化工原理下册4546学时课件

1、第十一章 固体物料的干燥11.3 干燥过程的物料衡算与热量衡算 11.3.1 湿物料的性质11.3.2 干燥过程的物料衡算与热量衡算 11.3.3 空气通过干燥器时的状态变化一、绝热干燥过程1.绝热干燥过程的状态变化理想干燥等焓干燥ABC 不向干燥器补充热量 干燥器的热损失可忽略 物料进出干燥器的焓相等D= 0 L= 0 一、绝热干燥过程2.绝热干燥过程的条件 由一、绝热干燥过程 故 则二、非绝热干燥过程1.非绝热干燥过程的状态变化实际干燥AB等温干燥升焓干燥降焓干燥降焓干燥过程应满足以下条件 不向干燥器补充热量 干燥器的热损失不能忽略 物料进出干燥器的焓不相等D= 0 L 0 2.非绝热干燥

2、过程的条件二、非绝热干燥过程二、非绝热干燥过程 由 故 则升焓干燥过程应满足以下条件 需向干燥器补充热量 干燥器的热损失不能忽略 物料进出干燥器的焓不相等且 L 0 二、非绝热干燥过程二、非绝热干燥过程 由 故 则 因等温干燥过程应满足以下条件 干燥器的热损失不能忽略 物料进出干燥器的焓不相等 需向干燥器补充热量D足够大，维持 t1= t2且 L 0 二、非绝热干燥过程第十一章 固体物料的干燥11.3 干燥过程的物料衡算与热量衡算 11.3.1 湿物料的性质11.3.2 干燥过程的物料衡算与热量衡算 11.3.3 空气通过干燥器时的状态变化11.3.4 干燥系统的热效率一、干燥系统的热效率干燥

3、系统的热效率定义 蒸发水分所需热量一、干燥系统的热效率由 忽略湿物料中水分带入系统中的焓，则 故 对于理想干燥器二、提高干燥系统热效率的措施提高干燥系统热效率措施 提高 而降低 提高空气入口温度 采用二级干燥 采用内换热器 干燥系统的保温 采用废气循环工艺二、提高干燥系统热效率的措施带废气循环的干燥系统（1）二、提高干燥系统热效率的措施带废气循环的干燥系统（2）第十一章 固体物料的干燥11.3 干燥过程的物料衡算与热量衡算 11.4 干燥速率与干燥时间 11.4.1 物料中水分的性质一、平衡水分与自由水分湿物料湿空气接触时间 平衡曲线达平衡状态时平衡湿含量X*X1.平衡曲线平衡含水量X*与空气

4、相对湿度 的关系（25 ）1新闻纸2羊毛、毛织物3硝化纤维4丝5皮革6陶土7烟叶8肥皂9牛皮胶10木材11玻璃绒12棉花在一定的干燥条件下不能被除去的水分平衡水分 X* 大于平衡水分的水分自由水分 X-X* 物料所含水分平衡水分自由水分平衡水分 自由水分 按能否被除去划分，取决于物料的性质和空气的状态。2.平衡水分与自由水分一、平衡水分与自由水分结合水分的特点结合力强，不易除去。二、结合水分与非结合水分物料表面吸附及空隙中所含的水分物料细胞壁及毛细孔道内所含的水分湿物料结合水分非结合水分非结合水分的特点结合力弱，容易除去。物料所含水分结合水分非结合水分结合水分 非结合水分 按除去的难易程度划分

5、，仅取决于物料的性质，而与空气的状态无关。二、结合水分与非结合水分固体物料中所含水分的性质总水分平衡水分自由水分非结合水分结合水分第十一章 固体物料的干燥11.3 干燥过程的物料衡算与热量衡算 11.4 干燥速率与干燥时间 11.4.1 物料中水分的性质11.4.2 恒定干燥条件下干燥时间的计算一、干燥实验和干燥曲线1.恒定干燥实验恒定干燥条件 间歇操作 用大量的空气干燥少量的物料 维持空气的速度及与物料的接触方式不变实验数据时 间 物料温度 物料湿含量 X洞道干燥实验流程示意图 1洞道干燥室 2离心鼓风机 3孔板流量计 4温度计 5干燥物料 6重量传感器 7加热器 8湿球温度计 9干球温度计10重量显示仪11温度显示仪12湿球温度显 示仪13电加热控制 仪表一、干燥实验和干燥曲线预热阶段恒速干燥阶段（第一干燥阶段）干燥阶段降速干燥阶段（第二干燥阶段）热量主要用于物料升温热量用于汽化水分热量用于汽化水分和加热物料一、干燥实验和干燥曲线2.干燥曲线 将物料含水量（或物料表面温度 ）对干燥干燥曲线X 曲线 曲线时间绘图，所得图形称为干燥曲线。干燥曲线（X关系 ）预热阶段恒速干燥阶段降速干燥阶段干燥曲线（ 关系 ）预热阶段恒速干燥阶段降速干燥阶段思考题作业题: