(1.7)--第五章 干燥化工原理化工原理.ppt

2、理想干燥器I1=I2I2=(1.01+1.88H2)t2+2500H2=(1.01+1.88*0.0402)*50+2500*0.0402=155kJ/kg干I1=(1.01+1.88H1)t1+2500H1=(1.01+1.88*0.00765)*t1+2500*0.00765=155kJ/kg干∴t1=132?CI0=(1.01+1.88H0)t0+2500H0=39.6kJ/kg干Q预=V(I1-I0)=216×(155-39.6)=7.66×105kJ/h314.4干燥器14.4.1干燥器的基本要求（1）能够适应被干燥物料；（2）设备的生产能力要高；（3）能耗的经济性14.4.2常用工业干燥器厢式干燥器又称烘箱或烘房特点：结构简单，对物料适应性强适用：规模小，干燥品种需经常更换，干燥条件变动大，干燥时间长的场合。组成：雾化器、干燥室、产品回收系统、供料及热风系统等。雾化器类型：压力喷嘴,离心转盘,气流式喷嘴优点：物料停留时间短，适宜热敏性物料，过程易于连续化自动化缺点：设备占空间大，气固混合物分离要求高喷雾干燥器气流干燥器干燥介质加热输送系统被干燥物料的加入系统：干燥管；气固分离和粉尘回收系统常用加料器：滑板，星形，转盘，螺旋式，锥体适宜于非结合水的干燥。流化干燥器特点：结构简单，造价低，活动部件少，操作维修方便，与气流相比阻力较低，磨损轻，气固分离易以及热效率高。适宜处理粉粒状物料。基本类型：单层 多层流化床 卧式多室转筒干燥器转筒是一个与水平成1/15～1/50倾斜度的圆筒。有直接加热和间接加热两种方式。特点：机械化程度高，操作稳定可靠，对不同物料适应性强，产品质量均匀。生产能力大，流动阻力小。缺点：设备笨重，结构复杂，成本高，制造安装检修麻烦。占地面积大。湿物料的焓湿物料的焓是每公斤绝干物料的焓及其物料所含Xkg水分的焓，kJ/kg绝干物料。焓的基准状态：绝干物料取0℃的固体为基准，水的焓以0℃的液态水为基准有 i=（Cps+XCpL）Xt式中Cps----绝干物料比热容，kJ/kg·℃；CpL----物料中水的比热容，取为4.18kJ/kg·℃上式中(Cps+XCpL)为湿物料的比热容，又称为湿比热容Cpm，kJ/kg干料·℃湿物料中的水分——结合水与非结合水 水分性质 结合力 平衡蒸汽压 非结合水 机械力 pe=ps 结合水 化学力，物理化学力 peps??=pe/ps平衡蒸气压曲线平衡蒸气压曲线室温下几种物料的平衡曲线1-石棉纤维板；2-聚氯乙烯粉（50）；3-木炭；4-牛皮纸；5-黄麻；6-小麦；7-土豆平衡水分与自由水分设用相对湿度??不饱和空气干燥湿固体，时间足够长最初含非结合水，pe=psp水汽结合水，pepspep水汽当结合水pepspe=p水汽时，X*称对应该空气状态的平衡含水量；Xt-X*为所有被指定状态空气带走的水分,称自由水；自由水包括全部非结合水和部分结合水。平衡时pe=p水汽??=t??=pe/ps(??)=p水汽/ps(t)小结（1）结合水与非结合水是以结合力来区分的，表现为平衡蒸汽压不同，其大小只与湿固体的性质有关而与气体状态无关。（2）平衡水、自由水是以传质的平衡状态划分的，不仅与湿料的性质有关还与气体状态有关。相同湿料，气体??越小则X*越低。14.3干燥速率与干燥过程计算14.3.1物料在定态空气条件下的干燥速率恒定干燥： 干燥过程中，气体状态t，??，u保持不变，与物料的接触方式不变。干燥动力学实验恒定干燥条件下，记取物料试样的自由含水量X与时间τ的关系，得到干燥曲线。干燥曲线定义：干燥速率Gc：试样中绝对干燥物料的质量，kg；A：试样暴露于气流中的表面积，m2；X：物料的自由含水量，X=Xt-X*，kg水/kg干料干燥曲线与干燥速率曲线AB：预热阶段BC：恒速段，θ=tw不变CD：第一降速段,θ上升NA下降原因：实际汽化表面减小DE：第二降速段,θ上升NA下降原因：干燥速率曲线①汽化表面内移；②结合水的干燥，平衡蒸汽压下降；③固体内部水分扩散速率低。若物料分散越细，恒速阶段去除的非结合水越完全，Xc越少；物料越厚，Xc越多；若恒速阶段干燥速率越快，则可能有更多的内部非结合水来不及去除，Xc就越多。临界含水量Xc临界含水量是恒速段和降速段的分界点处的含水量。影响因素：物料性质（结构、厚度）干燥介质条件（温度、