化工原理课件：第5章 干燥1

1、第5章 干燥 通过本章学习，应掌握干燥的基本概念和原理；湿空气的性质及湿焓图；干燥过程的物料衡算与热量衡算方法.学习目的与要求5.0 干燥过程概述 1 干燥的原理与应用第5章 干燥一、干燥过程的原理气、固相中所含湿分的不同分离物系固体中的湿分形成两相体系的方法引入一气相（干燥介质）传质原理（固相气相） 固体物料干燥过程湿物料热空气气膜气相主体Q 推动力 t - twN 推动力 pw- p二、干燥过程的应用应用示例湿聚氯乙烯干燥成聚氯乙烯产品湿尿素干燥成尿素产品含水量 3%含水量 0.5%干燥含水量 2%含水量 0.3%干燥三、干燥过程与其他除湿方法的比较工程中的常用除湿方法 机械除湿 物理除湿

2、 利用热能除湿干燥除湿的特点 除湿彻底 能耗高为节能工业上多采用联合除湿机械除湿干燥除湿沉降过滤离心吸附干燥5.0 干燥过程概述 1 干燥的原理与应用第5章 干燥2 干燥过程的分类按操作压力分类干燥按传热方式分类干燥过程的分类常压干燥 真空干燥传导干燥 对流干燥按操作方式分类辐射干燥介电加热干燥干燥间歇干燥 连续干燥干燥5.0 干燥过程概述 第5章 干燥5.1.1 湿空气的性质5.1 湿空气的性质及湿焓图 1、湿度 H (湿含量)干燥介质干燥湿分计算基准湿空气中水汽的质量与绝干空气的质量之比定义湿空气水分1kg 绝干气kg水汽 / kg绝干气H符号单位kg / kg绝干气常压下湿空气可视为理想

3、气体1、湿度 H (湿含量)水汽的分压总压湿空气中水汽与绝干气的摩尔比湿空气被水所饱和若饱和湿空气1、湿度 H (湿含量)空气温度下纯水的饱和蒸汽压2、相对湿度湿空气中水汽分压与同温度水的饱和蒸汽压之比定义符号单位干燥能力吸收水分能力干燥速率传质推动力p = 0 = 0 绝干空气p= ps = 100 饱和空气2、相对湿度分析3、比体积 vH以1 kg 绝干气为基准的湿空气的体积m3湿空气 / kg绝干气定义符号单位设湿空气的温度为 t湿空气的湿度为 H湿空气的总压力为 p总3、比体积 vH4、比热容 cH常压下将以 1kg 绝干气为基准的湿空气的温度升高（或降低）1 所吸收（或放出）的热量k

4、J / (kg绝干气) 定义符号单位设湿空气的湿度为 H则绝干气比热容水汽的比热容在常用温度范围内 cg =1.01 kJ / (kg绝干气) cv =1.88 kJ / (kg水汽) 4、比热容 cH故有 5、焓 IkJ/kg绝干气以1 kg 绝干气为基准的湿空气的焓值则定义符号单位绝干气的焓值为 Ig水汽的焓值为 Iv设湿空气的温度为 t湿空气的湿度为 H以0为基准设5、焓 I则 6、温度1.干球温度与湿球温度 用普通温度计直接测得的湿空气的温度，称为干球温度，简称温度，以 t 表示。它是湿空气的真实温度。 (1)干球温度 t(2)湿球温度 tW 用湿球温度计测得的湿空气的温度，称为湿球温

5、度。湿球温度可度量湿空气的湿度大小。 湿球温度计示意图不饱和湿空气 水接触 水分汽化:向气相主体传递(汽化热为水分本身温度降低放出显热)热量传递 湿度差 质量传递 温度差 热量由气相主体传递给水分(气相温度下降)达平衡状态 t tw 温度维持不变 不饱和湿空气 6、温度湿球温度的测量机理(3)湿球温度与干球温度及湿度的关系湿空气的干球温度为 t湿空气的湿度为 H设湿空气的湿球温度为 tw气膜中饱和湿度为 Hs,tw传热速率为 J/s 传质速率为 kg/s 6、温度稳态下 联立得 测定 t、tw 湿度 H 未饱和湿空气t tw 饱和湿空气t = tw 6、温度不饱和湿空气 水绝热状态接触 水分汽化:向气相主体传递(汽化热为水分本身温度降低放出显热)热量传递 饱和湿空气湿度差 质量传递 温度差 热量由气相主体传递给水分(气相温度下降绝热冷却)达饱和状态 t tas H Has 100 2.绝热饱和冷却温度 tas 6、温度绝热饱和冷却塔示意图1塔 身2填 料3循环泵绝热状态绝热饱和温度与干球温度及湿度的关系未饱和湿空气的焓饱和湿空气的焓绝热过程6、温度因为H、Has值很小整理得通常比较得6、温度不饱和湿空气 饱和湿空