干燥原理图
(整理)化工原理—干燥.
第九章干燥本章学习要求1．熟练掌握的内容湿空气的性质及其计算；湿空气的湿度图及其应用；连续干燥过程的物料衡算与热量衡算；恒定干燥条件下的干燥速率与干燥时间计算。
2．理解的内容湿物料中水分的存在形态及其；水分在气-固两相间的平衡关系；干燥器的热效率；各种干燥方法的特点；对干燥器的基本要求。
3．了解的内容常用干燥器的主要结构特点与性能；干燥器的选用。
* * * * * * * * * * * *§9.1 概述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。
在化工、食品、制药、纺织、采矿、农产品加工等行业，常常需要将湿固体物料中的湿分除去，以便于运输、贮藏或达到生产规定的含湿率要求。
例如，聚氯乙烯的含水量须低于0.2%，否则在以后的成形加工中会产生气泡，影响塑料制品的品质；药品的含水量太高会影响保质期等。
因为干燥是利用热能去湿的操作，能量消耗较多，所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产品。
一、固体物料的去湿方法除湿的方法很多，化工生产中常用的方法有：1.机械分离法。
即通过压榨、过滤和离心分离等方法去湿。
耗能较少、较为经济，但除湿不完全。
2.吸附脱水法。
即用干燥剂（如无水氯化钙、硅胶）等吸去湿物料中所含的水分，该方法只能除去少量水分，适用于实验室使用。
3.干燥法。
即利用热能使湿物料中的湿分气化而去湿的方法。
该方法能除去湿物料中的大部分湿分，除湿彻底。
干燥法耗能较大，工业上往往将机械分离法与干燥法联合起来除湿，即先用机械方法尽可能除去湿物料中的大部分湿分，然后再利用干燥方法继续除湿而制得湿分符合规定的产品。
干燥法在工业生产中应用最为广泛，如原料的干燥、中间产品的去湿及产品的去湿等。
二、干燥操作方法的分类１、按操作压强分为常压干燥和真空干燥。
真空干燥主要用于处理热敏性、易氧化或要求产品中湿分含量很低的场合。
２、按操作方式分为连续操作和间歇操作。
化工原理 第八章 固体干燥.
第八章固体干燥第一节概述§8.1.1、固体去湿方法和干燥过程在化学工业,制药工业,轻工,食品工业等有关工业中,常常需要从湿固体物料中除去湿分(水或其他液体),这种操作称为”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. 其他如木材的干燥,纸的干燥.一、物料的去湿方法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CaCl2，硅胶，沸石吸附剂等）与湿物料并存，使物料中水分相续经气相转入到干燥剂内。
如实验室中干燥剂中保有干物料；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。
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品。
二、干燥操作的分类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，易氯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。
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。
冷干机原理图
◎冷干机原理图它具有容易输送，使用方便，且压缩空气主要来自地面大气，取之容易，用之不尽。
2、什么是空气的标准状态？一、工况条件与技术指标Working condition and technical data进气温度（Inlet temperature): ≤80℃冷却方式（Cooling method): 风冷(Air-cooling)进气压力（Inlet pressure): 0.4～1.0MPa压力损失（Pressure drop): ≤0.03MPa压力露点（Dew point): 2～10℃制冷剂（Refrigerant): R22二、伽利略冷冻式干燥机产品特点：1）人性化设计：科学合理结构设计，外型新颖，美观大方，操作、维护、保养方便，安装简便（无基础）。
2）机器制冷系统及空气系统经专家结合全国各地不同工况的差异性进行综合准确计算，设计参数留20%以上的裕量。
3）制冷压缩机：采用国际知名品牌，如：松下、谷轮、泰康、美优乐公司等高性能制冷压缩机，低震动、低噪音、性能可靠、节能高效，确保整机的使用寿命长。
压缩机防护等级为IP54级。
4）特殊热交换设计，可降低入口温度，并提高出口空气温度，可避免管路产生水滴，影响生产环境。
5）多种形式（单、集、联控、PLC、变频等）的控制线路。
适合不同用户的选用。
6）完善的智能保护装置：特设冷媒高低压保护、相序缺相保护、过低温保护以及自动融霜、故障自动停机、自动报警、电机过热保护等保护功能。
7）自动排水器按需设置，除水效率高。
浮球式、电子定时可根据机器工况选择设置。
8）本机组采用独特的旋风式分离器。
可将冷凝水从空气中彻底分离出来，并在各种气流条件下防止液态水份随压缩空气带出，保持高效的运行，达到最佳之干燥除水目的。
三、型号规格与性能参数Model,size & technical data◎高温水冷型冷冻式干燥机High inlet temperature Water-cooling Refrigerated Air Dryer一、工况条件与技术指标Working condition and technical data进气温度（Inlet temperature): ≤80℃冷却方式（Cooling method): 水冷(Water-cooling)进气压力（Inlet pressure): 0.4～1.0MPa压力损失（Pressure drop): ≤0.03MPa压力露点（Dew point): 2～10℃制冷剂（Refrigerant): R22冷却水进口压力（Cooling water inlet pressure)：≤0.2～0.4MPa冷却水进口温度（Cooling water inlet temperature)：≤32℃二、伽利略冷冻式干燥机产品特点：1）人性化设计：科学合理结构设计，外型新颖，美观大方，操作、维护、保养方便，安装简便（无基础）。
干燥速率和干燥技术
湿基水分Xw与以干基水分Xd之间的关系：
100 X w X % 1 X w
d
不计干燥器内物料损失，即：
m0 m1 (1 X d1 ) m2 (1 X d 2 )
（2）预热器的热量衡算 以预热器为控制体，忽略热损失，热量衡算式为：
Vh0 Qp Vh1
（3）干燥器的热量衡算 以干燥器作为控制体进行热量衡算，得：
1) 干燥速率不随物料的含水量改变而变化；
2) 干燥速率由物料表面的水分汽化速率所控制(外扩散控制)， 干燥速率取决于干燥条件。
4
5.3 干燥速率和干燥过程
（2）降速干燥阶段 分析：第一降速阶段，物料内部水分向表面扩散的速率已小于物料 表面水分的汽化速率，实际汽化面积减小，干燥速率下降。 第二降速阶段，水分的汽化面由物料表面移向内部，使传热 和传质途径加长，造成干燥速率下降。 降速干燥特点： 1)干燥速率取决于水分在物料 内部的扩散(内扩散)速率，与 物料本身的结构、形状和尺寸 等因素有关，受外部干燥介质 的条件影响较小。 2)水分迁移形式：主要以液态 形式扩散，少量以气态形式扩 散。
10
5.3 干燥速率和干燥过程
5.3.3 间歇干燥过程的干燥时间计算 5.3.3.1 恒速干燥阶段
若物料在干燥前的含水量（X1）大于临界含水量（XC），忽略物料 的预热阶段，恒速干燥阶段的干燥时间(τ1)可通过下式进行计算。
0 d
1
m0 X dX m (X X ) 恒速干燥 1 0 1 c X F jA F jA
恒定干燥条件下物料的干燥曲线
2
5.3 干燥速率和干燥过程
5.3.1.2 干燥速率曲线 物料的干燥速率 ：
dmw m0 dX j Fd Fd
热泵烘干原理及烘房各种气流组织形式
一、热泵烘干的特点
热泵烘干有一些特点：
1、热泵干燥装置的能量利用率高，运行费用低。
2、热泵干燥一般为低温干燥，因此不会产生氧化及化学分解等现象，特别适用于热敏性物料、生物制品及食品等的干燥，产品质量高，色、香、味及外观好。
3、对于干燥介质进行闭路循环的热泵干燥装置，不受外界气候的影响，一年四季均在同一条件下平稳运行，无环境污染问题。
4、热泵干燥一般在低温下运行，设备的使用寿命长。
5、就目前的热泵干燥技术水平来看，大多数为低温干燥，因此，与高温干燥相比，干燥时间较长；另外，热泵干燥装置的设备投资较高。
二、热泵干燥装置的工作原理示意图
（1）闭环式热泵干燥装置的工作原理及安装示意图
（2）开环式热泵干燥装置的工作原理及安装示意图
三、烘干房的各种气流组织形式示意图
由于烘干物料种类繁多，烘干的要求各不相同。
在实际热泵箱式烘干房的设计中，烘干房的气流组织因烘干不同的物料采用不同的气流组织形式。
热泵烘干房的气流组织形式主要有如下所示：。
干燥机原理图
干燥机原理图
干燥机是一种常见的工业设备，广泛应用于化工、食品、医药等行业。
它的作用是将物料中的水分蒸发，从而达到干燥的效果。
干燥机的原理图可以帮助我们更好地理解其工作原理和结构组成。
首先，干燥机的主要部件包括进料装置、加热器、干燥筒、出料装置、除尘器和排风机等。
物料经过进料装置进入干燥筒，加热器提供热能，使干燥筒内的温度升高，从而使物料中的水分蒸发。
蒸发的水蒸气经过除尘器处理后，由排风机排出干燥机外，而干燥后的物料则通过出料装置排出干燥机。
其次，干燥机的工作原理是利用热能将物料中的水分蒸发。
在干燥过程中，加热器提供热能，使干燥筒内的温度升高，从而加速水分的蒸发。
同时，干燥筒内设计有搅拌装置，可以使物料均匀受热，提高干燥效率。
除尘器的作用是将蒸发的水蒸气中的固体颗粒物去除，保证排放的废气符合环保要求。
最后，干燥机的原理图展示了其内部结构和工作原理，有助于我们更直观地了解干燥机的工作方式和各部件之间的关系。
通过对干燥机原理图的学习，我们可以更好地掌握干燥机的工作原理，为实际操作提供指导。
总之，干燥机是一种重要的工业设备，其原理图对于我们理解其工作原理和结构组成具有重要意义。
通过对干燥机原理图的学习和分析，可以帮助我们更好地掌握干燥机的工作原理，为干燥机的使用和维护提供指导，从而更好地发挥其作用，提高生产效率。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
蒸馏、蒸发(浓缩)与干燥
(六)红外干燥
红外线照射而加热
波长范围
0.72∽1000m；
0.72∽5.6m近红外；
5.6∽1000m远红外。
优点：受热均匀、
红外线干燥器示意图
干燥快、质量好；
1-传送装置 2-红外线辐射器
缺点：电能消耗大。
3-反射集光装置
（七）冷冻干燥
（三）减压干燥
热敏性物料，或高温下易氧化，或 排出的气体有价值、有毒害、有燃烧 性等物料，可将这些气体回收
气流、减压干燥设备
厢式干燥器 厢式干燥器多采用
废气循环法和中间 加热法。 厢式干燥器设备简 单，适应性强，应 用于生产量少的物 料间歇式干燥中。
但劳动强度大，热 量消耗量大。
（四）喷雾干燥
吹散蒸汽、减压蒸发。 （2）液体蒸发面的面积:正比 （3）液体表面上的压力:反比，减压蒸发 （4）传热温度差
热源、溶液的温度差20℃。
❖ 蒸发的影响因素： （5）液面结膜：搅拌 （6）液面外蒸汽的温度：通入热风 （7）液体的静压力：
加大液面、沸腾蒸发 （8）沸点升高：
浓度，蒸发，搅拌、加稀溶液
蒸发 常压蒸发设备
A属于流化干燥
B雾滴小、受热面大
C雾滴受热时间长 D液滴受热时间短
E粒子上下移动受热时间长
3、下列中，（ ）属于蒸馏操作范畴。
A乙醇的精制 B乙醇液的回收 C挥发油提取
D水提液的浓缩
E 100%纯乙醇制备
4、在蒸发过程中，不断地搅拌可以促进蒸发
速度，其原因（ ）。
A可以破坏蒸发表面的结膜现象
B加快对流传热 C防止液面温度下降
❖使用的频率为915Hz和245Hz。 ❖优点：加热迅速、均匀、干燥快、热效
干燥机、冷干机维护及安全使用说明
吸干机使用注意事项
3.对于供气量的调节，也需要谨慎操作，不可随意改变，以免 影响干燥效果和设备性能。特别是有热吸附式干燥机，需注 意再生气的流量控制，避免流量过小导致部分温度过高而损 坏吸附剂结构。
4.进气质量也是影响干燥机性能的关键因素。应确保进气中不 含有大量水分、油污和固体颗粒物等，以免对吸附剂造成损 害。因此，在空气干燥器进气口安装除油过滤器是十分必要 的。
压力控制器
风机压力控制器
压力控制器
电子排水器
电子排水器拆洗
电子排水器
控制仪表界面
空气系统故障
1、空气系统在设备进口与出口有压力降 处理步骤： a.现场使用压缩空气量偏小，冷干机的实际处理量偏大，
蒸 发器内部冰堵，冷媒低压压力偏低，调整冷媒低压压力在 0.4MPa之上；
b.汽水分离器滤芯失效； c.压缩空气前置过滤器滤芯失效； d.空气压力表坏； e.排水系统严重漏气
5、控制系统保险丝烧掉 处理步骤-a.检查电子排水器线圈阻值; b.根据控制系统原理图查短路地方。
6、接上电源压缩机不运行：处理步骤-检查电源相序，再查原理图
排水系统故障
1、排水口处冰堵：调整蒸发压力到正常值。
2、自动排水器脏堵：清洗自动排水器，检查电子排 水器线圈，及电器原理图。
排水系统的重要性： 当冷干机除下凝结水后，不能及时的排水，空气的流 速把凝结水带出冷干机到用户的用气点，带来气源中 含水。因此用户要经常利用手动排水按钮ESC进行排 水，观察电子排水器的排水时间，进行重新设定排水 时间。
遵循以上注意事项，可以确保吸附式压缩空气干燥机的安全、 高效运行，满足生产过程中的气体干燥需求。
2.定期维护和检查是保持干燥机性能和效率的必要措施；检查 吸附剂的活性，清理主管道过滤器，确保设备内部的清洁。 同时避免引入可能污染干燥气的物质，保证干燥气体的质量。
化工原理下 第十二章 干燥
湿空气的饱和湿度是温度的函数。
12.2.1 湿空气的性质
2.相对湿度 在一定总压下，湿空气中水汽分压p与同温度下纯水的饱 和蒸汽压ps之比，称为相对湿度，用 φ表示，即
相对湿度代表空气中水汽含量的相对大小。当p＝0时，φ＝0， 表示湿空气中不含水分，为绝干空气。当p＝ps时，φ＝1， 表示湿空气被水汽饱和，为饱和湿空气，这种湿空气不能用 作干燥介质。可见，φ越小，空气的吸湿能力越大。
12.2.1 湿空气的性质
一、湿空气中水蒸汽含量的表示方法 在干燥过程中，湿空气中水蒸汽含量的表示方法有两种: 1.湿度 又称湿含量，是湿空气中水汽的质量与绝干空气质量之比 (质量比)，用H表示，单位kg水汽/kg干空气。
12.2.1 湿空气的性质
即
当湿空气中的水汽分压p等于该空气温度下纯水的饱和 蒸汽压ps时，湿空气再不能吸收水分，此时湿空气达到饱和 状态，其湿度称为饱和湿度，用Hs表示：
12.2.2 湿空气的湿度图
对于不饱和湿空气，组分数C为2，相数φ为1，根据相 率，可知其自由度：F = C-φ+2 = 2-1+2 = 3 在总压一定的条件下，只要再任意规定两个任意参数， 湿空气的状态即被唯一确定。这两个任意参数一般定为：湿 空气的温度和湿度。 湿度图包括五种线： 1、等干球温度线 3、等相对湿度线
12.1 概述
干燥法去湿的分类： 1、按供热方式分： （1）传导干燥 热能通过传热壁面以传导的方式传给物料，产生的湿分 蒸汽被气相(又称干燥介质)带走。如：纸制品铺在热滚筒上 进行干燥。 （2）辐射干燥 由辐射器产生的辐射能以电磁波的形式到达物料表面， 被物料吸收而重新变为热能，从而使湿份气化。如：红外线 干燥自行车表面油漆。 （3）介电加热干燥 将需要干燥的物料置于高频电场中，电能在物料中转变 成热能，使液体很快升温而气化。这种加热过程发生在物料 内部，故干燥速率较快。如：微波炉
化工原理-干燥
湿球温度计工作原理分析 湿球温度是大量的未饱和空气 （t,H）高速通过湿球温度计湿 纱布表面时，湿纱布表面汽化 湿纱布表面汽化 水分所需的传热率等于空气传 入湿纱布的传热速率时的湿纱 布中水分稳定温度。此温度并 不代表空气的真实温度，但由 于此温度由湿空气的温度、湿 度所决定，故称它为湿空气的 湿球温度，以tw表示。
由上式可见,湿容积随其温度和湿度的增加而增大 由上式可见 湿容积随其温度和湿度的增加而增大。
14
4.比热容c 4.比热容cH [kJ/kg干气•℃] 比热容 在常压下， 干空气和其所带有的H 定义：在常压下，将1kg干空气和其所带有的 干空气和其所带有的 kg水汽升高（或降低）温度1℃所需的热量。 水汽升高（或降低）温度 ℃所需的热量。 水汽升高
当
pv < ps，湿空气未达饱和，可作为干燥介质。 湿空气未达饱和，可作为干燥介质。
当
pv = 0，湿空气中不含水分，为绝干空气。 ，湿空气中不含水分，为绝干空气。 ϕ 越小，干燥能力越大。 结论： 只能表示出水汽含量的绝对值， 结论：湿度 H 只能表示出水汽含量的绝对值， 而相对湿度却能反映出湿空气吸收水汽的能力。 而相对湿度却能反映出湿空气吸收水汽的能力。
2
干燥过程的分类： 干燥过程的分类：
操作压力 常压 真空
操作方式 连续 间歇
传热方式(或组合 传热方式 或组合) 或组合 导热 对流 辐射 介电加热
传导干燥（间接加热干燥） 传导干燥（间接加热干燥）：
热能通过壁面以传导方式加热物料。
对流干燥（直接加热干燥） 对流干燥（直接加热干燥）：
干燥介质与湿物料直接接触，并以对 流方式加热湿物料。
在与外界绝热情况下， 空气 在与外界绝热情况下 ， 与大量水经过无限长时间接触后， 与大量水经过无限长时间接触后 ， 空气温度与水温相等， 称这一稳 空气温度与水温相等， 定的温度为湿空气的绝热饱和温 定的温度为湿空气的 绝热饱和温 表示。 度，用tas表示。