干化工原理第七章课件燥4

7.5.2恒定干燥条件下干燥时间的计算由干燥速率定义式：对于恒速干燥：U=UC=const——恒速干燥段所需时间1.恒速干燥阶段ABCE干燥速率

UXCX*X1IIIDUC7.5干燥速率与干燥时间

UC的来源：（1）由干燥速率曲线查得；（1）空气平行流过静止物料层表面求取α的阅历关联式：（2）G——湿空气的质量流速，kg/(m2·s)条件：G=0.7~0.8kg/(m2·s)，空气平均温度45~150℃7.5干燥速率与干燥时间（2）空气垂直流过静止物料层表面条件：G=1.1~5.6kg/(m2

·s)7.5干燥速率与干燥时间2.降速阶段当X<XC时，进入降速干燥阶段求解方法：图解积分法近似计算法总干燥时间：7.5干燥速率与干燥时间当降速段U~X呈非线性变更时，接受图解积分法。在X2~XC之间取确定数量的X值，从干燥速率曲线上查得对应的U，计算1/U；1/U~X作图，计算曲线下面阴影部分的面积。X0XCX21/U图解积分法7.5干燥速率与干燥时间当降速段的U~X呈近似线性时，降速段干燥速率曲线可表示为:ABCE干燥速率UXUXCX*含水量XUC近似计算法7.5干燥速率与干燥时间小结——影响干燥过程的主要因素（1）物料尺寸和气固接触方式减小物料尺寸，干燥面积增大，干燥速率加快。干燥介质平行拂过物料层表面，干燥效果差；气固接触方式有三种：7.5干燥速率与干燥时间干燥介质自下而上穿过物料层，可形成流化床，干燥效果好。干燥介质自上而下穿过物料层，不能形成流化床，干燥效果中等。7.5干燥速率与干燥时间（2）干燥介质条件t，H，传热、传质推动力，u，气膜阻力，恒速阶段速率UC，但对降速段速率的改善不大。强化干燥条件将使XC，更多水分将在降速段气化。u，H，需运用更大量的气体，干燥过程能耗增加。7.5干燥速率与干燥时间（3）物料本性物料本性不影响恒速段的干燥速率；物料结构不同，与水分的结合方式、结合力的强弱使降速段干燥速率差异很大。强化干燥速率时，须考虑物料本性。若恒速段速率太快，有些物料会变形、开裂或表面结硬壳；而在降速段则应考虑物料的耐热性。7.5干燥速率与干燥时间7.1概述7.2湿空气的性质与湿度图7.3固体物料的干燥平衡7.4干燥过程的计算7.5干燥速率与干燥时间7.6干燥器第七章固体干燥7.6.1干燥器的基本要求保证物料的干燥质量，干燥匀整，不发生变质，保持晶形完整，不发生龟裂变形；7.6干燥器干燥速率快，干燥时间短，单位体积干燥器气化水重量大，能做到小设备大生产；能量消耗低，热效率高，动力消耗低；干燥工艺简洁，设备投资小，操作稳定，限制灵敏，劳动条件好，污染环境小。7.6.2工业上常用的干燥器箱式干燥器洞道式干燥器转筒式干燥器气流干燥器流化床干燥器喷雾干燥器7.6干燥器厢式(室式)干燥器(Traydryer)小型称为烘箱，大型称为烘房，可同时处理多种物料。在常压或真空下间歇操作。厢内设有支架，湿物料放在矩形浅盘内，热空气平行拂过物料表面，废气部分排空，部分循环。进风排气物料盘加热器风扇小车进风排气7.6干燥器厢式干燥器的优缺点：优点：对物料适应性强，可以用于各种物料的干燥，适用于小规模多品种、干燥条件变动大的场合。缺点：热效率较低，产品质量不易匀整。7.6干燥器洞道式干燥器在一狭长的通道内铺设铁轨，物料放置在一串小车上，可连续或间歇地进出通道。空气连续地在洞道内被加热并强制流过物料表面，还可按排中间加热或废气循环。洞道容积大，适用于具有确定形态体积较大的物料如木材、皮革或陶器等的干燥。风扇加热器小火车进气排气口湿物料干品7.6干燥器转筒干燥器(Rotarydryer)圆筒略倾斜放置，在齿轮机构的驱动下作旋转运动；物料由转筒的较高一端送入，由较低端卸出，气固两相可逆流接触，也可并流接触。产品废气湿料热风7.6干燥器转筒干燥器(Rotarydryer)7.6干燥器转筒干燥器的特点：(1)机械化程度较高，生产实力较大；(2)干燥介质通过转筒的阻力较小；(3)对物料的适应性较强，操作稳定便利；(4)装置笨重，耗材多，传动机构困难，修理量大；(5)设备投资高，占地面积大。7.6干燥器气流干燥器1-空气过滤器2-空气加热器3-加料器4-风机5-干燥管6-旋风分别器7-除尘器7.6干燥器气流干燥器的优点：(1)干燥速度快，物料悬浮在气流中，气固两相间具有很大的传热传质面积。(2)气固并流操作，在恒速段干燥条件猛烈，而在降速段内扩散限制时，和顺的干燥条件正好与之相适应，可运用高温气体作干燥介质而不烧坏物料。(3)干燥时间短，干燥过程不超过10s，特殊适于热敏性物料的干燥。(4)气流干燥器中，每一颗粒的干燥时间大致相同，因而产品的湿含量匀整一样。(5)结构简洁，设备投资少，性能稳定，修理量小。7.6干燥器气流干燥器的缺点：(1)物料停留时间短，只适于非结合水分的干燥，故常被用作物料的预干燥；(2)颗粒裂开现象比较严峻，颗粒之间以及颗粒与器壁之间有碰撞与摩擦。(3)气固两相分别任务很重，放空损失较大，粉料排空对环境造成确定污染；(4)气体通过干燥系统的流淌阻力较大，因而风机的动力消耗较高，故总能耗较高。7.6干燥器散粒状湿物料从上部加入，热空气自下部射入料层。限制确定气速时，颗粒悬浮在上升气流中形成沸腾状，使物料得以干燥。干燥产品经侧出料管卸出，湿废气由引风机从顶部抽出，用旋风分别器分别夹带的少量细粉。流化床干燥器（Fluidizedbeddryer）湿物料废气热空气干产品7.6干燥器流化床干燥器的特点：(1)操作气速低，颗粒浓度高，气固接触面很大，颗粒猛烈运动使气膜受到猛烈冲刷，表面更新快，传热、传质速率很高；(3)物料停留时间可调，特殊适于干燥结合水分；(4)连续操作时物料的停留时间分布很不匀整，部分因停留时间过短而干燥不充分，部分因停留时间过长而过分干燥。单层流化床仅适于对产品湿含量的匀整性要求不高的场合。7.6干燥器将床层分隔成3~6室，物料依次通过各室。多室串联解决了停留时间不匀整问题。各室气流速、温度可调整，以形成最佳流化状态和干燥条件。卧式多室流化床干燥器结构简洁，造价低，可动部件少，修理费用低，物料磨损较小，气固分别简洁，热效率较高，已在工业上获得广泛应用，成为粉粒状物料干燥的主要手段。7.6干燥器卧式多室流化床干燥器：振动流化床干燥器物料进入后，在振动下沿水平流化床抛掷向前连续运动，热风向上穿过流化床同湿物料换热后，经旋风分别器除尘排出，干燥物料由排料口排出。用于干燥难以流化的物料。ZLG系列振动流化床干燥器7.6干燥器喷雾干燥器（Spraydryer）用于干燥溶液、浆液或悬浮液。液状物料由雾化器喷成雾状分散于热气流中，使水分快速气化而获得微粒状干燥产品。7.6干燥器优点:干燥速度快，干燥时间短，特殊适于热敏性物料；由液体干脆得到干燥产品，无需蒸发、结晶、固液机械分别等，又