化工原理-化工原理(存儲(chǔ)版)
【正文】 pc QIGLIIGLI ?????? 239。h) (3) 氣體與運(yùn)動(dòng)著的顆粒間的傳熱 ][210??????????vuddppg?注意： 利用上述方程計(jì)算給熱系數(shù)來(lái)確定干燥速率和干燥時(shí)間 ， 其誤差較大 ， 僅能作為粗略估計(jì) 。 物 料 空氣條件 臨界濕含量 品種 厚度 mm 速度 m/s 溫度 ℃ 相對(duì)濕度 % kg水 / kg干料 粘土 37 粘土 32 粘土 25 高嶺土 30 40 鉻革 10 49 砂＜ 25 54 ~m 25 53 ~m 25 53 ~m 25 55 新聞紙 0 19 鐵杉木 25 22 羊毛織物 25 白嶺粉 39 白嶺粉 37 白嶺粉 16 9~11 26 注意： Xc 與物料的厚度 、 大小以及干燥速率有關(guān) ， 所以不是物料本身的性質(zhì) 。 ?由于物料預(yù)熱段很短 ， 通常將其并入恒速干燥段； ?以臨界濕含量 Xc 為界 ， 可將干燥過程只分為恒速干燥和降速干燥兩個(gè)階段 。 多孔性物料 (Porous media)： 濕份主要是藉毛細(xì)管作用由內(nèi)部向表面遷移 。 ?為保證恒定干燥條件 ， 采用大量空氣干燥少量物料 ， 以使空氣的溫度 、 濕度和流速在干燥器中恒定不變 。 濕含量 X Xh 相對(duì)濕度?? 非結(jié)合 水分 結(jié)合水分 自由水分 平衡水分 X* 0 物料的吸濕性 物料濕含量的平衡曲線有兩種極端情況 。非結(jié)合水分： 與物料機(jī)械形式的結(jié)合 ， 附著在物料表面的水 ， 一定干燥條件下 ， 按能否除去 ， 分為平衡水分與自由水分 。 p X ps Xh 平衡狀態(tài)： 當(dāng)濕含量為 X 的濕物料與濕份分壓為 p 的不飽和濕氣體接觸時(shí) ， 物料將失去自身的濕份或吸收氣體中的濕份 ， 直到濕份在物料表面的蒸汽壓等于氣體中的濕份分壓 。 ， 查找其它參數(shù) 1） 等 I干燥過程 等焓干燥過程又稱絕熱干燥過程 。 (3) 等干球溫度線 (等 t 線 ) I與 H呈直線關(guān)系 ， t越高 ， 等 t線的斜率越大 ， 讀數(shù) 0250186。 處于露點(diǎn)溫度的濕空氣的相對(duì)濕度 ? = 1， 空氣濕度達(dá)到飽和濕度 ， 濕空氣中水汽分壓等于露點(diǎn)溫度下水的飽和蒸氣壓 ， 則 水蒸氣 空氣系統(tǒng)： 不飽和空氣 t tas （或 tw） td；飽和空氣 t = tas = td dddtststs pPpH, ?? 氣體濕度圖 （ Humidity chart） 濕空氣參數(shù)的計(jì)算比較繁瑣 ， 甚至需要試差 。 例如 ， 可以使用 500℃ 的氣體烘干淀粉 。 不飽和氣體 :H Hs， tw t?！?) 。 故工業(yè)上常用過熱蒸汽做干燥介質(zhì)； ?若 t 濕份的臨界溫度 ， 氣體中的濕份已是真實(shí)氣體 ，此時(shí) ? =0， 理論上吸濕能力不受限制 。 干空氣干空氣 nnpp OHOH22 ? 對(duì)于空氣 水蒸氣系統(tǒng)： Mw=， Mg= kg/kmol pPpMMMnMnHgvggvv???? pP pH ?? 。 本章主要介紹運(yùn)用上述基本知識(shí)解決工程中物料干燥的基本問題 ， 介紹的范圍主要針對(duì)連續(xù)穩(wěn)態(tài)的干燥過程 。 慣用做法： 先采用機(jī)械方法把固體所含的絕大部分濕份除去 ， 然后再通過加熱把機(jī)械方法無(wú)法脫除的濕份干燥掉 ，以降低除濕的成本 。 除濕程度高 ， 但能耗大 。 ?H t q W ti p pi ?M 干燥是熱 、 質(zhì)同時(shí)傳遞的過程 干燥過程 熱空氣流過濕物料表面 熱量傳遞到濕物料表面 濕物料表面水分汽化并被帶走 表面與內(nèi)部出現(xiàn)水分濃度差 內(nèi)部水分?jǐn)U散到表面 傳熱過程 傳質(zhì)過程 傳質(zhì)過程 干燥過程推動(dòng)力 傳質(zhì)推動(dòng)力：物料表面水分壓 P表水 熱空氣中的水分壓 P空水 傳熱推動(dòng)力：熱空氣的溫度 t空氣 物料表面的溫度 t物表 對(duì)流干燥過程實(shí)質(zhì) 除水分量 空氣消耗量 干燥產(chǎn)品量 熱量消耗 干燥時(shí)間 物料衡算 能量衡算 涉及干燥速率和水在氣固相的平衡關(guān)系 涉及濕空氣的性質(zhì) 干燥過程基本問題 解決這些問題需要掌握的基本知識(shí)有： (1) 濕分在氣固兩相間的傳遞規(guī)律； (2) 濕氣體的性質(zhì)及在干燥過程中的狀態(tài)變化； (3) 物料的含水類型及在干燥過程中的一般特征； (4)干燥過程中物料衡算關(guān)系 、 熱量衡算關(guān)系和速率關(guān)系 。 且 干燥操作通常在常壓下進(jìn)行 ， 常壓干燥的系統(tǒng)總壓接近大氣壓力 ， 熱敏性物料的干燥一般在減壓下操作 。 相對(duì)濕度 （ Relative humidity） ?若 t 總壓下濕空氣的沸點(diǎn) ， 0 ? ? ? 100%； ?若 t 總壓下濕空氣的沸點(diǎn) ， 濕份 ps P， 最大 ? (空氣全為水汽 ) 100%。℃ )； cv — 水汽的比熱 ， KJ/(kg 飽和氣體 :H = Hs， tw = t， 即飽和空氣的干 、 濕球溫度相等 。 結(jié)論： 當(dāng)物料充分濕潤(rùn)時(shí) ， 可以使用高溫氣體做干燥介質(zhì)而不至于燒毀物料 。 露點(diǎn) ： 不飽和空氣等濕冷卻到飽和狀態(tài)時(shí)的溫度 ， 以 td表示；相應(yīng)的濕度為飽和濕度 ， 以 Hs,td表示 。 (1) 等濕度線 (等 H 線 ) )( HHcrtt asHasas ???(2) 等焓線 （ 等 I 線 ） 對(duì)給定的 tas： t = f (H) 在同一條等濕線上不同點(diǎn)所代表的濕空氣狀態(tài)不同 ， 但 H相同 ， 露點(diǎn)是將濕空氣等 H冷卻至 ? = 1時(shí)的溫度 。 ?越小 ，干燥條件越好 。 濕份在氣體和固體間的平衡關(guān)系 濕份的傳遞方向 (干燥或吸濕 ) 和限度 (干燥程度 ) 由濕份在氣體和固體兩相間的平衡關(guān)系決定 。 一定干燥條件下 ， 水分除去的難易 ， 分為結(jié)合水與非結(jié)合水 。 欲使物料減濕至絕干 ， 必須與絕干氣體接觸 。 ?為了簡(jiǎn)化影響因素 ， 干燥實(shí)驗(yàn)都是在恒定干燥條件下進(jìn)行的 ， 即在一
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