第七章固体干燥01

第七章固体干燥化学与工程II7.1概述一、干燥的目的

除湿：从湿的固体物料中除去湿分的过程二、除湿方法1.吸附除湿：干燥剂吸附2.机械除湿：沉淀、压榨、过滤、离心等方法除湿

3.热能除湿：干燥

湿分：水或其他液体

三、干燥利用热能除去湿物料中湿分的方法四、对流干燥1.条件tw<t

，pw>p

推动力：t–tw，pw-p

2.特点

传热、传质，同时反向传递湿空气既是载热体又是载湿体7.2干燥静力学1、空气中水分含量的表示方法

湿空气绝干空气（不变量）

水汽（变量）

∴湿空气各性质参数都以1kg绝干空气为基准（1）水汽分压p水汽与露点td测量露点：在总压不变的条件下将空气与不断降温的冷壁相接触，直至空气在光滑的冷壁面上析出水雾，此时的冷壁温度称为露点td一、湿空气的状态参数根据td查此温度下的饱和水蒸气压p水汽总压p一定，td~p水汽有单一函数关系（2）空气的湿度H—

每千克干空气所带有的水汽量kg/kg干气（单位：kg水汽/kg干空气）（3）

相对湿度j

j越小，越能接受水汽；j

=0，绝干空气j越大，吸湿能力越小；j=1，饱和空气，不能作为干燥介质（4）干球温度t与湿球温度tw

用普通温度计测出的空气温度，简称温度是空气的真实温度

用湿球温度计测出的空气温度湿球温度计湿纱布中水分汽化进入空气需吸热使水汽化，热量来自水本身放热水温下降产生温差，热量由空气传入湿纱布空气传入热量等于水分汽化所需热量时达到平衡，湿球温度计上温度维持恒定，即湿球温度tw

tw特点：（1）测的是湿纱布水温，但却由空气决定，tw是空气t、H的函数rw、Hw：湿球温度tw下水汽化热与空气饱和湿度（2）tw总是小于t，两者差距越小空气中水分含量越接近饱和，

tw=t为饱和湿空气j

=1（3）j越小，偏离饱和越远，水汽化快，tw↓

j↑，汽化慢，tw↑（4）空气是等焓的∵空气t、H不变（1）湿比容（比体积）uH

uH=ug+uv∙H

常压下1kg干空气体积为：2、与过程计算有关的参数（2）湿比热容cH

常压下将1kg干空气及所含Hkg水汽升高（降低）1℃所吸收（放出）热量干空气比热cg

1.01kJ/(kg·℃)

水汽比热cv1.88kJ/(kg·℃)cH=cg+cvH

单位：kJ/(kg干空气∙℃)∴cH=1.01+1.88H

（3）焓I

1kg干空气及所含Hkg水汽的焓之和I=Ig+IvH单位：kJ/kg干空气规定，0℃时绝干空气及液态水的焓为零Ig=cg(t–0)Iv=cv(t–0)+r0

r0：0℃时水汽化热，为2490kJ/kg∴IH=(1.01+1.88H)t+2490H

(4)绝热饱和温度tas

绝热增湿过程大量循环水在绝热塔中与少量空气接触，水分不断汽化进入空气，汽化所需热量由空气供给∴空气经历降温、增湿过程绝热饱和温度tas

绝热增湿过程达到饱和时，空气与水温度相等，称为绝热饱和温度tas

tas特点a.tas是空气H、t的函数ras：温度tas下水汽化热Has：空气绝热饱和湿度b.空气是等焓变化∵空气放出热量使水汽化，水汽进入空气，能量又被带回空气中tw与tas比较i湿空气均为等焓变化ii均为空气(t、H)的函数iii空气—水体系tw

tasa.相同之处b.不同之处itw是大量空气与少量水接触后的稳定的水温，空气的温度、湿度不变iitas是少量空气与大量水接触后达到的稳定温度，空气增湿、降温湿空气性质参数总结例4-1总压101.3kPa，20℃湿空气，其中水汽分压为2.338kPa，求（1）其湿度、相对湿度、湿比容、湿比热容、焓；（2）若空气加热至50℃，再分别求上述各项。已知20℃水饱和蒸汽压为2.338kPa，50℃水饱和蒸汽压12.33kPa。解：（1）cH=1.01+1.88H

=1.038kJ/(kg·℃)IH=(1.01+1.88H)t+2490H=57.36kJ/kg

（2）加热至50℃，湿度不变：H=0.0147kg/kg湿比热容不变cH

=1.038kJ/(kg·℃)3、湿度图常用湿度图：温湿图、焓湿图（1)温湿图（1）等温线：垂线

（2）等湿度线：水平线

（3）等相对湿度线：j线（4）湿比热容线：cH-H线

（5）比容线：干空气比容线(H=0)、饱和空气比容线(H=HS)

（6）绝热饱和线结构j=0.05

j=0.1

j=0.2

cH-H干空气比容线饱和空气比容线绝热饱和线温湿图的应用例4-2湿空气总压为101.3kPa，温度30℃，相对湿度0.6，求（1）湿度H（2）绝热饱和温度tas（3）露点td（4）已知空气质量流量为100kg∙h-1，将该湿空气预热至100℃所需热量解：（1）30℃H

H=0.016kg∙kg-1

tas

（2）tas=23℃td

（3）td=21℃（4）Q=mcHDt

cH

cH=1.04kJ∙kg-1∙kg-1

∴Q=100×1.04×(100-30)=7280kJ∙h-1(2)焓湿图结构（1）等湿线：垂线（2）等焓线（3）等干球温度线（4）等相对湿度线（5）水蒸汽分压线：平行于斜轴的直线（1）等湿线（2）等焓线

（3）等干球温度线（4）等相对湿度线（5）水蒸汽分压线焓湿图的应用例4-3常压下某30℃湿空气，相对湿度为0.92，求（1）湿度；（2）焓；（3）露点；（4）绝热饱和温度；（5）分压