产生的蒸汽被干燥介质带走，或用真空泵抽走的干燥操作过程。
干燥基础知识ppt课件-PPT课件
《化工原理》 Principles of Chemical Engineering
第十二章 干 燥
Chapter 12 Drying
概述（Introduction）
在化学工业生产中所得到的固态产品或半成品往往含有过 多的水分或有机溶剂 (湿份)，要制得合格的产品需要除去 固体物料中多余的湿份。
除湿方法：机械除湿——如离心分离、沉降、过滤。 干燥 ——利用热能使湿物料中的湿份汽化。除 湿程度高，但能耗大。 惯用做法：先采用机械方法把固体所含的绝大部分湿份除 去，然后再通过加热把机械方法无法脱除的湿份干燥掉， 以降低除湿的成本。
3.比热cH (Humid heat)或比热容KJ/(kg· ℃) 比热：1kg 绝干空气及相应水汽温度升高1℃所需要的热量
c c 1 c H H g v
式中：cg — 绝干空气的比热，KJ/(kg· ℃)； cv — 水汽的比热，KJ/(kg· ℃) 。
对于空气-水系统： cg=1.01 kJ/(kg· ℃)，cv=1.88 kJ/(kg· ℃)
干燥过程基本问题
除水分量 空气消耗量 干燥产品量 热量消耗 干燥时间 能量衡算 涉及干燥速率和水在 气固相的平衡关系 物料衡算 涉及湿空气的性质
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。 本章主要介绍运用上述基本知识解决工程中物料干燥的基 本问题，介绍的范围主要针对连续稳态的干燥过程。
由于温差的存在，气体以对流方 式向固体物料传热，使湿份汽化； 在分压差的作用下，湿份由物料 表面向气流主体扩散，并被气流 带走。 干燥是热、质同时传递的过程 干燥介质：用来传递热量（载热 体）和湿份（载湿体）的介质。
第十二章 干 燥
Chapter 12 Drying
概述（Introduction）
在化学工业生产中所得到的固态产品或半成品往往含有过 多的水分或有机溶剂 (湿份)，要制得合格的产品需要除去 固体物料中多余的湿份。
除湿方法：机械除湿——如离心分离、沉降、过滤。 干燥 ——利用热能使湿物料中的湿份汽化。除 湿程度高，但能耗大。 惯用做法：先采用机械方法把固体所含的绝大部分湿份除 去，然后再通过加热把机械方法无法脱除的湿份干燥掉， 以降低除湿的成本。
3.比热cH (Humid heat)或比热容KJ/(kg· ℃) 比热：1kg 绝干空气及相应水汽温度升高1℃所需要的热量
c c 1 c H H g v
式中：cg — 绝干空气的比热，KJ/(kg· ℃)； cv — 水汽的比热，KJ/(kg· ℃) 。
对于空气-水系统： cg=1.01 kJ/(kg· ℃)，cv=1.88 kJ/(kg· ℃)
干燥过程基本问题
除水分量 空气消耗量 干燥产品量 热量消耗 干燥时间 能量衡算 涉及干燥速率和水在 气固相的平衡关系 物料衡算 涉及湿空气的性质
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。 本章主要介绍运用上述基本知识解决工程中物料干燥的基 本问题，介绍的范围主要针对连续稳态的干燥过程。
由于温差的存在，气体以对流方 式向固体物料传热，使湿份汽化； 在分压差的作用下，湿份由物料 表面向气流主体扩散，并被气流 带走。 干燥是热、质同时传递的过程 干燥介质：用来传递热量（载热 体）和湿份（载湿体）的介质。
干燥与设备—干燥原理(生物制药设备课件)
DJ
1 HO Hi
DJ
蒸发 1kg 水分所消耗的绝干空气的质量；
Hi
热空气进口湿度；
Ho
热空气出口湿度。
项目一 干燥原理
六、干燥产品流量
QO
Qi
1 Wi 1 WO
Qi QO D
例题1：常压下用连续干燥器干燥某物料，物料含水量为15%， 进料速度为每小时 1200kg,物料出口含水量2.5%。热空气的进口湿 度为 0.0085,经预热后进入干燥器，出干燥器的湿度为 0.0058,试求：
U rW (t tW ) kH (HW H )
U
干燥速度，单位为 kg (m 2 s) 。
热空气与物料间的对流传热系数，单位 kw (m 2 C)。
tW
湿球温度，℃；
rW
为水在湿球温度 tW 下的汽化热，单位 kJ kg 。
项目一 干燥原理
三、固体物料的干燥时间
固体物料在干燥器中的停留时间称为干燥时间。固体物料的干燥时间 是四个阶段所耗时间之和。
（1）水分蒸发量； （2）空气消耗量； （3）干燥产品流量。
项目一 干燥原理
解：已知
Wi 15%
WO 2.5%
Hi 0.0085 kg kg
（1）水分蒸发量
HO 0.058 kg kg
D
Qi
Wi WO 1 WO
1200 0.15 0.025 1 0.025
153 .85
kg
h
以溶液形式存在于固 体物料或细胞内的水
分
项目一 干燥原理
二、自由水分与平衡水分
用一定湿度的空气做干燥介质，在恒定的干燥条件下，根据物料中的水 分能否被蒸发除去，可分为自由水分和平衡水分。
干燥教学课件
W=Gc(X1-X2)=900(0.111-0.0204)=81.5kg/h
(2) 空气消耗量：L
L
W
81 . 5
H 2 H 1 0 . 05 0 . 008
1940 kg 绝干气 / h
( 3 ) 干燥产品量
:
G 2 G 1 W 1000 918 . 5 kg / h
81 . 5
18 nv
H = 29 ng
=
18 pw 0.622 pw
29 (P pw )
P pw
当湿空气中水气分压等于同温度下水的饱和蒸气压时,其
湿度为饱和湿度:
ps
Hs = 0.622 P p s
p----水 蒸 气 的 分 压 ,Pa;
P ---湿 空 气 的 总 压 ,Pa
由 上 式 可 知 :湿 空 气 的 湿 度 与 总 压 及 水 蒸 气 的 分 压 有 关 .。
(1)水分蒸发量
(2)空气消耗量
(3)干燥产品量
解:(1)水分蒸发量:W
先将物料的湿基含水量换算成干基含水量:
x1
w1 1 w1
0.1 1 0.1
0.111 k g水
/
k g绝干料
X2
w2 1 w2
0.02 1 0.02
0.0204 kg水 / kg绝干料
进入干燥器的绝干物料量为:
Gc=G1(1-w1)=1000(1-0.1)=900kg 绝干料/h 水分蒸发量 W
Ψ=0表示湿空气中不含水分,此时为干空 气。
Ψ值越低，表示该空气偏离饱和程度越 远，干燥能力越大。所以空气的湿度H仅 表示其中水蒸气的绝对含量。
相对湿度Ψ值才能反映出湿空气吸收水 汽的能力。
第十四章(1)分子筛
3A分子筛
3A分子筛的应用：
1、各种液体（如乙醇）的干燥 。 2、空气的干燥。 3、制冷剂的干燥 。 4、天然气、甲烷气的干燥。 5、不饱和烃和裂解气、乙烯、乙 炔、丙烯、丁二烯的干燥 。
4A分子筛简介:
• 化学式： Na2O·Al2O3·2SiO2·9/2H2O • 硅铝比：SiO2/ Al2O3≈2 • 有效孔径：约4A
分子筛的性能和改性
41
3.1 分子筛的吸附性能
• 沸石分子筛具有空旷的骨架结构:
•
内孔体积占总体积的40～50％， 孔容在0.25～0.35cm3•g-1之间. 沸石比表面积很大，为300～1000m2•g-1, 而外表面占总表面不足1％，主要为晶内 表面。
• 这种结构使沸石吸附能力极强。
42
3.1.1 沸石分子筛具有选择吸附性能
1.改变物化性能： 热稳定性增加；孔径变化； 2.提高催化性能： 用二价或多价离子交换后，酸性增 强，催化活性提高。
49
3.2.2 离子交换影响因素
• 1.阳离子性质： 电荷数、离子半径、水合度。 • 2.沸石类型： A、X、Y具有不同交换等温线。
• 3.交换条件：
温度↑，交换速度↑； 压力↑，交换速度↑； 交换溶液浓度﹑用量、pH值； 交换次数﹑时间； 交换时搅拌状态。
分子筛
定义： 具网状结构的天然或人工合成的化 学物质。
分子筛概念
狭义上讲: 分子筛是结晶态的硅酸盐或硅 铝盐，由硅氧四面体或铝氧四面体 通过氧桥键相连而形成分子筛分子 尺寸大小（通常为0.3~2.0 nm）的 孔道和空腔体系，从而具有筛分分 子的特性。
分子筛
然而随着分子筛合成与应 用研究的深入，研究者发现了 磷铝酸盐类分子筛，并且分子 筛的骨架元素（硅或铝或磷） 也可以由B、Fe、Co、Zn、Be 和Cu等取代，其孔道和空腔的 大小也可达到2nm以上。
中考考点全攻略 第三部分 中国地理 第十四章 认识区域 第1讲 东北地区 长江流域 四川盆地
图1
图2
（1）简述武汉的城市分布特点及优越的自然条件。 _分__布__特__点__：__位__于__铁__路__枢__纽__和__河__流__交__汇__处__。__自__然__条__件__：__地__形__平__坦__；_____ _水__源__充__足__；__气__候__温__暖__湿__润__。_____________________________________ （2）武汉市夏季最容易遭受的灾害性天气是__洪__涝__（__或__暴__雨__/_水__灾_，）并 从气候、地形、水文三个方面分析原因。 _属__于__亚__热__带__季__风__气__候__，__夏__季__降__水__量__大__/_集__中__；__地__势__平__坦__，__排__水__不__畅__；____ _河__湖__众__多__，__来__水__量__大__/_河__道__弯__曲__，__流__水__不__畅__。____________________
B．②③④
C．①③④
D．①②④
【 精解详析】】（1）马鞍山发展钢铁工业的有利条件是附近有丰富的铁矿资源， 位于长江沿岸，水运便利，消费市场广阔；木材、气候、环境与马鞍山发展钢铁 工业关系不大，B正确。故选B。（2）安徽省积极承接长江三角洲地区的产业转 移，其主要优势有临近长江三角洲地区，水陆交通便利，资源丰富，劳动力充足
(3)三江平原中的“三江”指的 是黑龙江、乌苏里江、松花江。 三江自然保护区是一个以沼泽湿地 为主要保护对象的国家级自然保护 区。
2.自然环境特征
地形
以 山地和平原 为主(山环水绕,平原居中,山 特征
地呈“马蹄形”排列)
主要地 长白山脉 (东部), 小兴安岭 (北部), 形区 大兴安岭(西部),东北平原(中部)
化工原理 干燥讲解
【例8-1】讨论：
t (℃)
20
80%
100 1.85%
H 0.0117 0.0117
I (kJ/kg) 49.69 (小) 131.85 (大)
经过加热，↓，湿空气吸湿能力增大，是一种很好的
载湿体； I↑, 湿空气热焓增大，是一种很好的
载热体；
所以，新鲜空气进入干燥器之前需要预热
∵空气价廉易得，∴热空气是最常用的干燥介质
36
【例8-1】常压下的空气，
t1=293K, 1 = 80% 时, t2=373K, 求 H2 , 2 , I2
求 H1 , I1
解: (1) t1=293K=20℃ ,
1 = 80%，p总 =101.3kPa,
t1 = 20℃ , 算得：ps1=2.338kPa
p1 = 1 ps1
H1
三
最
边 ）
等水汽分压线-水平线
右 ）
+
温度坐标 常压下湿空气的 H－I 图（p251） 湿度坐标
（p196） 29
H－I 图由以下线群组成:
①等湿线（等H 线），范围 0～0.2 kg/kg(绝干气)； ②等焓线（等I 线），范围 0～680 kJ/kg(绝干气)； ③等温线（等t 线），范围 0～250℃；
0.622 p总
p1 p1
H1
0.622
p 1 s1 p总 1 ps1
0.622 0.8 2.338 101.3 0.8 2.338
0.0117kg/kg绝干气
IH1 (1.01 1.88H1)t1 2490 H1 (1.01 1.88 0.0117) 20 2490 0.0117 49.8 kJ/kg 绝干气
化工原理-干燥ppt课件
V nRT P
V T P0 V0 P T0
V T P0 n22.4 273 P
干燥
湿空气的性质*
3．比热容（湿比热）cH
比热容是指常压下，含1kg绝干气的湿空气之温度升高（或降低）1℃所吸 收（或放出）的热量，cH。
cHcgcvH
1.011.88H
[kJ/(kg干气℃)]
cHf H
cg干空气的比热，kJ/(kg·℃) 1.01kJ/(kg·℃)
将湿球温度计置于温度为ｔ、湿度为Ｈ的流
动不饱和空气中，湿纱布中的水分汽化，并向 空气主流中扩散；同时汽化吸热使湿纱布中的 水温下降，与空气间出现温差，引起空气向水 分传热。
湿球温度tw：当空气传给水分的显热恰好等 于水分汽化所需的潜热时，空气与湿纱布间的 热质传递达到平衡，湿球温度计上的温度维持 恒定。此时湿球温度计所测得的温度称为湿空 气的湿球温度。
一干燥器的主要型式677喷雾干燥器一干燥器的主要型式喷雾器结构68一干燥器的主要型式8滚筒干燥器双滚筒干燥器69一干燥器的主要型式真空耙式干燥器冷冻干燥器7055干燥器二干燥器的选型主要干燥器的选择表湿物料的状态物料的实例处理量适用的干燥器液体或泥浆状洗涤剂树脂溶液盐溶液牛奶等大批量喷雾干煤器小批量滚筒干燥器泥糊状染料颜料硅胶淀粉粘土碳酸钙等的滤饼或沉大批量气流干燥器带式干燥器小批量真空转筒干燥器粉粒状00120m聚氯乙烯等合成树脂合成肥料磷肥活性炭石膏钛铁矿谷物大批量气流干燥器转筒干燥器流化床干燥器小批量转筒干燥器厢式干燥器块状20100m煤焦碳矿石等大批量转筒干燥器小批量厢式干燥器片状烟叶薯片大批量带式干燥器转筒干燥器小批量穿流厢式干燥器小批量高频干燥器短纤维酯酸纤维硝酸纤维大批量带式干燥器小批量穿流厢式干燥器一定大小的物料或制品陶瓷器胶合板皮革等大批量隧道干燥器71对流传导辐射气流喷雾流化床干燥实验干燥曲线x干燥章小结湿空气性质及湿焓图性质湿度h0622干球温度t湿球温度t10118810118824902490188干燥过程物料的平衡关系与速率关系结合水分与非结合水分平衡水分x与自由水分恒定干燥条件下的干燥速率恒定干燥条件下的干燥时间等i过程干燥速率udwgdxsdsd干燥速率曲线ux临界含水量x干燥方法干燥器对流式
化工原理第十四章-固体干燥.
（1）湿度 又称湿含量 kg 水/kg 干空气
H
水气的质量 绝干空气的质量
水气的摩尔数 绝干空气的摩尔数
M M
v a
p水汽 P p水汽
18 29
H 0.622 p水汽 P p水汽
饱和湿度
Hs
0.622
P
ps ps
(2)相对湿度
p水汽 ps
100 %(当ps
P)
（1）湿度图
不饱和湿空气性质：P、H、pe、、cH、IH、t、tW、tas、td
自由度数 F C 2 2 1 2 3
给定不饱和湿空气的三个独立参数，就能确定不饱和湿空 气的状态。工程上，常在总压P一定时，再任意规定两个独立 参数，这样就把湿空气的状态唯一确定。如t－H图；I－H图
平衡水分：
在一定空气状态下，湿物料中 的恒定含水量称为该物料的 ~ 。
也就是在一定空气状态下物料中 不能除去的水分。 用X*表示，单位kg水/kg干料。 -------在一定空气状态下的干燥极限
t， p H
ps> p
空气 p= p
自由水分：物料总水分中，除了平衡水分以外的那部分水
影响平衡水分大小的因素：
常压下： H 2.83 103 4.56 103 H (273 t)
3．湿比热cH kJ/(kg 干气K)
（1+H）kg 湿空气
Cpg干空气的比热，k J/(kg· K) 1.01kJ/(kg·K) Cpv水气的比热，kJ/(kg·K) 1.88kJ/(kg·K)
tw
传热
传质ps
t, H
At tw N w Arw k H AH w H rw
化工原理复习必看干燥
第14章固体干燥知识要点「•燥是指向物料供热以汽化英中的湿分的操作。
本章主要讨论以空气为干燥介质、湿分为水的对流干燥过程。
学习本章应重点掌握湿空气的性质参数与湿度图、湿物料中的水分性质、「燥过程的物料衡算与热量衡算。
一般掌握丁•燥过程的速率与干燥时间的讣算。
了解干燥器的类型与适用场合，提髙干燥过程的热效率与强化干燥过程的措施。
本章主要知识点间的联系图如下图所示。
图14・1干燥一章主要知识点联系图1.概述对流干燥的特点：传热：固相一气相传质：固相-*气相热、质反向传递过程推动力：温度差推动力：水汽分压差2.干燥静力学（1）湿空气的状态参数①空气中水分含量的表示方法C.相对湿度________________________ ___________________________________________一定温度、压力下空气中水汽分压可能达到的最大值②湿空气温度的表示方法干球温度/:简称温度，指空气的真实温度，可直接用普通温度计测量。
h.露点温度九：在总压不变的条件下，不饱和湿空气等湿降温至饱和状态时的温度。
• • • ■“・绝对湿度（湿度）H = 0.622 "水汽〃一"水汽h.饱和湿度比=0.622—P一PsC.绝热饱和温度尼：指少量空气与大虽水经长时间绝热接触后达到的稳宦温度。
d.湿球温度指大量空气与少量水经长时间绝热接触后达到的稳泄温度。
C.湿空气的四种温度间的关系不饱和湿空气：t>t w (t ax )>t^n饱和湿空气：r =③ 湿空气的比热容(湿比热容)Cpii ：将1kg 干空气和其所带的H kg 水汽的温度升高1°C 所需的热 量,单位kJ/(kg *C)oc pH =1.01 + 1.88/7④ 湿空气的焰/：指lkg 干气及所带的H kg 水汽所占的总体枳，单位m-Vkg 干气。
Z=(1.01 + 1.88H)r + 2 500H⑤ 湿空气的比体积：指lkg 干气及所带的H kg 水汽所占的总体积，单位m*kg 干气。
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第14章 固体干燥
14.1 概述
§14.1.1、固体去湿方法和干燥过程
在化学工业、制药工业、轻工、食品等有关工业中, 常常需要从湿固体物料中除去湿分(水或其它液体),这 种操作称为“去湿”,或叫干燥。
例如:药物、食品中去湿,以防失效变质,中药冲剂、 片剂、糖、咖啡等去湿(干燥)。
塑料颗粒若含水超过规定,则在以后的注塑加工中会 产生气泡,影响产品的品质。
因此，为提高干燥过程的经济性，应采取适当 措施降低能耗，提高热的利用率。（如干燥器内 埋设加热管道，废气部分循环等）
14.2干燥静力学
§14.2.1、湿空气的性质 一、湿空气的性质
基准：1㎏绝干空气。 湿空气的若干参数均以单位质量的绝干空气为基准。
这是因为在干燥过程中水分量是不断变化的，而绝干空气 的质量是不变的，所以选取1㎏绝干气作基准对干燥计算而言 是很方便的。 1． 湿度（湿含量、绝对湿度）H 定义： H=湿空气中水汽的质量/湿空气中绝干空气的质量 H= Mvnv/Mgng
三、 对流干燥过程的特点——热、质同时传递
当温度较高的气流与湿物料直接接触时，气固两相间 发生的是热、质同时传递的过程。这是因为：
一方面：
由于物料表面温度θ i<t，则气体传热给固体，传热推 动力Δ t=t-θ i，传热量Q，方向如图示；
另一方面：
由于气流中水汽分压p低于固 体表面气膜中水汽压强pi，即 p<pi，水汽将通过气膜向气流主 体扩散，即发生质量传递过程， 传热推动力Δ p=pi-p，传递物质 量N，方向如图示。
18 nv 0.622 p
29 ng
P p
㎏水/㎏绝干空气
饱和湿度 Hs
若p=ps (空气温度下水的饱和蒸汽压)，则湿空 气呈饱和状态。
Hs
0.622
P
ps ps
其中ps=ps(t)
所以Hs=Hs(p,t)
2． 相对湿度φ
定义 φ =p/ps×100% 衡量湿空气的不饱和程度 若 φ=100﹪ 湿空气达饱和状态，即 p=ps，在此条件 下无干燥能力；
若 Δ p=pi-p=0，则N=0，干燥无法进行，传质达到动态平衡。
五． 对流干燥流程及经济性 1． 干燥流程：
典型的流程如图示
2． 经济性：
主要取决于能耗和热的利用率
在干燥操作中，加热空气所耗的热量只有一部 分用于汽化水分，相当可观的一部分热能随含水 分较高的废气流失。此外，设备的热损失，固体 物料的温度升高也造成了一定的能耗。
CH Cg HCv 1.01 1.88H kJ/㎏绝干气℃
5． 焓 IH
定义：
I H I g HIv
焓是一个相对值，计算焓值时必须规定基准状态 和基准温度。
其它如木材的干燥,纸的干燥。
一、物料的去湿(干燥)方法
1、机械去湿：压榨、过滤或离心分离的方法去除湿分。 能耗底，但湿分的除去不完全。
2、吸附去湿：用某种平衡水汽分压很低的干燥剂（如 C使a物Cl料2，中L水iC分l,经Li气Br相,硅转胶入，到沸干石燥吸剂附内剂。等）与湿物料并存，
如实验室中用干燥剂保有干物料（干燥器）；食品、衣 物中放有保干剂。能耗几乎为零，且能达到较为完全的 去湿程度，但干燥剂的成本高，干燥速率慢。
而湿料内部的水分以液态或水汽的形式扩散至表面， 水分气化所需热量取自于空气传递给湿料的热量。对流干 燥过程包含了热量传递和质量传递过程，两者传递方向相 反。
四． 干燥的必要条件：
p<pi，使物料表面的水分能够汽化
传质推动力 Δ p=pi-p，△p越大，干燥进行的越快， 所以，干燥介质应及时将汽化的水分带走，以便保持一定的 传质推动力。
3、按供热方式来分： 1）对流干燥：
使干燥介质直接与湿物料接触，介质在掠过物料表面时向物 料供热，传热方式属于对流，产生的蒸汽由干燥介质带走。如 气流干燥器、流化床、喷雾干燥器。
2）传导干燥：
热能通过传热壁面以传导方式加热物料，产生的蒸汽被干燥介质 带走，或是用真空泵排走（真空干燥），如烘房、滚筒干燥器。
3）辐射干燥：
辐射器产生的辐射能以电磁波形式达到湿物料表面，湿物料吸收辐 射能转变为热能，从而使湿分汽化，如实验室中红外灯烘干物料（浴 霸）。
4）介电加热干燥：
将湿料置于高频电场内，依靠电能加热物料并使湿分汽化（微波炉）。
5）冷冻干燥：
在低温冷冻状态下加热使冰升华，并用抽真空的方法排出水汽。
化工中最常见的为对流干燥，本章主要讨论以空气为干燥介质， 湿分为水的对流干燥过程。
因此只有当φ <100﹪的不饱和空气才能作为干燥介质。φ 值越小，表示该空气偏离饱和程度越远，干燥能力越大。 H和φ 的比较：
区别：H表示水汽在湿空气中的绝对含量
φ 反映出湿空气吸收水分的能力
联系：
H 0.622 p 0.622
P p
P ps
由P，t，H可求得φ
3． 比容（湿容积） υ H
定义：υ H=湿空气的总容积/湿空气中绝干空气的质量
H
1 29
H 22.4 18
t
273 1.0133 105
273
p
0.772 1.244 t 273 1.0133 105
273
p
4． 比热（湿比热）CH
常压下将1㎏绝干气和其中的H㎏水蒸气的温度升 高或降低1℃所吸附或放出的热量，叫比热。
3、供热干燥：向物料供热以汽化其中的水分，并将产生的 蒸汽排走。
干燥过程的实质是被除去的湿分从固相转移到气相中， 固相为被干燥的物料，气相为干燥介质。
工业干燥操作多半是用热空气或其他高温气体作干燥介质（如 过热蒸汽，烟道气）能量消耗大，所以工业生产中湿物料若含水 较多则可先采用机械去湿，然后在进行供热干燥来制得合格的干
二品、。 干燥操作的分类
1、按操作压力来分：
1）常压干燥：多数物料的干燥采用常压干燥 2）真空干燥：适用于处理热敏性，易氧化或要求产品含湿量很低的物料.
2、按操作方式来分：
1）连续式：湿物料从干燥设备中连续投入，干品连续排出。 特点：生产能力大，产品质量均匀，热效率高和劳动条件好。 2）间歇式：湿物料分批加入干燥设备中，干燥完毕后卸下干品再加料。 如烘房，适用于小批量，多品种或要求干燥时间较长的物料的干燥。
14.1 概述
§14.1.1、固体去湿方法和干燥过程
在化学工业、制药工业、轻工、食品等有关工业中, 常常需要从湿固体物料中除去湿分(水或其它液体),这 种操作称为“去湿”,或叫干燥。
例如:药物、食品中去湿,以防失效变质,中药冲剂、 片剂、糖、咖啡等去湿(干燥)。
塑料颗粒若含水超过规定,则在以后的注塑加工中会 产生气泡,影响产品的品质。
因此，为提高干燥过程的经济性，应采取适当 措施降低能耗，提高热的利用率。（如干燥器内 埋设加热管道，废气部分循环等）
14.2干燥静力学
§14.2.1、湿空气的性质 一、湿空气的性质
基准：1㎏绝干空气。 湿空气的若干参数均以单位质量的绝干空气为基准。
这是因为在干燥过程中水分量是不断变化的，而绝干空气 的质量是不变的，所以选取1㎏绝干气作基准对干燥计算而言 是很方便的。 1． 湿度（湿含量、绝对湿度）H 定义： H=湿空气中水汽的质量/湿空气中绝干空气的质量 H= Mvnv/Mgng
三、 对流干燥过程的特点——热、质同时传递
当温度较高的气流与湿物料直接接触时，气固两相间 发生的是热、质同时传递的过程。这是因为：
一方面：
由于物料表面温度θ i<t，则气体传热给固体，传热推 动力Δ t=t-θ i，传热量Q，方向如图示；
另一方面：
由于气流中水汽分压p低于固 体表面气膜中水汽压强pi，即 p<pi，水汽将通过气膜向气流主 体扩散，即发生质量传递过程， 传热推动力Δ p=pi-p，传递物质 量N，方向如图示。
18 nv 0.622 p
29 ng
P p
㎏水/㎏绝干空气
饱和湿度 Hs
若p=ps (空气温度下水的饱和蒸汽压)，则湿空 气呈饱和状态。
Hs
0.622
P
ps ps
其中ps=ps(t)
所以Hs=Hs(p,t)
2． 相对湿度φ
定义 φ =p/ps×100% 衡量湿空气的不饱和程度 若 φ=100﹪ 湿空气达饱和状态，即 p=ps，在此条件 下无干燥能力；
若 Δ p=pi-p=0，则N=0，干燥无法进行，传质达到动态平衡。
五． 对流干燥流程及经济性 1． 干燥流程：
典型的流程如图示
2． 经济性：
主要取决于能耗和热的利用率
在干燥操作中，加热空气所耗的热量只有一部 分用于汽化水分，相当可观的一部分热能随含水 分较高的废气流失。此外，设备的热损失，固体 物料的温度升高也造成了一定的能耗。
CH Cg HCv 1.01 1.88H kJ/㎏绝干气℃
5． 焓 IH
定义：
I H I g HIv
焓是一个相对值，计算焓值时必须规定基准状态 和基准温度。
其它如木材的干燥,纸的干燥。
一、物料的去湿(干燥)方法
1、机械去湿：压榨、过滤或离心分离的方法去除湿分。 能耗底，但湿分的除去不完全。
2、吸附去湿：用某种平衡水汽分压很低的干燥剂（如 C使a物Cl料2，中L水iC分l,经Li气Br相,硅转胶入，到沸干石燥吸剂附内剂。等）与湿物料并存，
如实验室中用干燥剂保有干物料（干燥器）；食品、衣 物中放有保干剂。能耗几乎为零，且能达到较为完全的 去湿程度，但干燥剂的成本高，干燥速率慢。
而湿料内部的水分以液态或水汽的形式扩散至表面， 水分气化所需热量取自于空气传递给湿料的热量。对流干 燥过程包含了热量传递和质量传递过程，两者传递方向相 反。
四． 干燥的必要条件：
p<pi，使物料表面的水分能够汽化
传质推动力 Δ p=pi-p，△p越大，干燥进行的越快， 所以，干燥介质应及时将汽化的水分带走，以便保持一定的 传质推动力。
3、按供热方式来分： 1）对流干燥：
使干燥介质直接与湿物料接触，介质在掠过物料表面时向物 料供热，传热方式属于对流，产生的蒸汽由干燥介质带走。如 气流干燥器、流化床、喷雾干燥器。
2）传导干燥：
热能通过传热壁面以传导方式加热物料，产生的蒸汽被干燥介质 带走，或是用真空泵排走（真空干燥），如烘房、滚筒干燥器。
3）辐射干燥：
辐射器产生的辐射能以电磁波形式达到湿物料表面，湿物料吸收辐 射能转变为热能，从而使湿分汽化，如实验室中红外灯烘干物料（浴 霸）。
4）介电加热干燥：
将湿料置于高频电场内，依靠电能加热物料并使湿分汽化（微波炉）。
5）冷冻干燥：
在低温冷冻状态下加热使冰升华，并用抽真空的方法排出水汽。
化工中最常见的为对流干燥，本章主要讨论以空气为干燥介质， 湿分为水的对流干燥过程。
因此只有当φ <100﹪的不饱和空气才能作为干燥介质。φ 值越小，表示该空气偏离饱和程度越远，干燥能力越大。 H和φ 的比较：
区别：H表示水汽在湿空气中的绝对含量
φ 反映出湿空气吸收水分的能力
联系：
H 0.622 p 0.622
P p
P ps
由P，t，H可求得φ
3． 比容（湿容积） υ H
定义：υ H=湿空气的总容积/湿空气中绝干空气的质量
H
1 29
H 22.4 18
t
273 1.0133 105
273
p
0.772 1.244 t 273 1.0133 105
273
p
4． 比热（湿比热）CH
常压下将1㎏绝干气和其中的H㎏水蒸气的温度升 高或降低1℃所吸附或放出的热量，叫比热。
3、供热干燥：向物料供热以汽化其中的水分，并将产生的 蒸汽排走。
干燥过程的实质是被除去的湿分从固相转移到气相中， 固相为被干燥的物料，气相为干燥介质。
工业干燥操作多半是用热空气或其他高温气体作干燥介质（如 过热蒸汽，烟道气）能量消耗大，所以工业生产中湿物料若含水 较多则可先采用机械去湿，然后在进行供热干燥来制得合格的干
二品、。 干燥操作的分类
1、按操作压力来分：
1）常压干燥：多数物料的干燥采用常压干燥 2）真空干燥：适用于处理热敏性，易氧化或要求产品含湿量很低的物料.
2、按操作方式来分：
1）连续式：湿物料从干燥设备中连续投入，干品连续排出。 特点：生产能力大，产品质量均匀，热效率高和劳动条件好。 2）间歇式：湿物料分批加入干燥设备中，干燥完毕后卸下干品再加料。 如烘房，适用于小批量，多品种或要求干燥时间较长的物料的干燥。