单元八 干燥单元操作与设备
单元八 干燥单元操作与设备PPT学习教案
单元八 干燥单元操作与设备
会计学
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三、对流干燥过程分析
1.对流干燥原理
热量 干燥介质
水分
湿物料
结论：（1）干燥过程热量传递与质量传递同时进行，
但方向相反。
（2）干燥介质既是载热体，又是载湿体。
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2.条件： ◆干燥介质温度大于物料表面温度；
◆ pw ps
3.对流干燥流程
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第二节 湿空气的性质和湿度图
对于饱和湿空气： t tW tas td
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二、湿空气的湿度图及应用 1.I-H图 ◆等湿线 ◆等焓线 ◆等温线 ◆等相对
湿度线 ◆水蒸气
分压线
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2. I-H图应用
（1）确定湿空气的状态并查取湿空气的状态。 ◆已知t,φ； ◆已知t, tw； ◆已知t, td；
（2）按气流运动方式：并流、逆流和错流。
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一、厢式干燥器 ◆结构
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◆优点：结构简单,适应性大，物料静止，保证 物料原状。
◆缺点：干燥程度不均匀，生产能力低，劳动 强度大。
◆适用场合：干燥小批量的各种物料。 （为改善干燥程度，可采用穿流式。）
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二、转筒干燥器 ◆结构
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注：如果两条等参数线得不到交 点，如（ td，H），（ tW，I），
《化工单元操作》干燥与干燥设备课件
干 燥与干燥设备
9.1.1 概 述 去湿: 将固体物料中所含的湿分（水或有机溶剂）去除至规
定指标的操作。
去湿方法： 机械去湿法 ——能耗少、费用低，但湿分去除不彻底
物理去湿法 ——受吸湿剂的平衡浓度的限制，且只适用
于脱除微量湿分
干燥方法 ——固体物料的去湿主要采用干燥的方法
干燥过程: 利用热能除去固体物料中湿分（水或 其他 溶剂）的单元操作。
机理
质量传递：湿分的转移,由固相 到气相，以蒸汽分压为推动力
热量传递： 由气相到固相， 以温度差为推动力
分类： 操作压力
常压干燥 真空干燥
操作方式
间歇干燥 连续干燥
加热方式
传导干燥 对流干燥 辐射干燥
介电加热干燥
对流干燥：
利用热空气和湿物料作相对运动，气体的热量传递给 湿物料，使湿物料的湿分汽化并传递到气体中，并被带走。 对流干燥是动量、热量、质量传递同时进行的传递过程。
9.4.3 湿分在湿物料中的传递机理
（1）湿物料分类
① 多孔性物料：如催化剂颗粒，砂子等。主要特征：
▲水分存在于物料内部大小不同的细孔和通道中； ▲湿分移动主要靠毛细管作用力 ▲这类物料的临界含水量较低，降速段一般分为两个阶段。
②非多孔性物料，如肥皂、浆糊、骨胶等。主要特征：
▲ 结合水与固相形成了单相溶液 ▲ 湿分靠物料内部存在的湿分差以扩散的方式进行迁移 ▲ 这类物料的干燥曲线的特点是恒速阶段短，临界含水量
▲ 非多孔性湿物料的降速干燥过程较符合扩散理论。
（3）毛细管理论 ▲ 主要论点：
多孔性物料具有复杂的网状结构的孔道，水分在多 孔性物料中的移动主要依靠毛细管力。
多孔性物料的干燥过程较好地符合这一理论。
精细化工企业安全管理-工艺设备及单元操作
精细化工企业安全管理-工艺设备及单元操作一、反应设施及单元操作1企业应建立健全重点监管危险化工工艺和金属有机物合成反应（包括格氏反应）等的安全生产信息档案，明确起始分解温度、放热速率、放热量等热特性数据。
2涉及重点监管的危险化工工艺和金属有机物合成反应（包括格氏反应）的企业，应按照安全控制措施和操作规程的要求，结合工艺危险性分析与安全风险评估的结果，设置反应温度、压力、搅拌电流、物料进料、冷热媒进出等监控、超限报警、联锁及紧急切断设施。
3企业应采取防止物料错误投料和投料、出料顺序上操作失误的措施，反应投料过程中应采用可靠的跟踪和核查物料措施，对物料外包装上的安全标签进行双重复核确认。
4企业应采用密闭生产工艺，确因工艺需要，加料、出料、转料、分离、取样等场所应采取可靠的防物料外泄的技术措施。
5对涉及放热易造成移热失控且需控制加料速度的操作，应采用自动加料系统，并通过设置如限流孔板等固定不可超调的限流措施，精确控制加料，保持在预设的安全范围内。
6液体危险化学品物料的投料和转料应采用密闭方式。
固体物料的投料和转料应优先采用预先流体化（熔融、溶解、分散等）、机械输送、气力输送等密闭方式。
确需固体物料投料的，应结合投料过程产生粉尘的可能性设置除尘措施，并对尾气管线粉尘进行定期清理。
7催化剂、溶剂、添加剂等的小剂量配制，涉及易燃易爆挥发性物质、会产生有毒有害气体的，应设专用配制室（柜），采用仪器精确配置，其配制室（柜）应有机械通风并配备可燃有毒气体检测报警设施；相应生产设备的投料口附近应设局部排风设施。
涉及燃烧爆炸危险性物质的，应使用防爆设备。
8移动式罐（瓶）装烷基铝等自燃液体类别1的物料进料应设置独立的供料间。
供本厂房（装置）专用的自燃液体类别1供料间，当采用无门、窗、洞口的耐火极限为不低于4h的防火墙分隔时，可设置于本厂房(装置)首层一面贴邻，供料间门窗周围4m范围内相邻外墙应为防火墙。
供料间应配置相应的防液体泄漏、防流散、紧急切断、火焰探测及自动灭火等措施。
干燥单元安全操作要点
干燥单元安全操作要点干燥单元是一种常见的工业设备，在某些行业中被广泛使用。
为了保证操作人员和设备的安全，使用干燥单元时需要遵守一些安全操作要点。
1. 严格遵守操作规程：在操作干燥单元前，需要详细阅读设备的操作规程，并严格按照规程操作，避免对设备造成不必要的损伤和事故。
2. 检查设备的状态：在启动干燥单元前，需要进行设备状态的检查，包括检查机械和电气系统是否正常，检查干燥单元内是否有异物等。
如果发现任何问题，应及时处理。
3. 采取防火预防措施：干燥单元是一种易引发火灾的设备，因此需要特别注意防火措施。
平时需要保持设备周围的清洁和整洁，以减少火灾的发生概率。
在使用干燥单元时，应注意空气中是否存在可燃气体，如存在可燃气体，应采取相应的防爆措施。
4. 确保设备的通风：干燥单元在工作时会产生大量热量和水蒸气，因此需要确保设备的通风情况。
若无良好通风条件，则会导致室内温度过高，对操作人员造成威胁。
5. 确保设备的接地：干燥单元在工作时需要依靠电力供应，因此需要保证设备的接地情况良好。
若接地不良，则会增加设备故障的发生概率。
6. 注意操作人员的安全：在干燥单元操作过程中，需要注意操作人员的安全。
设备的操作需要专业技能，操作人员需要接受相关的安全培训，才能够独立操作设备。
操作人员在进行工作时应穿着专业的安全服装及配备安全用品，防止从设备中产生的小颗粒、粉尘，化学原料等对身体的危害。
7. 实施定期维护：为保证干燥单元的安全及使用寿命，需每年定期进行设备的维护和检修。
定期维护和检修可以及时更换缺损的零部件、发现并修复潜在故障，确保干燥单元的工作正常稳定。
总的来说，干燥单元的安全操作要点是多方面的。
操作人员需要全面掌握设备的使用情况，并严格按照规程进行操作，同时还需注意设备周围的环境，以确保操作人员和设备的安全。
以上是干燥单元安全操作要点的概述，作为一个操作人员，必须严格遵守操作规程，确保设备本身的安全及使用效果。
化工单元操作及设备干燥-2022年学习资料
2.干燥操作方法分类-常压干燥、真空干燥-按操作-真空干燥适用于处理热敏性及易氧化的-压力-物料或要求成分 量极低的场合-连续干燥、间歇干燥-方式-传导干燥、对流干燥、辐射干燥、-按传热-介电加热干燥及以上某些方式 联-合干燥
供热干燥的分类-四种-传导-对流-辐射干燥-介电加热
,传导干燥-料浆-压料辊-干物料-蒸汽通入管及冷凝液-排出管的安置位置-滚筒干燥器-优点：热利用率高-缺点 物料层各处受热不均，内侧可能因-过热而变质。
$干燥是利用热能除去固体物料中湿分-水分或其它液体的单元操作。手-燥是利用热能去湿的操作，能量消耗-较多， 以工业生产中湿物料一般都-采用先沉降、过滤或离心分离等机械-方法去湿，然后再用干燥法去湿而制-得合格的厅产 。
手燥的应用-1.对原料或中间产品进行干燥，以满足-工艺要求。如以湿矿（俗称尾砂生-产硫酸时，为满足反应要求 要先要-对尾砂进行干燥，尽可能除去其水分-再如涤纶切片的王燥，是为了防山后-期纺丝出现气泡而影响丝的质量。
2.干基含水量：湿物料在干燥过程中，水分不断被-汽化移走，湿物料的总质量在不断变化，用湿基-含水量有时很不 便。考虑到湿物料中的绝于物-料量在于燥过程中始终不变（不计漏损），以绝-干物料量为基准的干基含水量，使用起 较为方-便。所谓干基含水量，是指单位绝于物料中所含-水分的质量，用符号X表示，单位为-kg水/kg绝干料。 据其定义，可写成-湿物料中永分的质量-湿物料的总质量一湿物科中水分的质量
干燥技术化工单元操作及设备干燥
主要内容-概述及应用-2-对流干燥的物料与干燥介质-3-干燥过程物料衡算与热量衡算-4-干燥时间的计算-5 干燥操作条件的确定-6-干燥器及干燥技术应用
第一节概述及应用-文化工生产中的调体物料，总是或多或少含-真群全-为了便其于加工-除。，除去远分的方法种。 送起，-当公-体扬料中的湿穷汽化并除的方法称为竿-,羊燥能将湿分去除得北较彻底。
干燥实训单元装置说明及操作规程
在化工生产中，对各工艺变量有一定的控制要求。有些工艺变量对产品的数量和质量起着决定性的作用。有些工艺变量虽不直接影响产品的数量和质量，然而保持其平稳却是使生产获得良好控制的前提。例如，床层的温度和压差对干燥效果起很重要的作用。
为了满足实训操作需求，可以有两种方式，一是人工控制，二是自动控制。使用自动化仪表等控制装置来代替人的观察、判断、决策和操作。
浙江中控科教仪器设备有限公司是中控集团下属子公司。以专业自动化技术优势、长期从事化工行业控制系统优势、丰富的教学经验优势，进入教学仪器行业。致力于教学仪器的科研开发、生产制造、市场营销及工程服务。拥有专业的实验室设备培训基地、先进的实验室建设理念和系统化的解决方案，把现场运行的稳定可靠的工业化产品带入高校实验室，使高校实验室在人才培养过程中与社会无缝连接，并凭借多年积累的雄厚技术底蕴长期从软硬件上持续支持高校实验室建设，使高校实验室真正站在科技的最前沿。
实训操作之前，请仔细阅读实训装置操作规程，以便完成实训操作。
注：开车前应检查所有设备、阀门、仪表所处状态。
开车前准备
由相关操作人员组成装置检查小组，对本装置所有设备、管道、阀门、仪表、电气、照明、分析、保温等按工艺流程图要求和专业技术要求进行检查。
1.检查外部供电系统，确保控制柜上所有开关均处于关闭状态。
先进的控制策略在化工生产过程的推广应用，能够有效提高生产过程的平稳性和产品质量的合格率，对于降低生产成本、节能减排降耗、提升企业的经济效益具有重要意义。
各项工艺操作指标
物料：小米比重为或粒径1-2mm的其它易吸水的固体物料
物料湿含量：20-30%
流化床进气温度：70～80℃
流化床床层温度：50～60℃
3
旋风分离器
Φ120×650
固体干燥操作
【例7-1】 已知湿空气的总压为101.3kPa，相对湿度为 70%，干球温度为20℃。试求：（1）湿度H；（2）水蒸 气分压pw；（3）露点td；（4）焓I；（5）如每小时将 100kg绝干空气预热到97℃进入干燥器，求单位时间所需 热量Q；（6）每小时送入预热器的湿空气体积V。
解：已知p＝101.3 kPa，φ ＝70%，t＝20℃。由饱和水蒸气表查得，水在 20℃时的饱和蒸气压ps＝2.32 kPa。 （1）湿度 H 0.622 ps 0.622 0.70 2.32 0.0102 kg水/kg绝干空气
（5）预热绝干空气及其所带水蒸气所需的热量
Q 100 (1.01 1.88 0.0102)(97 20) ＝7925kJ/h ＝2.20kW
（6）湿空气体积 273 20 ＝84.3m3/h V 100H 100 (0.773 1.244 0.0102) 273
pd Hp 0.622 H
计算得到pd，查其相对应的饱和温度，即为该湿含量H和总 压p时的露点td。同理，由露点td和总压p，可确定湿度H。
（3）绝热饱和温度tas 绝热饱和过程中，气、液两相最终达到的平衡温度称 为绝热饱和温度。
绝热饱和器
空气
水
不饱和湿空气： t＞tW（= tas）＞td 饱和湿空气： t = tW （= tas） = td
（2）干基含水量X 湿物料中水分的质量 kg水/kg绝干物料 X 湿物料中绝对干料的质量 两种表示方法的关系
w X 1 X
X w 1 w
用干基含水量计算更方便。
2．水分蒸发量W
单位时间内从湿物料中除去水分的质量，W，kg/h
在干燥前后，物料中绝干物料量不会变。
干燥单元实训装置操作指导书
化工单元操作实训装置系列之流化床干燥单元操作实训装置实训操作指导书江苏昌辉成套设备有限公司2014.09目录一、前言 (3)二、实训目的 (4)三、实训原理 (5)（一）干燥曲线 (5)（二）干燥速度曲线 (6)（三）临界点和临界含水量 (7)四、流化床干燥实训装置介绍 (8)（一）装置介绍 (8)（二）工艺流程 (8)（四）流化床干燥对象配置单 (11)（五）装置仪表及控制系统一览表 (12)（六）设备能耗一览表 (12)五、实训步骤 (13)(一) 开机准备 (13)(二) 正常开机 (13)(三) 正常关机 (17)(四) 记录数据表 (18)一、前言职业教育的根本是培养有较强实际动手能力和职业精神的技能型人才，而实训设备是培养这种能力的关键环节。
传统的实验设备更多是验证实验原理，缺乏对学生实际动手能力的培养，更无法实现生产现场的模拟，故障的发现，分析，处理能力等综合素质的培养。
为了实现职业技术人才的培养，必须建立现代化的实训基地，具有现代工厂情景的实训设备。
本流化床干燥实训装置把化工技术、自动化技术、网络通讯技术、数据处理等最新的成果揉合在了一起，实现了工厂模拟现场化、故障模拟、故障报警、网络采集、网络控制等培训任务。
按照“工学结合、校企合作”的人才培养模式，以典型的化工生产过程为载体，以液——液传质分离任务为导向，以岗位操作技能为目标，真正做到学中做、做中学，形成“教、学、做、训、考”一体化的教学模式。
以任务驱动、项目导向、学做合一的教学方法构建课程体系，开发设计板式塔精馏操作技能训练装置。
本精馏塔实训装置具有以下特点：课程体系模块化；实训内容任务化；技能操作岗位化；安全操作规范化；考核方案标准化；职业素养文明化。
二、实训目的1)了解流化床体各部件的作用、了解流化床的结构和特点、了解流化床的工作流程；2)掌握流化床的基本操作、调节方法、了解影响流化的主要影响因素；3)掌握吸流化床常见异常现象及处理方法；4)掌握流化床的操作；5)能正确使用设备、仪表，及时进行设备、仪器、仪表的维护与保养；6)学会做好开车前的准备工作；7)正常开车，按要求操作调节到指定数值；8)能及时掌握设备的运行情况，随时发现、正确判断、及时处理各种异常现象，特殊情况能进行紧急停车操作；9)能掌握现代信息技术管理能力，应用计算机对现场数据进行采集、监控；10)正确填写生产记录，及时分析各种数据；11)正常停车；12)了解掌握工业现场生产安全知识。
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通风机的通风Vs量计算如下
VS L H
L0.773
1.244H 0
273 273
t
单位：m3/h;
（3）干燥产品量G2
GC G11 w1 G2 1 w2
G2 1例Gcw：2 PG212112（ww12 略）
三、干燥过程的热量衡算
1.预热器的热量衡算
QP LI0 LI1
QP LI1 I0
加热湿物料，使湿分气化并将湿分带走的操作。 注：物料中的湿分多为水分。
二、干燥过程的分类 1.按操作压强分 常压干燥
真空干燥：适用于热敏性、易氧化、易爆 及有毒物料及产品含水量低的场合。 2.按操作方式 连续干燥：生产能力大，质量高；
间歇干燥：操作灵活，适于小批量 生产。
3.按传热方式 （1）传导干燥：以传导方式传递热量使水分气化。
用高频电场的交变作用使液体分子运动加剧而产 生热效应，使水分气化。 特点：加热均匀，产品含水量少但消耗电能。
三、对流干燥过程分析
1.对流干燥原理
热量 干燥介质
水分
湿物料
结论：（1）干燥过程热量传递与质量传递同时进行，
但方向相反。
（2）干燥介质既是载热体，又是载湿体。
2.条件： ◆干燥介质温度大于物料表面温度；
（2）空气消耗量
L 单H位2W：H1kg干气/h;
单位蒸汽消耗量：
l L单 位:1kg干气/kg水;
W H2 H1
若以H0表示空气预热前的湿度，而空气经 预热后，其湿度不变，故HO=H1,则有
l L 1 W H2 H0
由此可见，单位空气消耗量仅与H2和H0有关， 与路径无关。湿度H0与气候条件有关，夏季湿度 大，消耗的空气量最多，因此在选择输送空气的 通风机时，应以全年中最大消耗量为依据，
意义：
Q QP QD 1.01Lt2 t0 W 1.88t2 2492 GCcm2 t2' t1' QL
pw 100 %
ps H 0.622 ps
p ps
饱和状态： 1
干空气： 0
相对湿度反映干燥介质的干燥能力。
3.湿空气的比容νH H g HW
g
22.41 Mg
273 t 273
101 .3 p
0.773
273 t 273
101 .3 p
W
22.41 MW
273 t 273
◆ pw ps
3.对流干燥流程
第二节 湿空气的性质和湿度图
一、湿空气的性质
水蒸气的分压 pw p pg pw
1.湿度（湿含量） H： H nW MW
ngM g
对于空气—水系统：H pW MW 0.622 pW
p pW M g
p pw
饱和状态下：
Hs
0.622
p
ps ps
2.相对湿度
（1）湿基含水量 湿物料中水分的质量
w 湿物料的总质量 100 % （2）干基含水量
湿物料中水分的质量 X 湿物料的干物料的质量100 %
两者的关系为：
X
w ,w
X
1 w
1 X
二、干燥器物料衡算
1.水分蒸发量
GC X1 LH1 GC X 2 LH2
W GC X1 X2 LH2 H1
即空气的比热容随空气的湿度而变化。
5.湿空气的焓I
I I g HIV
单位：kJ/kg 干空气
Ig cgt
IV r0 cV t
I 1.01 1.88H t 2492 H
6.湿空气的露点td
当空气刚达到饱和状总压一定，空气的露点越高，相应的饱和蒸气 压越高，湿度也越大；
所以，露点是反映湿空气的特征参数。
7.湿空气的湿球温度tW 湿球温度计：
是湿空气的一个特征温度。 8.干球温度t
用普通温度计测得的湿空气温度为其真实温度， 称为干球温度。
9.绝热饱和温度tas 将不饱和的湿空气在绝热（等焓）的条件下
变饱和时的温度。
对于不饱和湿空气： t tW tas td
101 .33 p
1.244
273 t 273
101 .33 p
H
g
HW
0.773
1.244 H
273 t 273
101 .3 p
单位为：m3湿空气/kg干空气
当总压一定时，比容随温度和湿度的增大而大 4.湿空气的比热容cH
cH cg HcH 单位：kJ/(kg干空气，℃)
cH 1.01 1.88H
对于饱和湿空气： t tW tas td
二、湿空气的湿度图及应用
1.I-H图 ◆等湿线 ◆等焓线 ◆等温线 ◆等相对
湿度线 ◆水蒸气
分压线
2. I-H图应用
（1）确定湿空气的状态并查取湿空气的状态。 ◆已知t,φ； ◆已知t, tw； ◆已知t, td；
注：如果两条等参数线得不到交 点，如（ td，H），（ tW，I），
单元八 干燥单元操作与设备
化学工业出版社
第一节 干燥过程分析
一、固体物料的去湿方法 1.机械去湿法：沉降、过滤和离心分离。 特点：可除去大部分液体，能耗小，湿分不能完
全被除去。 2.吸附去湿法：无水氯化钙、硅胶、石灰等物质
的吸附作用。
特点： 费用较高，适用于小批量湿物料（或工业气体）
的去湿。 3.供热去湿（干燥）：
特点：容易局部过热，金属耗量大； （2）对流干燥：将高温热气流（干燥介质）与物料
直接接触，以对流方式加热物料。 特点：生产能力大，操作控制方便，但热气流耗量
大；
（3）辐射干燥：以辐射的方式传递热量。 特点：生产强度大，干燥程度均匀，时间短，
但消耗电能； （4）介电加热干燥（高频干燥和微波干燥）：利
（ tW ，tas ）。
3.湿空气加热、冷却过程 （1）加热A B；
（2）冷却B
（3）干燥过程 B C；
A；
I
I1
B
图8-8
t1
C
t2
t0
A
I2
0
H1
H2
H
干燥过程湿空气在I-H图上的变化
第三节 干燥过程的物料衡算与热量衡算
计算内容：◆水分蒸发量； ◆空气消耗量； ◆所需热量。
一、湿物料中含水量的表示
2.干燥器的热量衡算
LI0
GC I1'
QP
QD
LI2
GC
I
' 2
QL
Q QP QD L I2 I0
GC
I
' 2
I1'
QL
令：LI2 I0 1.01L(t2 t0 ) W 1.88t2 2492
所以：
GC
I
' 2
I1'
GCcm2 t2' t1'
Q QP QD 1.01Lt2 t0 W 1.88t2 2492 GCcm2 t2' t1' QL