化工原理(少学时)课件考试重点例题与考试复习题及课后答案7.4干燥速率与干燥时间_第1页
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文档简介

第四节物料的平衡含水量与枯燥速率〔一〕物料与水分结合方式吸附水分：湿物料的粗糙外外表附着的水分。毛细管水分：多孔性物料的孔隙中所含的水分。溶胀水分：是物料组成的一局部，可透入物料细胞壁内，使物料的体积为之增大。一、物料的平衡含水量曲线〔二〕平衡水分与自由水分1.平衡水分〔X*〕——不能用枯燥方法除去的水分。2.自由水分〔X－X*〕——可用枯燥方法除去的水分。X*=f〔物料种类、空气性质〕〔三〕结合水分与非结合水分结合水分

——水与物料结合力强，pw<ps。2.非结合水分——水与物料结合力弱，pw＝ps。结合水分与非结合水分只与物料的性质有关，而与空气的状态无关，这是与平衡水分的主要区别。平衡水分一定是结合水分。【例7-4】在常压25℃下，水分在ZnO与空气间的平衡关系为：相对湿度φ＝100%，平衡含水量X*＝0.02kg水/kg干料相对湿度φ＝40%，平衡含水量X*＝0.007kg水/kg干料现ZnO的含水量为0.25kg水/kg干料，令其与25℃，φ＝40%的空气接触，求物料的自由水分、平衡水分、结合水分和非结合水分。二、枯燥曲线及枯燥速率曲线

1.枯燥曲线恒定枯燥条件：空气的温度、湿度、流速及物料接触方式不变。用于描述物料含水量X、枯燥时间τ及物料外表温度θ之间的关系曲线。2.枯燥速率曲线ABC段：恒速枯燥阶段AB段：预热段BC段：恒速段CDE段：降速枯燥阶段C点：临界点XC：临界含水量E点：平衡点X*：平衡水分三、恒定条件下的枯燥速率与枯燥时间〔一〕间歇枯燥过程的枯燥速率曲线——单位时间、单位枯燥面积汽化水分量。[kg水/m2•h]〔二〕恒速枯燥阶段前提条件：湿物料外表全部润湿。汽化速率〔传质速率〕：[kg水/m2•s]传热速率：——恒速枯燥速率恒速枯燥特点：1.u=uc=const.2.物料外表温度为tw3.去除的水分为非结合水分4.影响u的因素：恒速枯燥阶段——外表汽化控制阶段只与空气的状态有关，而与物料种类无关临界含水量XC1.吸水性物料XC大于不吸水性物料XC2.物料层越薄、分散越细，XC越低3.恒速枯燥uC越大，XC越高。恒定枯燥条件下恒速阶段枯燥时间由枯燥速率定义式：对于恒速枯燥：U＝UC＝const.恒速枯燥所需时间uC的来源：〔1〕由枯燥速率曲线查得〔2〕气体流动方向与物料垂直G＝4000~20000[kg/m2hr]求取α经验关联式：〔1〕气体流动方向与物料平行[w/m2k]G＝2500~3000质量流速 [kg/m2hr]恒定枯燥条件下降速阶段枯燥时间求u的方法：〔1〕图解积分法〔2〕近似计算法总枯燥时间：〔三〕降速枯燥阶段实际汽化外表减小汽化面内移降速枯燥阶段特点：1.2.物料

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