第十三章 干燥課件

1、食品(shpn)工程原理1目錄(ml) 第十三章 干燥第一節(jié) 概述第二節(jié)濕空氣的性質(zhì)及濕度圖一、濕空氣的性質(zhì)二、濕度圖三、濕度圖的應(yīng)用第三節(jié) 干燥過程的計算 一、濕物料中含水率的表示方法 二、物料衡算 三、熱量衡算共一百零三頁食品工程(gngchng)原理2目錄(ml)習(xí)題課第四節(jié) 干燥速率和干燥時間 一、干燥速率 二、物料中的幾種水分 三、干燥過程及機(jī)理 四、恒定干燥條件下干燥時間的計算第五節(jié) 干燥器 一、常用工業(yè)干燥器第十三章 小結(jié)第三版第18次印刷的教材更正共一百零三頁3/100第十三章 干燥(gnzo)第一節(jié) 概述(i sh)（1）機(jī)械分離法-即通過壓榨、過濾和離心分離等方法去濕。 這

2、種方法無法徹底去除濕分。（2）吸附脫水-即用固體吸附劑，如CaCl2、硅膠等吸去物料中所 含的水分。這種方法只能除去少量濕分。（3）干燥法-指利用熱能，使?jié)裎锪现械臐穹謿饣サ姆椒ā裎锪希?濕分-水分或其它液體除濕方法：本章將介紹濕分濕物料共一百零三頁4/100第一節(jié) 概述(i sh)干燥(gnzo)法介電加熱干燥傳導(dǎo)干燥對流干燥輻射干燥-熱能通過傳熱壁面以傳導(dǎo)方式傳給物料，產(chǎn)生的濕分蒸氣被氣相（又稱干燥介質(zhì)）帶走，或用真空泵排走。例如紙制品可以鋪在熱滾筒上進(jìn)行干燥。-熱能以對流方式加入物料，產(chǎn)生的蒸氣被干燥介質(zhì)所帶走。-由輻射器產(chǎn)生的輻射能以電磁波形式達(dá)到物料表面，被物料所吸收而重新變

3、為熱能，從而使?jié)穹制?。例如用紅外線干燥法將自行車表面油漆干燥。-將需要干燥的電解質(zhì)物料置于高頻電場中，電能在潮濕的電介質(zhì)中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽缥⒉ǜ稍锸称贰?本章介紹的內(nèi)容，干燥介質(zhì)以熱空氣、 濕分以水為例。共一百零三頁5/100對流(duli)干燥的傳熱傳質(zhì)過程1、傳熱(chun r)過程 干燥介質(zhì) Q濕物料表面 Q濕物料內(nèi)部2、傳質(zhì)過程 濕物料內(nèi)部濕分濕物料表面 濕分干燥介質(zhì) 共一百零三頁6/100QNTtwpwp干燥介質(zhì)(jizh)：載熱體、載濕體干燥過程：物料的去濕過程 介質(zhì)的降溫增濕過程傳熱(chun r)傳質(zhì)物料推動力（Ttw）推動力（pwp）傳質(zhì)、傳熱同時發(fā)生本章重點討論以空氣作干

4、燥介質(zhì)，以水為濕份的對流干燥過程。方向相反干燥介質(zhì)干燥的必要條件（pwp）0共一百零三頁7/100除水分量空氣消耗量干燥產(chǎn)品量熱量消耗干燥時間物料衡算能量衡算涉及干燥速率和水在氣固相的平衡關(guān)系涉及濕空氣的性質(zhì)干燥(gnzo)過程基本問題解決這些問題需要掌握的基本知識有：(1) 濕分在氣固兩相間的傳遞規(guī)律；(2) 濕空氣的性質(zhì)及在干燥過程中的狀態(tài)變化；(3) 物料的含水類型及在干燥過程中的一般特征； (4)干燥過程中物料衡算關(guān)系(gun x),熱量衡算關(guān)系和速率關(guān)系。本章主要介紹運(yùn)用上述基本知識解決工程中物料干燥的基本問題，重點討論以空氣作干燥介質(zhì)，以水為濕份的對流干燥過程,它是一個連續(xù)穩(wěn)態(tài)的干

5、燥過程。共一百零三頁8/100第二節(jié)濕空氣的性質(zhì)(xngzh)及濕度圖一濕空氣的性質(zhì)(xngzh) （1）水汽分壓pw干空氣水蒸汽本章用到的濕空氣性質(zhì)包括： 水的濃度、比熱容、比容（密度）、焓、溫度等。1濕空氣中水蒸氣含量的表示方法濕空氣-氣體混合物（2）濕度pwpa-又稱濕含量，單位kg水/kg干空氣思考1：H屬于前面介紹的哪一類濃度？質(zhì)量比總壓P思考2：取1kg干空氣作為濕度定義基準(zhǔn)有何好處？干燥過程中干空氣的質(zhì)量不變共一百零三頁9/100第二節(jié)濕空氣的性質(zhì)(xngzh)及濕度圖一濕空氣的性質(zhì)(xngzh) 1濕空氣中水蒸氣含量的表示方法（3）相對濕度 值愈大，表示空氣的吸濕能力越??； 1

6、時，飽和。此式只能用于ps P情形； 當(dāng)ps P時， pw/ P。 因為pw最大只能達(dá)到總壓P。1-水汽分壓與其可能達(dá)到的最大值之比。共一百零三頁10/100相對濕度(xingdu shd)居室里比較(bjio)舒適的氣象條件是：室溫達(dá)25 時，相對濕度控制在40%50 為宜；室溫達(dá)18 時，相對濕度應(yīng)控制在30%40 。（ relative humidity）相對濕度代表濕空氣的不飽和程度。=0，絕對干燥空氣，吸納水汽能力最強(qiáng)。=1，濕空氣達(dá)到飽和，不能作為干燥介質(zhì)。 0 tw共一百零三頁16/100一濕空氣的性質(zhì)(xngzh)動態(tài)平衡思考2：上述傳熱、傳質(zhì)(chun zh)平衡為動態(tài)平衡，

7、為什么？思考3：若空氣（大量）靜止，濕球溫度計測出的溫度與tw相比高還是低？ 傳熱、傳質(zhì)終了（即達(dá)到平衡）時，傳熱、傳質(zhì)仍在進(jìn)行。 若空氣大量，則測出的溫度就是tw，只不過，達(dá)到tw所需時間要更長，因為傳熱方式此時以導(dǎo)熱、自然對流為主，比強(qiáng)制對流要小。大量濕球溫度計傳質(zhì)為了快速、準(zhǔn)確地測出tw。思考4：為什么空氣要大量、快速流動？共一百零三頁17/100一濕空氣的性質(zhì)(xngzh)6、濕球溫度 tw -是水溫，但是(dnsh)卻由空氣決定，與水無關(guān)。空氣以對流方式傳給水的熱量速率水分汽化所需的潛熱速率大量濕球溫度計傳質(zhì)思考5：濕球溫度是水溫，為什么要在 濕空氣性質(zhì)里介紹？ 可見，twf（t，H

8、），而與水的初始狀態(tài)無關(guān)。共一百零三頁18/100一濕空氣的性質(zhì)(xngzh)思考(sko)6：上述濕球溫度測定過程中，濕空氣是等焓的嗎？大量濕球溫度計傳質(zhì)kH、主要與空氣流速有關(guān)， 卻幾乎與流速無關(guān)；對空氣水系統(tǒng)，當(dāng)被測氣體溫度不太高、流速5m/s時，因空氣 t、H 不變，故濕空氣為等焓（稱為Lewis規(guī)則） 共一百零三頁19/100一濕空氣的性質(zhì)(xngzh)空氣(kngq)溫度與水溫相等7絕熱飽和溫度tas少量塔無窮高設(shè)備在絕熱條件下干燥濕物料時思考1：絕熱飽和溫度在什么場合下能遇到？少量空氣與大量水；經(jīng)過無限長時間接觸；飽和空氣-是水溫思考2：上述絕熱塔中，濕空氣等焓嗎？ 是的。因為空

9、氣降溫放出的顯熱給了水，但水并沒有升溫，這部分能量又被水蒸汽以潛熱的形式帶回空氣中。思考3：上述傳熱、傳質(zhì)平衡為靜態(tài)平衡， 為什么？塔頂沒有凈的質(zhì)量、熱量傳遞進(jìn)行。共一百零三頁20/100一濕空氣的性質(zhì)(xngzh)7絕熱飽和(boh)溫度tas-是水溫塔無窮高飽和空氣思考4：絕熱溫度是水溫，為什么要在濕空 氣性質(zhì)里介紹？但是卻由空氣決定，與水無關(guān)。共一百零三頁21/100一濕空氣的性質(zhì)(xngzh)濕球溫度tw與絕熱飽和(boh)溫度tas的異同：相同之處：濕空氣均為等焓變化、 均為空氣狀態(tài)（t、H）的函數(shù)空氣-水體系，有tw tas 但對其它體系，例如空氣甲苯系統(tǒng)，/kH=1.8cH,這時

10、tw 與tas就不等了。 共一百零三頁22/100一濕空氣的性質(zhì)(xngzh)濕球溫度tw與絕熱飽和溫度(wnd)tas的異同：不同之處：tw：大量空氣與少量水接觸，空氣的t、H不變；tas：大量水與一定量空氣接觸，空氣降溫、增濕。tw：是傳熱與傳質(zhì)速率均衡的結(jié)果，屬于動平衡；tas：是由熱量衡算與物料衡算導(dǎo)出的，屬于靜平衡。 tw與tas數(shù)值差異取決于/kH與cH兩者之間的差別。 共一百零三頁23/100一濕空氣的性質(zhì)(xngzh)8露點(ldin)td 一定壓力下，將不飽和空氣等濕降溫至飽和，出現(xiàn)第一滴露珠時的溫度, 用td表示。相應(yīng)的濕度為飽和濕度，以Hd表示。特點：冷卻思考：若已知t、

11、H，如何求td？思考：若已知t、td ，如何求H ？查飽和蒸汽壓表共一百零三頁24/100一濕空氣的性質(zhì)(xngzh)匯總(huzng)：不飽和濕空氣性質(zhì)：P、H、pw、cH、I、t、tw、tas、td，共10個 只需已知3個變量，其他均可通過上述函數(shù)關(guān)系計算得到，但有時需試差。 若用圖求解就不用試差了。共一百零三頁25/100二濕度(shd)圖常用的濕度圖： 3個獨立(dl)變量取為P、t、H-溫濕圖（t-H圖） P、I、H-焓濕圖（I-H圖）共一百零三頁26/100濕比熱容線 （P=1atm時） 等線 飽和(boh)比容線 干空氣(kngq)比容線 絕熱飽和線 等焓線 等濕球溫度線 濕度圖

12、濕比熱容線cH,kJ/kgK 共一百零三頁27/100濕比熱容線 （P=1atm時） 等線 飽和(boh)比容線 干空氣(kngq)比容線 絕熱飽和線 等焓線 等濕球溫度線 三、濕度圖的應(yīng)用1、查濕空氣性質(zhì)例如：已知t、H濕比熱容線cH,kJ/kgK 值需用線性內(nèi)插求 共一百零三頁28/100三、濕度(shd)圖的應(yīng)用2表示濕空氣的狀態(tài)(zhungti)變化過程（1）加熱過程（2）冷卻過程（3）干燥過程增濕、降溫焓增大等焓焓減小共一百零三頁29/100三、濕度(shd)圖的應(yīng)用2表示(biosh)濕空氣的狀態(tài)變化過程（1）加熱過程（2）冷卻過程（3）干燥過程（4）兩股濕空氣混合-杠桿原則共一百

13、零三頁30/100杠桿(gnggn)原則證明：回憶：杠桿原則(yunz)就是物料衡算由物料衡算可得：L-絕干空氣流量共一百零三頁31/100杠桿原則(yunz)證明：由熱量(rling)衡算可得：共一百零三頁32/100第三節(jié) 干燥過程(guchng)的計算干燥(gnzo)過程干燥室預(yù)熱室共一百零三頁33/100第三節(jié) 干燥(gnzo)過程的計算干燥室預(yù)熱(y r)室思考：1、試在濕度圖上畫出干燥全過程2、為什么空氣要預(yù)熱？空氣預(yù)熱有兩個好處：（1）相對濕度下降，吸水能力增強(qiáng)；（2）空氣溫度高，物料溫度就高，水汽化速率就快。共一百零三頁34/100第三節(jié) 干燥過程(guchng)的計算已知：干

14、燥介質(zhì)（空氣）的進(jìn)口條件，如溫度、濕度、壓力等；物料的進(jìn)口條件，如溫度，濕含量，質(zhì)量或質(zhì)量流率；物料的干燥要求（濕含量）。求解：干燥介質(zhì)用量；干燥條件（如進(jìn)干燥室的空氣溫度，出干燥室的空氣溫度和濕度等）；整個設(shè)備(shbi)的熱能消耗；干燥室尺寸 等等。共一百零三頁35/100第三節(jié) 干燥(gnzo)過程的計算一、濕物料中含水率的表示(biosh)方法干基含水率濕基含水率-質(zhì)量分率-質(zhì)量比思考：兩種含水率之間的換算關(guān)系？ 共一百零三頁36/100第三節(jié) 干燥(gnzo)過程的計算-可解出干燥介質(zhì)(jizh)用量，蒸發(fā)的水分量等二、物料衡算L蒸發(fā)的水分量絕干空氣用量共一百零三頁37/100第三節(jié)

15、 干燥(gnzo)過程的計算 l 與干燥過程(guchng)所經(jīng)歷的途徑無關(guān)。 共一百零三頁38/100第三節(jié) 干燥(gnzo)過程的計算-可求解(qi ji)整個設(shè)備的熱能消耗三、熱量衡算1、預(yù)熱器的熱量衡算共一百零三頁39/100第三節(jié) 干燥過程(guchng)的計算-可求解整個設(shè)備的熱能(rnng)消耗三、熱量衡算2、干燥室的熱量衡算共一百零三頁40/100三、熱量(rling)衡算將以下兩個(lin )熱量衡算式相加或?qū)φ麄€干燥流程進(jìn)行熱量衡算：共一百零三頁41/100三、熱量(rling)衡算共一百零三頁42/100三、熱量(rling)衡算加入(jir)干燥系統(tǒng)的全部能量有四個用途

16、： 加熱空氣、蒸發(fā)水分、加熱物料和熱損失物料升溫所耗能量熱損失物料中水分蒸發(fā)所耗的能量新鮮空氣被加熱所耗的能量 供能方 這是干燥的真正目的所在。共一百零三頁43/100三、熱量(rling)衡算物料中水分(shufn)蒸發(fā)所耗的能量3、干燥設(shè)備的熱效率熱效率一般，=3060%，在應(yīng)用部分廢氣循環(huán)時，=5070%共一百零三頁44/100三、熱量(rling)衡算物料升溫所耗能量熱損失物料中水分蒸發(fā)所耗的能量新鮮空氣被加熱所耗的能量 供能方 思考： 1、如何(rh)提高熱效率？ 2、為什么廢氣循環(huán)時熱效率較高？ 此外，盡量利用廢氣中的熱量，例如用廢氣預(yù)熱冷空氣或濕物料，或?qū)U氣循環(huán)使用，也將有助于

17、熱效率的提高。設(shè)法減少加熱空氣、加熱物料和熱損失所耗熱量，如將H2，則L。如將 t2 。如將Ql，均可提高。共一百零三頁45/100三、熱量(rling)衡算（1）理想干燥(gnzo)過程（又稱等焓或絕熱干燥(gnzo)過程） Qd=0、Ql =0、物料帶進(jìn)、帶出的熱量均可忽略不計，4、干燥過程圖解共一百零三頁46/100三、熱量(rling)衡算 空氣（t1、H1）降溫，但焓不變，這是因為空氣不斷增濕的緣故(yung)，即水汽（W）將蒸發(fā)水分所需的熱量以汽化潛熱的形式帶回空氣中。 所以空氣降溫放出的顯熱蒸發(fā)水分所需的熱量返回目錄共一百零三頁47/100三、熱量(rling)衡算 由于熱量的加

18、入，實際干燥過程中，空氣(kngq)的焓可能增大，也可能減小。 焓增大焓減小4、干燥過程圖解（2）實際干燥過程共一百零三頁48/100習(xí)題課匯總(huzng)：物料(w lio)衡算熱量衡算理想干燥過程（等焓干燥過程）共一百零三頁49/100實際干燥(gnzo)過程舉例【例1】常壓下擬用溫度為20、相對濕度為57.5的空氣干燥某種濕物料?？諝庠陬A(yù)熱器中被加熱到90后送入干燥室，離開時的溫度為45、濕度為0.022kg水/kg干氣?，F(xiàn)要求每小時將1200kg的濕物料由含水率3%（濕基）干燥至0.2%（濕基），已知物料進(jìn)、出口溫度分別為20和60，在此溫度范圍內(nèi)，絕干物料的比熱(br)為3.5kJ

19、/(kg)，水的平均比熱為4.19 kJ/(kg)。干燥設(shè)備熱損失可按預(yù)熱器中加熱量的5%計算。試求：(1)新鮮空氣用量，kg/h；(2)預(yù)熱器的加熱量QP，kW；(3)干燥室內(nèi)補(bǔ)充的熱量Qd，kW； (4)熱效率； (5)畫出濕空氣狀態(tài)變化共一百零三頁50/100（1）新鮮空氣用量，kg/h查圖或計算(j sun)得H00.008kg干/kg實際干燥過程(guchng)舉例【解】共一百零三頁51/100實際干燥(gnzo)過程舉例（2）預(yù)熱器的加熱量(rling)QP，kW H00.008kg干/kg共一百零三頁52/100實際干燥(gnzo)過程舉例H00.008kg干/kg（3）干燥室內(nèi)

20、補(bǔ)充(bchng)的熱量Qd，kW其中：共一百零三頁53/100實際干燥過程(guchng)舉例H00.008kg干/kg共一百零三頁54/100實際(shj)干燥過程舉例H00.008kg干/kg代入式中得：共一百零三頁55/100實際(shj)干燥過程舉例H00.008kg干/kg共一百零三頁56/100實際(shj)干燥過程舉例H00.008kg干/kg（4）熱效率共一百零三頁57/100實際(shj)干燥過程舉例H00.008kg干/kg（5）畫出濕空氣狀態(tài)(zhungti)變化共一百零三頁58/100有廢氣循環(huán)的實際(shj)干燥過程舉例【例2】現(xiàn)將例1流程改為廢氣循環(huán)流程設(shè)計，如圖

21、所示。將出口廢氣中的50%引到新鮮空氣處與新鮮空氣混合。混合氣經(jīng)預(yù)熱器仍加熱至90后，再送入干燥室，出干燥室的廢氣溫度仍為45，干燥室加熱量Qd不變，仍為40.25kW，被干燥的物料及干燥要求不變，熱損失(snsh)仍可取為Qp的5%。試計算：（1）畫出濕空氣狀態(tài)變化，并與例1對比。（2）新鮮空氣的用量，kg/h；（3）預(yù)熱器的加熱量Qp，kW；（4） 熱效率L2L共一百零三頁59/100有廢氣循環(huán)的實際干燥過程(guchng)舉例【例2】現(xiàn)將例1流程(lichng)改為廢氣循環(huán)流程(lichng)設(shè)計，如圖所示。將出口廢氣中的50%引到新鮮空氣處與新鮮空氣混合?；旌蠚饨?jīng)預(yù)熱器仍加熱至90后，

22、再送入干燥室，出干燥室的廢氣溫度仍為45，干燥室加熱量Qd不變，仍為40.25kW，被干燥的物料及干燥要求不變，熱損失仍可取為Qp的5%。試計算：（1）畫出濕空氣狀態(tài)變化，并與例1對比。（2）新鮮空氣的用量，kg/h；（3）預(yù)熱器的加熱量Qp，kW；（4） 熱效率（1）畫出濕空氣狀態(tài)變化，并與例1對比。例2【解】例2中點共一百零三頁60/100有廢氣循環(huán)的實際干燥過程(guchng)舉例（2）新鮮空氣用量，kg/h - (1)共一百零三頁61/100有廢氣循環(huán)的實際干燥(gnzo)過程舉例（3）預(yù)熱器的加熱量(rling)Qp，kW 杠桿原理共一百零三頁62/100有廢氣循環(huán)的實際(shj)干

23、燥過程舉例共一百零三頁63/100有廢氣(fiq)循環(huán)的實際干燥過程舉例求解(qi ji)見例1共一百零三頁64/100有廢氣(fiq)循環(huán)的實際干燥過程舉例聯(lián)立式(l sh)（1）、（2）得：- (2)共一百零三頁65/100有廢氣(fiq)循環(huán)的實際干燥過程舉例由例1可知(k zh)（4）熱效率共一百零三頁66/100有廢氣(fiq)循環(huán)的實際干燥過程舉例結(jié)論：在完成同樣的生產(chǎn)任務(wù)(rn wu)條件下，若采用廢氣循環(huán)流程，新鮮干空氣用量減少，預(yù)熱器熱負(fù)荷減小，干燥效率提高，但出口廢氣濕度增大，故干燥過程速率下降，干燥設(shè)備將變大。共一百零三頁67/100練習(xí)(linx)【練習(xí)】現(xiàn)將例1流程改

24、為廢氣循環(huán)流程設(shè)計，如圖所示。將出口廢氣中的50%引到新鮮空氣處與新鮮空氣混合。混合氣經(jīng)預(yù)熱器仍加熱至90后，再送入干燥室，出干燥室的廢氣溫度仍為45，濕度仍為0.022kg水/kg干氣，被干燥的物料及干燥要求不變，熱損失仍可取為Qp的5%。試計算(j sun)：（1）畫出濕空氣狀態(tài)變化，并與例2對比（2）新鮮空氣的用量，kg/h； （3） QP、Qd，kW；（4）熱效率； 。共一百零三頁68/100練習(xí)(linx)（1）畫出濕空氣狀態(tài)(zhungti)變化，并與例1、例2對比練習(xí)中點共一百零三頁69/100第四節(jié) 干燥速率(sl)和干燥時間干燥動力學(xué)可以(ky)解決干燥室尺寸問題-干燥動力學(xué)

25、求解：干燥介質(zhì)用量；干燥條件（如進(jìn)干燥室的空氣溫度， 出干燥室的空氣溫度和濕度等）；整個設(shè)備的熱能消耗；干燥室尺寸共一百零三頁70/100第四節(jié) 干燥速率(sl)和干燥時間 單位(dnwi)時間、單位(dnwi)干燥表面所汽化的水分量，稱為，單位kg/m2s。A、Gc、Xd、dX水分 U一、干燥速率其中Gc絕干物料質(zhì)量，kg； A 干燥面積，m2； X 物料中干基含水率，kg水/kg干料。共一百零三頁71/100物料與水分(shufn)結(jié)合方式吸附(xf)水分：毛細(xì)管水分：溶脹水分：濕物料的粗糙外表面附著的水分。多孔性物料的孔隙中所含的水分。是物料組成的一部分，可透入物料細(xì)胞壁內(nèi)，使物料的體積

26、為之增大。二、物料中的幾種水分共一百零三頁72/100二、物料中的幾種(j zhn)水分水固相1、 結(jié)合水分與非結(jié)合水分（去除的難易(nn y)程度劃分）非結(jié)合水-機(jī)械地附著在物料表面的水分，或物料堆積層 中大空隙中的水分結(jié)合水-結(jié)晶水、小毛細(xì)管內(nèi)的水分、 細(xì)胞內(nèi)的水分等。特點：與固體相互結(jié)合力較弱，較易去除； 性質(zhì)與純水的相同；特點：結(jié)合水的蒸氣壓低于同 溫下水的飽和蒸氣壓; 借化學(xué)力或物理化學(xué)力 與固體相結(jié)合，較難去 除。-取決于物料本身的性質(zhì)，與空氣狀況無關(guān)。 大孔道小孔道共一百零三頁73/100二、物料(w lio)中的幾種水分t，H，pw什么是平衡(pnghng)水分？-在一定空氣狀

27、態(tài)下的干燥極限 物料總水分中，除了平衡水分以外的那部分水，稱為。 其值為（XX*）2、平衡水分與自由水分 （能否用干燥方法去除劃分）-取決于物料本身的性質(zhì)及空氣狀態(tài)。 什么是自由水分？水固相水固相ps水固相 在一定空氣狀態(tài)下，濕物料中的恒定含水量稱為該物料的 。也就是在一定空氣狀態(tài)下物料中不能除去的水分。用X*表示，單位kg水/kg干料。ps pw共一百零三頁74/100二、物料中的幾種(j zhn)水分思考：“在一定空氣狀態(tài)下物料(w lio)中不能除去的水分”這句話是否意味著這部分水再也無法除去了？例如：曬衣服，下雨天和晴天共一百零三頁75/100二、物料(w lio)中的幾種水分總水分自

28、由水分平衡水分非結(jié)合水分結(jié)合水分平衡水分一定(ydng)是結(jié)合水分；自由水分包括了全部非結(jié)合水分和一部分結(jié)合水分。 =100%時對應(yīng)的平衡水分為結(jié)合水分含量共一百零三頁76/100三、干燥(gnzo)過程及機(jī)理恒定(hngdng)干燥條件-濕空氣的狀態(tài)（溫度、濕度）不變、空氣流速不變、與物料的接觸方式不變 前提：濕空氣t H u濕空氣t H u共一百零三頁77/100三、干燥(gnzo)過程及機(jī)理t，H，pw水固相psX，kg水/kg絕干料干燥時間物料溫度所經(jīng)歷的時間很短，通?？珊雎圆挥?。 非結(jié)合(jih)水預(yù)熱段恒速干燥階段t，H，pw思考：恒速段除去的是什么水？ 水固相pst0tw共一百零

29、三頁78/100三、干燥過程(guchng)及機(jī)理t，H，pw水固相pst，H，pw水固相pst0tw空氣(kngq)條件表面氣化控制思考：影響恒速階段干燥速率的因素？恒速段干燥機(jī)理：共一百零三頁79/100三、干燥(gnzo)過程及機(jī)理干燥速率N,kg/（m2s）X，kg水/kg絕干料干燥時間物料溫度所經(jīng)歷的時間很短，通?？珊雎圆挥?。 恒速段干燥速率(sl)曲線：共一百零三頁80/100三、干燥過程(guchng)及機(jī)理降速干燥(gnzo)階段t，H，pX，kg水/kg絕干料干燥時間物料溫度降速第一階段tw水固相ps非結(jié)合水和部分結(jié)合水降速第二階段預(yù)熱段恒速干燥階段思考：降速階段除去的是什么

30、水？ 整個干燥過程可分為三個階段：從物料表面剛出現(xiàn)干區(qū)，至全部表面為干區(qū)階段共一百零三頁81/100三、干燥過程(guchng)及機(jī)理t，H，ptw水固相ps物料內(nèi)部水分(shufn)遷移控制降速段干燥機(jī)理：共一百零三頁82/100三、干燥過程(guchng)及機(jī)理X，kg水/kg絕干料干燥時間 物料溫度降速第一階段降速第二階段干燥速率N,kg/（m2s）降速第一階段降速第二階段X*降速段干燥(gnzo)速率曲線：共一百零三頁83/100三、干燥過程(guchng)及機(jī)理干燥速率N,kg/（m2s）降速第一階段降速第二階段X*臨界(ln ji)含水率：t，H，ptw水固相psXC臨界含水率：物

31、料表面一出現(xiàn)干區(qū)時的含水率思考：臨界含水量大好，還是小好？小好，因為一旦達(dá)到臨界含水量，就意味著干燥進(jìn)入了降速階段，干燥時間將大大加長。共一百零三頁84/100三、干燥過程(guchng)及機(jī)理干燥速率N,kg/（m2s）降速第一階段降速第二階段X*臨界(ln ji)含水率：t，H，ptw水固相psXC思考：影響臨界含水量大小的因素？物料本身的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、厚度等 物料層越薄，則XC越小 干燥介質(zhì)狀況（流速、溫度、濕度等）流速越小、溫度越低、濕度越大，則恒速干燥速率越小，XC越小 共一百零三頁85/100四、恒定干燥條件(tiojin)下干燥時間的計算U1、恒速段干燥時間(shjin) 1 的計

32、算水固相twt，H，p根據(jù)熱量衡算，知其中共一百零三頁86/100四、恒定干燥(gnzo)條件下干燥(gnzo)時間的計算U2、降速段干燥(gnzo)時間 2 的計算 如圖，若降速段的干燥曲線可近似為直線，則返回目錄共一百零三頁87/100第五節(jié) 干燥器共一百零三頁88/100一、常用(chn yn)工業(yè)干燥器廂式干燥器（Disc Type Drier）小型的稱為烘箱，大型的稱為烘房，是典型(dinxng)的常壓、間歇式、對流干燥設(shè)備。任何形狀的物料 適用場合：優(yōu)點：缺點：對物料的適應(yīng)性強(qiáng)。物料得不到分散，干燥速率低，熱利用率較差、且產(chǎn)品質(zhì)量不均勻。產(chǎn)量不大。共一百零三頁89/100一、常用(

33、chn yn)工業(yè)干燥器耙式真空(zhnkng)干燥器：適用場合：優(yōu)點：缺點：熱敏性物料、易產(chǎn)生粉末的物料、易爆物料、排出蒸汽需回收的物料干燥溫度不致過高屬減壓、間歇、導(dǎo)熱式整套設(shè)備均需密封，不易。共一百零三頁90/100一、常用(chn yn)工業(yè)干燥器洞道式干燥器（Series Flow Through Rotation Drier）逆流(nli)式錯流式連續(xù)的或半連續(xù)操作共一百零三頁91/100一、常用(chn yn)工業(yè)干燥器洞道式干燥器（Series Flow Through Rotation Drier）適用(shyng)場合：優(yōu)點：缺點：處理量大、干燥時間長的物料同廂式干燥器中間

34、加熱式共一百零三頁92/100一、常用(chn yn)工業(yè)干燥器轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)（rotaty cylinder dryer）適用(shyng)場合：優(yōu)點：缺點：粒狀、塊狀物料、膏糊狀物料、甚至液體物料。連續(xù)操作、對流或?qū)崾教幚砹看?；操作穩(wěn)定可靠；與氣流干燥器、流化床干燥器相比適應(yīng)性強(qiáng)。設(shè)備笨重、占地面積大。共一百零三頁93/100一、常用(chn yn)工業(yè)干燥器連續(xù)(linx)、對流式氣流干燥器（pneumatic conveying dryer）干燥管-長度一般1020m脈沖式干燥管-顆粒變速運(yùn)動，強(qiáng)化了傳熱共一百零三頁94/100一、常用(chn yn)工業(yè)干燥器氣流(qli)干燥器晶體和小顆粒物料，尤其是熱敏性、易氧化、不宜粉碎的物料適用場合： 常用的氣速約為1020/s以上，故物料停留時間0.5秒幾秒。 1m最有效的干燥段：干燥速率