干燥操作技术-干燥基本知识

TEACHINGRESOURCEBASEFORINDUSTRIALANALYSISTECHNOLOGY基本化工生产技术课程项目七干燥操作技术任务1：干燥基本知识项目七干燥操作技术在化工、制药、纺织、造纸、食品、农产品加工等行业，常常需要将固体物料中的湿分除去，以便于贮藏、运输及进一步加工，达到生产规定的要求。(例如一级尿素成品含水量不能超过0.5%，聚乙烯含水量不能超过0.3%)除去固体物料中湿分的方法称为去湿。去湿的方法很多，其中用加热的方法使水分或其它溶剂汽化，除去固体物料中湿分的操作，称为固体的干燥。工业上干燥有多种方法，其中，对流干燥在工业上应用最为广泛。任务１：干燥基本知识当物料中含湿量较大时，可先用压滤、抽滤、过滤、离心过滤等方法来除去大部分湿分。用吸湿性物料如：无水氯化钙、硅胶、生石灰、分子筛等来吸附物料中的湿分。又称为物理化学除湿。机械去湿：吸附去湿：热能去湿：能将湿物料中的湿分汽化并移除。此种方法就称为固体的干燥。又称为供热去湿。一、固体湿物料的去湿方法

化工生产中去湿的惯用做法是：先用比较经济的机械去湿方法（除去湿物料中的大部分湿分，然后再进行热能去湿（干燥操作），以制成符合规定的产品。任务１：干燥基本知识二、干燥的定义干燥：用加热的方法使固体物料、半固体物料或液体物料中的液体成分蒸发为气体，使物料转变为固体的操作。三、干燥在工业生产中的作用１.对原料或中间产品进行干燥以满足工艺要求５.运输：粉煤含水量↑→净煤运输量↓运费↑３.加工：塑料原体含水量↑→成型时产生气泡４.贮存：药品湿含量↑→有效期↓２.对产品进行干燥以提高产品中的有效成分和产品质量四、干燥过程的分类传导干燥（间接加热干燥）对流干燥（直接加热干燥）辐射干燥介电加热干燥冷冻干燥按供热方式分真空干燥按操作压力分常压干燥间歇式按操作方式分连续式１.传导干燥

优点：热能利用较多；缺点：与传热壁面接触的物料易局部过热而变质，受热不均匀。

热能通过传热壁面以传导的方式传给湿物料被干燥的物料与加热介质不直接接触，属间接干燥。例如纸制品可以铺在热滚筒上进行干燥。２.对流干燥使干燥介质直接与湿物料接触，热能以对流方式加入物料，产生的蒸汽被干燥介质带走。风机预热器干燥器空气蒸气湿物料干燥产品

对流干燥流程示意图优点：受热均匀，所得产品的含水量均匀。缺点：热利用率低。

物料表面温度θi低于气相主体温度t，因此热量以对流方式从气相传递到固体表面，再由表面向内部传递，这是个传热过程；固体表面处水气压Pi高于气相主体中水气分压，因此水气由固体表面向气相扩散，这是一个传质过程。可见对流干燥过程是传质和传热同时进行的过程。对流干燥原理

空气经加热后进入干燥器，气流与湿物料直接接触，沿空气行程其温度降低，湿含量增加，废气自干燥器另一端排出。

典型的对流干燥流程

对流干燥流程示意图３.辐射干燥（红外线干燥）

优点：强度比导热、对流干燥大十几倍；缺点：电耗大。

热能以电磁波的形式由辐射器发射到湿物料表面，被物料吸收转化为热能，而将水分加热汽化。例如用红外线干燥法将自行车表面油漆干燥。如：将空气和煤气混合物冲在白色陶瓷辐射板上进行无烟燃烧，使板面达400-500℃时产生大量红外线。烤箱，凉晒4、介电加热干燥

将需干燥的物料置于交频电场内，利用高频电场的交变作用将湿物料加热，水分汽化，物料被干燥。例如微波干燥食品。

优点：干燥时间短，干燥产品均匀而洁净。

缺点：费用大。５.冷冻干燥

将含水物料冷冻到冰点以下，使水转变为冰，然后在较高真空下将冰转变为蒸气而除去的干燥方法。

升华过程中所需的汽化热量，一般用热辐射供给。

冷冻干燥法常用于药品、生物制品及食品的干燥。定义：湿空气中水汽的质量与绝干空气的质量之比，又称湿含量。H=Kg水蒸气Kg绝干空气=MVnVMgng=18.02nV28.96ng1.湿空气的绝对湿度H一、湿空气的性质当湿空气中水汽分压pw等于该空气温度下的饱和蒸汽压ps时，其湿度称为饱和湿度，用Hs表示。对于水蒸气~空气系统：

定义：在总压P一定的条件下，湿空气中水蒸气分压pw与同温度下的饱和蒸汽压ps之比。φ表征湿空气的不饱和程度φ=0时：pw=0。绝对干燥空气，吸纳水汽能力最强。

φ=1时：pw

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