化工原理下-第十四章

比较：t、tw、tas、td关

373K时，该空气下列度H，相对湿度Φ，湿球温度tw ，焓

不 降低升

不 升概

第14固体固体去湿方目去湿以便于贮藏、使用或进一步加物料的去湿–机械去湿：过滤，离–吸附去湿：干燥剂吸–供热干燥：供热汽化湿–其他干燥方法：真空干燥，冷冻干燥，微干对流干燥操作的经主要取决于能耗和热的利干燥静湿气体的性温度,湿汽分压(t,p)——状态本过程传递方向的湿度,焓(H,I)——过程物料衡算、热量衡的基本相对湿度（）——饱和度的湿气体比体积H——计算气体体积流量的基本空气-水系统的I-H图(总压p例：在常压下将干球温度27℃、湿度为0.0168kg水/g干空气的空气加热至80℃，试求加热前后空解：查水的饱和蒸27℃3.6kPa，80℃空气升温，湿度不变H

p水 0.0168得p

水汽=2.656

1

2

S2

变化： 1变化： 1

73.8

I1=(1.01+1.88H1) =70.1kJ/kg干I2=(1.01+1.88H2) =125.3kJ/kg干 I2 125.3

湿空气状态变化过程热或冷却过程属等压过 绝热增湿过 干气例常压下，现需调节气温及湿度，新鲜空气经喷水室与水充分接触，被冷却后排去冷凝水，再经①②③整个过程前后湿度设离开喷水室的气、液温H1

ppS

0.622

0.5101.30.5=0.007水/kgp

p水=0.5×2.27=1.14由φ1=100%，查表得③查tW=25℃,rW=2441kJ/kg,pW=3.186(t0tW)kHrW(HWH0H0

kH

(t0tW

1.09(tt 水/kg干p HHH0.0070.01780.0108kg水kg干 湿空气性质t、tw、tas、td水分在气-固两相间的湿物料含水量的湿基：wkg水/kg换算关系

Xt w

1wXt1Xt 干燥速率和干燥时 干燥动力干燥速率：kgm2s单位时间、单位干燥表面所汽化的水分量，称为NGCNGC

水 d、A、Gc、其中Gc绝干物料质量，A干燥面积X物料中干基含水率，kg水/kg干料一、物料中的几种----取决于物料本身的性质，与空气状非结合水 机械地附着在物料表面的水分，或物料堆积中大空隙中的水特点：与固体相互结合力较弱，较易去除非结合水的性质与纯PePs(水的饱和蒸汽压结合水 结晶水、小毛细管内的水分细胞内的水分

Pe平衡蒸汽pet水p 特点：结合水的平衡蒸气压Pe’一、物料中的几种2、平衡水分与自由水 取决于物料本身的性质、空气状态什么是平衡水分 在一定空气状态下的干燥极什么是自由水分物料总水分中，除了平衡水以外的那部分水，称为自由水

水ps>平衡水分与自由水pe平衡蒸汽压，ps水的饱和最初含非结合结合当结合水

此时，固体中的含水量X*称对应该空气状态结合水与非结水分结合平衡蒸汽非结机械化学力，物理化平衡蒸汽压曲线（平衡蒸汽压与含水量Xt关系平衡水、自由水是以传质的平衡状态划分的，湿料，气体越小则X*越低。问题问题找 纸的平衡水分、自由水分、非结合水、结合 分 衡水分二、干燥过程及所经历计恒定所经历计①湿空气的状态（温度、湿燥②空气流速燥空气空气恒速阶段除去的是什么预非结合 阶段阶段固物物料温NGCdX

H常NNGC

干燥时间二、干燥过程及降降速干燥阶NNGC思考：降速阶段除去的是什

水？非结合水和部分结合

水水阶热段 段 物料度物料度段段段ttw实际表面气干燥曲线与干燥速干燥过程中，气体状态t，，u保持不变。记取干燥曲

干燥速NGC 干燥速率AB：预热阶 ：恒速段，θ=tw不r k(HH)(ttrA wDE：第二降速段,θ上升NANA下降原

CD段NADE段NA下降原因①汽化表面内移③固体内部水分扩散速率恒速阶段与降速阶二、干燥过程及临界含水量XC——物料在恒速干燥终了时干燥介质状况（流速、温度、度等物料本身的结构、性质、厚度

降速第二段

固水

干基含水率

t恒定干燥条件下的干燥速率曲tw临界自临界自=临界含水量-平衡含水临界含水量Xc的影物料本身的结构、性质、干燥介质状况（流速、温度、湿度等） 空气条件对NA恒、Xc和X*空气温度t、湿度H不变，流速u增加，则加快，则Xc上升，而X*(因空气状态）不变加快，Xc升高，X*因空气t升高即下降而下已知：干料量Gc，干燥面积A求： X2的干燥时间（X为自由含水量恒速阶段的干燥时间QNGCdX常数NGNGC1d0

X11

GCX1XCA其 NAkHHWHt WW传质速率的 ( -H)(t-tA w干燥计算中常用经验的给热系数进行过颗粒堆(3)单一球形颗粒悬空气平行于物料表面流动0.0143G 气温降速阶段的干燥时间QNA

Kx若降速段干燥速率曲线为2d

X2斜率XNXCN斜率XNXCNGCx lnXc 间歇干燥时间若X为含水量，干燥时间若X为含水量，干燥时间 GCX1XC

2

d

GXCX*CC CC

X2X 若降速阶段的干燥曲线可近似为斜率KX

XCG

X

X2

ln ANA X2降速阶恒速阶CB降速阶恒速阶CBDEX

干基含

恒定干燥条件下的干燥速率曲某物料在定态空气条件下间歇干燥，解：恒速干燥 （X

1.5

(0.12

20 临界含水

XC0.048kgkg降速阶段干燥时 GC

lnXC5000.048ln0.048A2 A2

201.2 总的干燥121.52.079例p=100kPat=100tw=35℃(rw=2413kJ/kgpw=5.62kPa)的空气，以/kg干料，间歇干燥，临界自由含水Xc=0.07kg水/kg干料,平衡X*=0.005kg水/kg干料,GC=10kg干料

22.422.4HtH H

求：干燥所需时

0.0143G解：计算自X1=0.125-0.005=0.12kg水/kgX2=0.025-0.005=0.02kg水/kg先求恒速段

t rr

wG

(1H)/vHHw

p

=0.037kg水/kgH

0.0077kg/kg干r rw 22.4

0.0077

100

H22.422.H22.422.4Ht 1H10.00770.943kg/mHG

0.0143G恒速干

t r rw 0.0495100350.00133kg/(m2 1

GX

100.121

设降速段 NA c2 GcX2

lnXc

10

ln0.07 X 1

12375658 α空气对湿物料的给热系数kJ/s