07化工原理第七章-干燥
实验七-干燥实验
62 63 64 65 66 67 68 69 70
12.6 12.7 12.9 13 13 13.1 13.1 13.1 13.1
图 7-2 干燥失水曲线
计算说明： 以时间为横坐标，失水量为纵坐标，做干燥失水曲线，如图 7-2 所示。 干基含水： X
G1 Gc W总 - W1 13.1 0.1 4.81kg水 / kg绝干物料 Gc Gc 2 .7
5
南京工业大学化工原理实验报告
的分别对应的 H1 和 H2,两者取平均即为干燥器内的平均湿度 H。
6
1
南京工业大学化工原理实验报告
干燥速率是指单位时间、 单位干燥表面积上汽化的水分质量， 计算公式如下：
u Gc dX dW Ad Ad
(3-1)
由式(3-1)可知，只要知道绝干物料质量 Gc (kg)。干燥面积 A( m 2 )、单位干燥时 间 d (s)内的湿物料的干基水含量的变化量 dX(kg 水/kg 干料)或湿物料汽化的 水分 dW(kg), 就可算出干燥速率 u。在实验处理实验数据时，一般将式(3-1)中 的微分（dW/ d )形式改为差分的形式（ W / )更方便。
2
南京工业大学化工原理实验报告
和湿球温度。 ⑧ 待毛毡恒重时，即为实验终了时，关闭加热。 ⑨ 十分小地取下毛毡，放入烘箱，105℃烘 10～20min 钟，称重毛毡得绝干 重量，量干燥面积。 ⑩ 关闭风机，切断总电源，清扫实验现场。 2、注意事项 ① 必须先开风机，后开加热器，否则，加热管可能会被烧坏。 ② 传感器的负荷量仅为 400g，放取毛毡时必须十分小心以免损坏称重传感 器。
五、 实验数据及数据处理
湿毛毡（干燥面积 13.3cm*8.5cm*2，绝干物料量 18.5g，加水 25g）。实验数据记录见表 7-1。
化工原理第七章干燥课后习题及答案
第七章 干 燥湿空气的性质【7-1】湿空气的总压为.1013kPa ，(1)试计算空气为40℃、相对湿度为%60ϕ=时的湿度与焓；(2)已知湿空气中水蒸气分压为9.3kPa ，求该空气在50℃时的相对湿度ϕ与湿度H 。
解 湿空气总压.1013p kPa =(1).06ϕ=，40℃时水蒸气的饱和蒸气压.7375s p kPa = 湿度 ..../ (067375)06220622002841013067375s s p H kg kg p p ϕϕ⨯==⨯=--⨯．水干气焓 ()..1011882492I H t H =++(...)../= 10118800284402492002841133kJ kg +⨯⨯+⨯= (2) 湿空气中水汽分压.93V p kPa = 50℃时水的饱和蒸气压.1234s p kPa = 相对湿度 ..9307541234V s p p ϕ===． 湿度 . (93)0622=062200629101393V V p H kg kg p p =⨯=--．水／干气 【7-2】空气的总压为101.33kPa ，干球温度为303K ，相对湿度%70ϕ=，试用计算式求空气的下列各参数：(1)湿度H ；(2)饱和湿度s H ；(3)露点d t ；(4)焓I ；(5)空气中的水汽分压V p 。
解 总压.,.101333033007p kPa t K ϕ====℃， (1) 30℃时，水的饱和蒸气压.4241s p kPa = 湿度 ...? (074241)062206220018810133074241s s p H kg kg p p ϕϕ⨯==⨯=--⨯．．水／干气(2) 饱和湿度 (4241)0622062200272101334241s s s p H kg kg p p ==⨯=--．水／干气 (3)露点d t 时的饱和湿度.00188s H kg kg =水／干气 .0622ss sp H p p =- (1013300188)2970622062200188s s s pH p kPa H ⨯===++从水的饱和蒸气压为 2.97kPa 查得水的饱和温度为23.3℃，故空气的露点.233℃d t =(4) .3000188t H kg kg ==℃，水／干气时，空气的焓为()..1011882492H H t H =++(...)../= 1011880018830249200188782kJ kg +⨯⨯+⨯=干气 (5) t=30℃时的.4241s p kPa =水汽分压 ...074241297V s p p kPa ϕ==⨯=【7-3】在总压为101.3kPa 下测得湿空气的干球温度为50℃，湿球温度为30℃，试计算湿空气的湿度与水汽分压。
化工原理 第七章 干燥课后习题及答案
第七章 干 燥湿空气的性质【7-1】湿空气的总压为.1013kP a ，(1)试计算空气为40℃、相对湿度为%60ϕ=时的湿度与焓；(2)已知湿空气中水蒸气分压为9.3kPa ，求该空气在50℃时的相对湿度ϕ与湿度H 。
解 湿空气总压.1013p k P a =(1).06ϕ=，40℃时水蒸气的饱和蒸气压.7375s p k P a = 湿度..../ (0673750622)0622002841013067375ssp H kg kgp p ϕϕ⨯==⨯=--⨯．水干气焓 ()..1011882492I H t H =++ (...)../= 10118800284402492002841133k J k g +⨯⨯+⨯= (2) 湿空气中水汽分压.93V p kPa = 50℃时水的饱和蒸气压.1234s p k P a = 相对湿度 ..9307541234V s p p ϕ===．湿度. (93)0622=062200629101393V Vp H kg kgp p =⨯=--．水／干气【7-2】空气的总压为101.33kPa ，干球温度为303K ，相对湿度%70ϕ=，试用计算式求空气的下列各参数：(1)湿度H ；(2)饱和湿度s H ；(3)露点d t ；(4)焓I ；(5)空气中的水汽分压V p 。
解 总压.,.101333033007p k P a t K ϕ====℃， (1) 30℃时，水的饱和蒸气压.4241s p k P a = 湿度... (0742410622)06220018810133074241ssp H kg kgp p ϕϕ⨯==⨯=--⨯．．水／干气 (2) 饱和湿度 (4241)0622062200272101334241s s sp H kg kgp p ==⨯=--．水／干气(3)露点d t 时的饱和湿度.00188s H kg kg =水／干气.0622s s sp H p p =- (10133001882970622062200188)s s spH p kPaH ⨯===++从水的饱和蒸气压为 2.97kPa 查得水的饱和温度为23.3℃，故空气的露点.233℃d t =(4) .3000188t H kg kg ==℃，水／干气时，空气的焓为()..1011882492H H t H=++(...)../= 1011880018830249200188782kJ kg +⨯⨯+⨯=干气 (5) t=30℃时的.4241s p k P a =水汽分压 ...074241297V s p p kPa ϕ==⨯=【7-3】在总压为101.3kPa 下测得湿空气的干球温度为50℃，湿球温度为30℃，试计算湿空气的湿度与水汽分压。
南京理工化工原理课件7-- 干燥
－1） 一.水分蒸发量W（/kg*s
绝干物料Gc在干燥前后质量流量不变， 即
Gc＝G1（1－w1）＝G2（1－w2） G2＝G1（1－w1）/（1－w2） 对水分作物料衡算得 W＝V（H2－H1）＝Gc（X1－X2）
二.干空气消耗量V[kg绝干气/s]
G（X 1 X 2 ) W c V＝ H 2 H1 H 2 H1 V 1 v W H 2 H1 v 蒸发1kg水分消耗的干空气量，kg绝干气 / kg水分 1 v H2 H0
7.3.4 干燥器出口状态的确定 及干燥过程的计算
理想干燥过程(or绝热干燥过程or等焓 过程） QD＝0，QL=0, Gc(I2’-I1’)=0 实际干燥过程
7.3.5 干燥系统的热效率η
蒸发水分所需的热量 *100％ 向干燥系统输入的总热量
蒸发水分所需热量 QV＝W(2490+1.88t2)-4.187θ1W 则
为推动力的传质系数，kg/(m2*s*∆H)
稳态时 Q= N rw
联立上三式得
rW-tW下水气的汽化热，kJ/kg
kH rW tW t ( H s ,w H )
八. 绝热饱和冷却温度tas
绝热饱和温度tas与绝热饱和湿度Has 绝热饱和温度tas是湿空气状态(t和H)的函
湿空气的绝热饱和冷却过程（或等焓过程）
第七章
干燥
7.1 概述
7.1.1 去湿方法: 机械去湿法
热能去湿法
7.1.2 干燥分类: 操作压强：常压干燥, 真空干燥； 操作方式：连续操作，间歇操作； 传热方式：传导干燥，对流干燥，辐射干 燥,介电加热干燥 7.1.3 7.1.4 对流干燥的流程 干燥操作的必要条件
7.2
化工原理实验报告干燥
化工原理实验报告干燥化工原理实验报告：干燥实验目的：本实验旨在探究干燥过程中的原理和影响因素，通过实验数据分析和结果总结，加深对干燥过程的理解。
实验原理：干燥是化工生产中常见的一种工艺操作，其目的是将物料中的水分蒸发或者挥发，使物料达到一定的干燥程度。
在干燥过程中，热量的传递和水分的蒸发是两个关键的环节。
热传递可以通过对流、传导和辐射等方式进行，而水分的蒸发则受到温度、湿度、风速等因素的影响。
实验步骤：1. 准备实验所需的样品和干燥设备。
2. 将样品放入干燥设备中，并记录下初始重量和湿度。
3. 启动干燥设备，设置相应的温度和风速。
4. 定期取出样品，记录下其重量和湿度。
5. 根据实验数据进行分析和计算，得出干燥速率、热传递效率等参数。
实验结果：通过实验数据的统计和分析，我们得出了不同条件下的干燥速率和热传递效率。
在不同的温度、湿度和风速条件下，干燥速率和热传递效率均有所不同。
同时，我们也发现了一些影响干燥效果的因素，如样品的初始湿度、表面积等。
结论：通过本次实验，我们深入了解了干燥过程中的原理和影响因素，对干燥工艺有了更深入的理解。
同时，我们也发现了一些可以优化的地方，如调整干燥设备的工艺参数，选择合适的干燥方法等，以提高干燥效率和降低能耗。
总结：干燥是化工生产中不可或缺的一环，其效率和质量直接影响着产品的成品率和品质。
通过本次实验，我们对干燥过程有了更深入的了解，为今后的工艺优化和改进提供了一定的参考依据。
同时，也为我们的理论知识和实践技能提供了锻炼和提升的机会。
希望通过不断地实验和学习，我们能够更好地掌握化工原理，为工程实践提供更精准的指导。
天津大学版 化工原理 第七章 干燥 ppt 课件
物料衡算（Mass balance）
2、水分蒸发量
湿废气体 L , H2 湿物料 G1 , w1 干 燥 产 品 G2 , w2 热空气 L , H1
c c 1 c H H g v
，
cv=1.88
c 1 . 01 1 . 88 H H
4.焓I (Total enthalpy)
焓：1kg 绝干空气的焓与相应水汽的焓之和。
I Ig HI v
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
I ( c Hc ) t r H c t r H g v 0 H 0
2、确定空气的状态点，查找其它参数 两个参数在曲线上能相交于一点，即这两 个参数是独立参数，这些参数才能确定空气的 状态点。
湿度图的使用 ① 空气状态的确定：已知空气的任何两个参数即可 确定其状态。
② 空气的加热与冷却过程
加热：空气的φ减小，表明空气接收水汽的能力加强
② 空气的加热与冷却过程 冷却：t＜td时，空气的H不变；t=td时，有水冷凝
q
液滴 表面 tw , Hw源自b、计算Q S ( t t ) w
气体 t, H
液滴 kH 对流传质 N
S ( t t) k S ( H H ) r
w H s , t
w
Q k S ( H H ) r H s , t t w w
k H t t r ( H H ) w t s , t w w
5 t 273 1 . 0133 10 1 H v 22 . 4 H 273 P 29 18 5 t 273 1 . 0133 10 ( 0 . 772 1 . 244 H ) 273 P
化工原理知识点总结干燥
化工原理知识点总结干燥干燥是指将含水物质中的水分除去的过程，广泛应用于化工、冶金、食品、药品、农业等行业中。
干燥工艺可以提高产品质量，延长产品保存期限，增加产品附加值。
本文将从干燥的基本原理、传热传质机理、常见的干燥设备和干燥过程中的控制因素等方面对干燥做出总结。
一、基本原理1.1水分除去过程干燥的基本原理是将物质中的水分除去，水分从物质中逸出，物质变得更干燥。
水分除去的方式分为蒸发和挥发两种。
蒸发是指物质表面的水分被热能所吸收，转化为水蒸气散发出去；挥发是指水分通过物质内部的孔隙、裂缝等介质被蒸发并逸出。
1.2干燥速率干燥速率是指在干燥过程中，单位时间内从物质中脱除的水分量。
干燥速率受温度、湿度、空气流速等因素的影响。
1.3干燥曲线干燥曲线是指在干燥过程中，物质含水量随着时间变化的曲线。
常见的干燥曲线有初始下降期、常速期和末速期。
二、传热传质机理2.1传热机理干燥中传热主要通过对流传热和辐射传热两种方式实现。
对流传热是指通过对流换热将热量传递给物质表面，将水分蒸发出去；辐射传热是指通过辐射换热将热能传递给物质表面，促使水分蒸发。
2.2传质机理干燥中传质主要通过扩散传质实现，即水分从物质内部向外部扩散传递。
传质速率受物质的性质、温度、湿度、压力等因素的影响。
三、常见的干燥设备3.1流化床干燥流化床干燥是指将物料通过气体流化，使得气体均匀地穿透物质，从而提高传热传质效率。
流化床干燥适用于颗粒状、粉末状的物料。
3.2喷雾干燥喷雾干燥是指通过将液态物料雾化成细小颗粒，然后与热空气接触，使得水分蒸发，从而实现干燥。
喷雾干燥适用于液态物料的干燥。
3.3真空干燥真空干燥是指在低压条件下进行的干燥过程。
通过减压降低水的沸点，从而实现水分的除去。
真空干燥适用于对热敏感物料的干燥。
3.4离心干燥离心干燥是指将物料通过高速旋转的离心机，使得水分被甩出物料的表面，从而达到干燥的目的。
离心干燥适用于颗粒状、液态的物料。
化工原理7固体干燥
化工原理7：固体干燥1. 简介固体干燥是化工过程中常用的一种技术，在许多行业中都有广泛的应用。
固体干燥的目的是去除固体材料中的水分或其他溶剂，以提高其保存性、稳定性和使用性能。
本文将介绍固体干燥的原理、常用的干燥方法以及干燥过程中需要注意的问题。
2. 固体干燥的原理固体干燥的原理是基于蒸发的原理，即将液体中的水分或溶剂蒸发掉，使固体材料中的水分含量降低。
固体干燥的过程中主要发生三个阶段的变化：加热阶段、干燥阶段和冷却阶段。
加热阶段：在这个阶段，固体材料被暴露在高温环境中，使其表面的水分开始蒸发。
同时，固体材料内部的水分也会通过温度梯度的传导逐渐向表面迁移。
干燥阶段：在加热阶段之后，固体材料的表面水分已经蒸发光了，此时需要继续加热，使固体内部的水分逐渐排出。
这个阶段需要维持一个适当的温度和湿度条件。
冷却阶段：在固体材料的内部水分排除后，需要将温度逐渐降低，使固体完全干燥。
冷却阶段也是干燥过程中的最后一个阶段。
3. 常用的固体干燥方法固体干燥有许多不同的方法，下面介绍几种常见的固体干燥方法：3.1 自然干燥自然干燥是最简单直接的干燥方法之一，它利用自然环境中的风力和阳光将固体材料中的水分蒸发掉。
自然干燥的优点是成本低廉，但缺点是速度较慢，无法控制干燥的速度和温度。
3.2 通风干燥通风干燥是通过将空气吹入干燥室，利用空气中的热量和携带的湿度将固体材料中的水分蒸发掉。
通风干燥的优点是干燥速度较快，可以通过控制风速和温度来控制干燥的速度和效果。
3.3 热空气干燥热空气干燥是将热空气通过固体材料中，以提高固体材料表面的温度，从而使水分蒸发。
热空气干燥的优点是速度快，可以精确控制干燥速度和温度，缺点是需要大量的能源。
3.4 微波干燥微波干燥是将微波辐射传递到固体材料中，利用微波辐射的加热效应使固体材料中的水分蒸发。
微波干燥的优点是速度快，能耗低，但需要对固体材料的形状和尺寸进行适当的调整。
4. 注意事项在进行固体干燥过程中，需要注意以下几点：•确定干燥的目标，即需要达到的水分含量或溶剂含量。
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HS
0.622
ps p ps
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3. 相对湿度φ
✓ 相对湿度：在总压P一定的条件下，湿空气中水蒸气分压 pv与同温度下的饱和蒸汽压ps之比。 pv 100%
ps
✓相对湿度代表湿空气的不饱和程度，φ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。
tas
t
r0 cH
(Has
H)
tas是湿空气在绝热、冷却、增湿过程中达到的极限冷却温度。
对于空气~水系统，
cH
kH
tas tw
注意：绝热饱和温度与湿球温度的区别和联系！
➢对于空气~水系统 ✓ 不饱和湿空气 ✓饱和湿空气
t tw (tas ) td t tw (tas ) td
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>相对湿度与绝对湿度的关系
H 0.622 ps p ps
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4. 湿比热容 cH
✓湿比热容：常压下，将1Kg绝干空气及其所带的H kg水汽的 温度升高（或降低）1℃所需要（或放出）的热量。
cH ca Hcv
cH 1.01 1.88H
5. 湿空气的焓 I H
✓湿空气的焓：湿空气中1 kg绝干空气的焓与相应水汽的焓之 和。
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7.1.2 物料的干燥方法
➢ 干燥 利用热能除去固体物料中湿分的单元操作 ➢ 根据传热方式的不同分类
✓ 传导干燥 ✓ 对流干燥 ✓ 辐射干燥 ✓ 介电加热干燥
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7.1.3 对流干燥的特点
➢ 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
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T
tw
物
Q
料 W
pw
p
第七章 干燥
第2节 湿空气的性质 与湿度图
7.2.1 湿空气的性质 7.2.2 湿空气的湿度图及 其应用
2020/3/23
7.2.1 湿空气的性质
1. 水汽分压
✓ 湿空气＝绝干空气＋水蒸气 ✓ 湿空气总压p＝绝干空气分压pa＋水汽分压pv
湿度H
2. 湿度：湿空气中水汽的质量与绝干空气的质量之比， 又称湿含量或绝对湿度，单位：kg/kg干气
例：常压下湿空气的温度为80oC，相对湿度为10% ，试求该湿空气中水汽的分压、湿度、露点温度、 湿比体积、比热容和焓
➢ 解：查表得： 80oC 时ps=47.379kPa pv ps 10% 47.379 4.738kPa
H 0.622 pv 0.622 4.738 0.031kg/kg干气
1.049 m3湿气/kg干气
cH 1.011.88H 1.011.88 0.031 1.068kJ/(kg干气o C)
I (1.011.88H )t 2492H (1.011.88 0.031) 80 2492 0.031 162.69 kJ/kg干气
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7.2.2 湿空气的湿度图及其应用
273 t 273
1.013 105 P
0.772 1.244 H 273 t 1.013 105
273
P
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7. 干球温度t 和湿球温度tw
✓干球温度t
用普通温度计测得的湿空
气的真实温度
✓湿球温度tw
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。 t
tw
水
大量的 湿空气
t, H
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大量的 湿空气
t, H
t
表面水的 分压高
Q,
水向空气 主体传递
tw 水
N,kH 蒸发时 需要吸热
自身降温
twtLeabharlann kH rw(HwH)
在一定的总压下，已知t、tw能否确定 H ?
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8. 露点 td
✓露点：将不饱和空气等湿冷却到出现第一滴露珠（饱和状态
第七章 干燥
第1节 概述
7.1.1 物料的去湿方法 7.1.2 物料的干燥方法 7.1.3 对流干燥的特点
2020/3/23
7.1.1 物料的去湿方法
➢ 去湿：从物料中脱除湿分的过程称为去湿。
✓ 湿分不是水分
➢ 去湿方法
✓ 机械去湿 ：挤压（拧衣服、过滤） ✓ 吸附去湿：浓硫酸吸收, 分子筛吸附 ✓ 热能去湿：利用热能去除湿分
p pv
101.3 4.738
按φ＝100%时的ps1=4.738kPa，查表得 露点温度 td=31.4oC
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vH
0.7721.244H 273 t
273
1.013105 P
(0.7721.244 0.031) 273 80 1.013105 273 1.013105
φ=100%）时的温度。
H 0.622 pd p pd
或 pd
Hp 0.622 H
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9. 绝热饱和温度 tas
✓ 绝热饱和温度：绝热条件下，一定体积不饱和空气与大量水 接触至平衡时的温度。
水分向空 绝热 空 气 降
气中汽化
温增湿
焓 不 变
tas
饱和
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等温线
I
等相对湿
度线
φ
饱和空
气线
t
等焓线
tw
td
水蒸气分压线
pv
H
✓由测出的参数确定湿空气的状态
✓已知两个独立变量，求该湿空气的其他参数和性质
I H Ia HIv cgt H (r0 cvt) (1.011.88H)t 2492H
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6. 湿比体积 vH
✓湿比体积：1kg绝干空气体积和相应H kg水汽体积之和，单 位：m3/kg干气。
干空气体积 水汽体积
vH
干气质量
vH
1 29
H 22.4 18
湿空气中水汽的质量 H 湿空气中绝干空气的质 量
nvM v 18nv na M a 29na
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对于水蒸气~空气系统，可以视为理想气体：
H 18 nw 0.622 pv 0.622 pv
29 ng
pa
p pv
当湿空气中水汽分压pv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。
➢ 湿度图：温度－湿度图（t-H图）、焓－湿度图（ I-H图）
➢ 焓湿图
✓ 横坐标：空气的湿度H；纵坐标：空气的焓I；135o斜角 坐标系
✓ 五条线
• 等湿线（等H线） • 等焓线（等I线） • 等干球温度线（等温线，等t线） • 等相对湿度线（等φ线） • 水蒸汽分压线
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等湿线