《化工單元操作》干燥與干燥設(shè)備課件

化工單元操作化工單元操作干燥與干燥設(shè)備干燥與干燥設(shè)備9.1.1概述去濕:將固體物料中所含的濕分（水或有機(jī)溶劑）去除至規(guī)定指標(biāo)的操作。去濕方法：機(jī)械去濕法——能耗少、費(fèi)用低，但濕分去除不徹底物理去濕法——受吸濕劑的平衡濃度的限制，且只適用于脫除微量濕分干燥方法——固體物料的去濕主要采用干燥的方法9.1.1概述去濕:將固體物料中所含的濕分（水或有機(jī)機(jī)理質(zhì)量傳遞：濕分的轉(zhuǎn)移,由固相到氣相，以蒸汽分壓為推動(dòng)力熱量傳遞：由氣相到固相，以溫度差為推動(dòng)力干燥過程:

利用熱能除去固體物料中濕分（水或其他溶劑）的單元操作。機(jī)理質(zhì)量傳遞：濕分的轉(zhuǎn)移,由固相到氣相，以蒸汽分壓為推動(dòng)力熱真空干燥

操作壓力常壓干燥間歇干燥

連續(xù)干燥

操作方式分類：

傳導(dǎo)干燥對(duì)流干燥輻射干燥介電加熱干燥

加熱方式真空干燥操作壓力常壓干燥間歇干燥連續(xù)干燥操作方式分類對(duì)流干燥：

利用熱空氣和濕物料作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，氣體的熱量傳遞給濕物料，使?jié)裎锪系臐穹制鬟f到氣體中，并被帶走。對(duì)流干燥是動(dòng)量、熱量、質(zhì)量傳遞同時(shí)進(jìn)行的傳遞過程。對(duì)流干燥：利用熱空氣和濕物料作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，9.2濕空氣性質(zhì)及濕度圖濕空氣：含有濕分的空氣，是常用的干燥介質(zhì)，且一般情況下可視為理想氣體。9.2.1濕空氣的狀態(tài)參數(shù)干燥過程中，干空氣的質(zhì)量不變，故干燥計(jì)算以單位質(zhì)量干空氣為基準(zhǔn)（干基）。9.2濕空氣性質(zhì)及濕度圖濕空氣：含有濕分的空氣，是kg水/kg干空氣理想氣體：飽和濕度Hs

：濕空氣中水蒸氣分壓等于該溫度下水的飽和蒸汽壓（1）濕度H（濕含量或絕對(duì)濕度）(kg水/kg干空氣)濕空氣中水蒸氣質(zhì)量和干空氣質(zhì)量之比。kg水/kg干空氣理想氣體：飽和濕度Hs：濕空氣中水蒸（2）相對(duì)濕度

相對(duì)濕度表明濕空氣的不飽和度，反映濕空氣吸收水汽的能力。H=f(,t)

（2）相對(duì)濕度相對(duì)濕度表明濕空氣的不飽和度，反映濕空氣吸（3）濕比體積H(m3/kg干空氣)P=101.3kN/m2

（3）濕比體積H(m3/kg干空氣)（4）濕比熱容cH（kJ/kg干空氣C

）

ca:干空氣比熱容，約1.01kJ/kg干空氣·Ccv:水蒸汽比熱容，約1.88kJ/kg干空氣·C（4）濕比熱容cH（kJ/kg干空氣

（5）濕空氣的焓I(kJ/kg干空氣)

基準(zhǔn):0C干空氣、0C時(shí)液態(tài)水的焓為零。r0:0C時(shí)水蒸氣汽化潛熱，2490kJ/kg（5）濕空氣的焓I(kJ/kg干空氣)r0:0補(bǔ)充水t、Htas、HascH:空氣濕比熱，kJ/kg干空氣·Cras:tas時(shí)水汽化潛熱，kJ/kgHas:tas時(shí)空氣的飽和濕度，kJ/kg干空氣（6）絕熱飽和溫度tas①絕熱飽和過程:系統(tǒng)與外界絕熱，不飽和氣體與液體長時(shí)間接觸，傳熱傳質(zhì)達(dá)平衡態(tài):

補(bǔ)充水t、Htas、HascH:空氣濕比熱，kJ/k②絕熱飽和溫度是狀態(tài)函數(shù):③絕熱飽和過程可當(dāng)作等焓處理即空氣的入口焓近似等于空氣的出口焓補(bǔ)充水t、Htas、Has②絕熱飽和溫度是狀態(tài)函數(shù):③絕熱飽和過程可當(dāng)作等（7）干、濕球溫度

①干球溫度與濕球溫度濕球溫度:氣流吹過-----濕分氣化-----表面降溫-------熱量傳遞

（7）干、濕球溫度①干球溫度與濕球溫度濕球溫度:氣流穩(wěn)態(tài)時(shí),空氣傳入的顯熱等于水的汽化潛熱注意：濕球溫度不是狀態(tài)函數(shù)②應(yīng)用

對(duì)空氣和水的系統(tǒng),kH/h近似為常數(shù)（=0.96~1.005），數(shù)值上等于相同條件下的絕熱飽和溫度，故可以用其確應(yīng)空氣狀態(tài)。穩(wěn)態(tài)時(shí),空氣傳入的顯熱等于水的汽化潛熱注意：濕球溫度不（8）露點(diǎn)td：

保持空氣的H不變，降低溫度，使其達(dá)到飽和狀態(tài)，此時(shí)溫度為露點(diǎn)溫度。pd：為露點(diǎn)td時(shí)飽和蒸汽壓，既該空氣在初始狀態(tài)下的水蒸氣分壓pv（8）露點(diǎn)td：保持空氣的H不變，降低溫度，使其達(dá)到飽和9.2.2濕球溫度和絕熱飽和溫度之間的關(guān)系

tas

、tw與t和H

有關(guān)tas

、tw

本質(zhì)上截然不同濕空氣的四個(gè)溫度t、tw

、tas

、td可確定空氣狀態(tài)。9.2.2濕球溫度和絕熱飽和溫度之間的關(guān)系tas（1）共同點(diǎn)：

①濕球溫度和絕熱飽和溫度都不是濕氣體本身的溫度,但都和濕氣體的溫度和濕度有關(guān)，都表達(dá)了氣體入口狀態(tài)已確定時(shí)與之接觸的液體溫度的變化極限。②對(duì)于空氣和水的系統(tǒng)，兩者在數(shù)值上近似相等?？諝夂退南到y(tǒng),h/kH=0.96～1.005一般干燥過程H＜0.01cH=1.01+1.88H=1.01～1.03對(duì)于空氣和水的系統(tǒng)，不飽和空氣：t>tas=tw>td

飽和空氣：t=tas=tw=td對(duì)其它物系，h/kH=1.5～2,與cH相差很大，例如對(duì)空氣和甲苯系統(tǒng)h/kH=1.8，此時(shí)，濕球溫度高于絕熱飽和溫度。（1）共同點(diǎn)：

（2）不同點(diǎn)：

①tas

由熱平衡得出，是空氣的熱力學(xué)性質(zhì)；

tw取決于氣、液兩相間的動(dòng)力學(xué)因素-傳遞速率。②tas

是大量水與空氣接觸，最終達(dá)到兩相平衡時(shí)的溫度，過程中氣體的溫度和濕度都是變化的；

tw是少量的水與大量連續(xù)氣流接觸，傳熱傳質(zhì)達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)的溫度，過程中氣體溫度和濕度不變。③絕熱飽和過程中，氣、液間傳遞推動(dòng)力由大變小、最終趨近于零；測量濕球溫度，穩(wěn)定后氣、液間傳遞推動(dòng)力不變。

（2）不同點(diǎn)：

9.2.3濕空氣的濕度圖根據(jù)相律，壓力一定時(shí)，雙組分、單相的濕空氣自由度為2濕度圖：

t-H圖

I-H圖9.2.3濕空氣的濕度圖根據(jù)相律，壓力一定時(shí)，雙組分、單①等溫度線（坐標(biāo)軸X）

②等濕度線（坐標(biāo)軸Y）

③等相對(duì)濕度線

（1）濕空氣的濕度圖（t-H圖）一定總壓下固定，則可確定t，H的關(guān)系④絕熱飽和(冷卻)線（等濕球溫度線）

示意圖示意圖①等溫度線（坐標(biāo)軸X）②等濕度線（坐標(biāo)⑤濕比熱容線

⑥比體積線

干空氣比體積線⑦汽化潛熱-溫度線飽和濕比體積線示意圖示意圖示意圖⑤濕比熱容線⑥比體積線干空氣比體積線⑦汽化潛熱t(yī)H=const=100%tH=const=100%tH=100%絕熱飽和線tH=100%絕熱飽和線tH=100%濕比熱容對(duì)濕度tH=100%濕比熱容對(duì)濕度tH=100%飽和比體積對(duì)溫度H=0.0H=consttH=100%飽和比體積對(duì)溫度H=0.0H=consttH=100%汽化潛熱對(duì)溫度tH=100%汽化潛熱對(duì)溫度（2）濕度圖的應(yīng)用

①

求濕空氣的性質(zhì)參數(shù)

P278例9.2.2（2）濕度圖的應(yīng)用①求濕空氣的性質(zhì)參數(shù)P279例9.2.3tH=1300CAB500CH=0.019=0.24P279例9.2.3tH=1300CAB500CH=0.②

濕空氣狀態(tài)變化過程的圖示

●加熱和冷卻

示意圖●絕熱飽和過程

示意圖●

非絕熱增濕過程示意圖●不同溫度、濕度的氣流的混合過程

兩股氣流混合后的狀態(tài)C必然在點(diǎn)A、B的聯(lián)線上，其位置可按杠桿定律求出。②濕空氣狀態(tài)變化過程的圖示●加熱和冷卻示意圖●=1tHABt1t2=1tHABt1tdt2=1tHABt1t2=1tHABt1tdt2=1ttHHABStasHas=1ttHHABStasHas=1ttHHABStasB′B'Has=1ttHHABStasB′B'Has濕基含水量

w：kg/kg濕物料干基含水量X:kg/kg干物料換算關(guān)系9.3.1濕物料含水量的表示方法

9.3固體物料干燥過程的相平衡

濕基含水量w：kg/kg濕物料干基含水量X:kg/溫度一定，對(duì)于一定的濕物料，長時(shí)間接觸濕空氣，達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)：平衡蒸氣壓：平衡狀態(tài)下濕物料表面的蒸氣壓。平衡含水量：平衡狀態(tài)下物料的含水量。9.3.2水分在氣、固之間的平衡及干燥平衡曲線

平衡含水量=f(物料的性質(zhì)，空氣的狀態(tài))溫度一定，對(duì)于一定的濕物料，長時(shí)間接觸濕空氣，達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)：（1）干燥平衡曲線①

p-X*(p*—X)線▲PV=0X=0▲X<XsPv▲X>XsPv=Ps（1）干燥平衡曲線①p-X*(p*—X)線▲P②-X線

平衡曲線受溫度的影響較大，如果用-X圖，則溫度的影響相對(duì)較小。②-X線平衡曲線受溫度的影響較大，如果用-X圖，（2）物料中所含水分的性質(zhì)

①

自由水分和平衡水分

平衡水分：用一定狀態(tài)的濕空氣，干燥某濕物料，物料能夠達(dá)到的極限含水量稱為對(duì)應(yīng)于該空氣狀態(tài)的平衡水分。X<X*不能被空氣干燥的水分注意：對(duì)于同一物料,不同空氣狀態(tài)對(duì)應(yīng)于不同平衡水分。自由水分：物料含水量超出平衡水分的部分稱為自由水分。X>X*可能被空氣干燥的水分（2）物料中所含水分的性質(zhì)①自由水分和平衡水分平衡水②結(jié)合水分和非結(jié)合水分

結(jié)合水分：固、液之間結(jié)合力較強(qiáng)的水分，存在于物料細(xì)胞壁內(nèi)或毛細(xì)管內(nèi)。注：結(jié)合水產(chǎn)生的蒸汽壓小于同溫度下純水的蒸汽壓。非結(jié)合水分：固液之間結(jié)合力較弱的水分，如物料表面的附著水分，或物料表面大孔內(nèi)的水分。注：非結(jié)合水產(chǎn)生的蒸汽壓等于同溫度下純水的蒸汽壓

②結(jié)合水分和非結(jié)合水分結(jié)合水分：固、液之間結(jié)合力較強(qiáng)的非結(jié)合水分是在干燥中容易除去的水分，而結(jié)合水分較難除去。是結(jié)合水還是非結(jié)合水僅決定于固體物料本身的性質(zhì)，與空氣狀態(tài)無關(guān)。不同點(diǎn)：自由水分是在干燥中可以除去的水分，而平衡水分是不能除去的，自由水分和平衡水分的劃分除與物料有關(guān)外，還決定于空氣的狀態(tài)。非結(jié)合水分是在干燥中容易除去的水分，而結(jié)合水分較難除去。是結(jié)（3）平衡曲線的應(yīng)用①確定過程進(jìn)行的方向▲物料脫水而被干燥▲物料吸水而增濕▲相平衡（3）平衡曲線的應(yīng)用①確定過程進(jìn)行的方向▲物料脫水而被②確定過程的推動(dòng)力傳質(zhì)推動(dòng)力:濕物料的平衡蒸汽壓-空氣中水氣的分壓

p=p*-p

H=H*-H濕分的傳遞方向,視推動(dòng)力的方向而定,或增濕或干燥。

傳熱推動(dòng)力：空氣的溫度與濕物料表面溫度之差。②確定過程的推動(dòng)力傳質(zhì)推動(dòng)力:濕物料的平衡蒸汽壓-空氣③確定在給定干燥介質(zhì)的條件下，濕物料中可能去除的水分及干燥后物料的最低含水量③確定在給定干燥介質(zhì)的條件下，濕物料中可能去除的水分及干燥干燥速率：以濕度差表示:

以溫度差表示:

9.4恒定干燥條件下的干燥速率

9.4.1干燥速率曲線

（1）干燥曲線與干燥速率曲線

干燥速率：以濕度差表示:以溫度差表示:9.4恒定干燥▲

恒定干燥條件

空氣的狀態(tài)恒定及與濕物料的接觸狀態(tài)不變。少量濕物料與大量濕空氣相接觸。恒定干燥條件下的干燥過程一般是間歇操作過程▲

干燥曲線及干燥速率曲線

干燥曲線：X~τ關(guān)系。干燥速率曲線：R~X之間的關(guān)系▲恒定干燥條件空氣的狀態(tài)恒定及與濕物料的接觸狀態(tài)不變。注意：干燥曲線或干燥速率曲線是在恒定的空氣條件下獲得的，對(duì)指定的物料，空氣的溫度、濕度不同，速率曲線的位置也不同。注意：干燥曲線或干燥速率曲線是在恒定的空氣條件下獲得的，對(duì)指曲線分析：◆AB（或A′B）段：A點(diǎn)代表時(shí)間為零時(shí)的情況,AB為濕物料不穩(wěn)定的加熱過程。◆BC段：干燥速率保持恒定，稱為恒速干燥階段?！鬋點(diǎn)：由恒速階段轉(zhuǎn)為降速階段的點(diǎn)稱為臨界點(diǎn)，所對(duì)應(yīng)濕物料的含水量稱為臨界含水量，用Xc表示。◆

CDE段：隨著物料含水量的減少，干燥速率下降，CDE段稱為降速干燥階段。不同類型物料結(jié)構(gòu)不同，降速階段速率曲線的形狀也不同?！鬍點(diǎn)：干燥速率為零，X*即為操作條件下平衡含水量。曲線分析：

9.4.3濕分在濕物料中的傳遞機(jī)理（1）濕物料分類①多孔性物料：如催化劑顆粒，砂子等。主要特征：▲水分存在于物料內(nèi)部大小不同的細(xì)孔和通道中；▲濕分移動(dòng)主要靠毛細(xì)管作用力▲這類物料的臨界含水量較低，降速段一般分為兩個(gè)階段。②非多孔性物料，如肥皂、漿糊、骨膠等。主要特征：▲結(jié)合水與固相形成了單相溶液▲濕分靠物料內(nèi)部存在的濕分差以擴(kuò)散的方式進(jìn)行遷移▲這類物料的干燥曲線的特點(diǎn)是恒速階段短，臨界含水量較高，降速段為一平滑曲線。

9.4.3濕分在濕物料中的傳遞機(jī)理（2）液體擴(kuò)散理論▲主要論點(diǎn)：在降速干燥階段中，濕物料內(nèi)部的水分不均勻，形成了濃度梯度，使水分由含水量較高的物料內(nèi)部向含水量較低的表面擴(kuò)散，然后水分在表面蒸發(fā)，進(jìn)入干燥介質(zhì)?！稍锼俾释耆珱Q定于物料內(nèi)部的擴(kuò)散速率。此時(shí)，除了空氣的濕度影響表面上的平衡值外，干燥介質(zhì)的條件對(duì)干燥速率已無影響?！嵌嗫仔詽裎锪系慕邓俑稍镞^程較符合擴(kuò)散理論。（2）液體擴(kuò)散理論（3）毛細(xì)管理論▲主要論點(diǎn)：多孔性物料具有復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的孔道，水分在多孔性物料中的移動(dòng)主要依靠毛細(xì)管力。多孔性物料的干燥過程較好地符合這一理論。（3）毛細(xì)管理論9.5.1干燥過程的物料衡算9.5干燥過程的設(shè)計(jì)計(jì)算目的：確定濕物料干燥到指定含水量所需除去的水分量及所需的空氣量。9.5.1干燥過程的物料衡算9.5干燥過程的設(shè)計(jì)計(jì)算目

qmLqmLQPQLQDqm1,1,X1qm2,2,X2

（1）濕物料的水分蒸發(fā)量qm1,qm2

:干燥前后濕物料的質(zhì)量流量，kg/s

qmC:絕干物料的質(zhì)量流量，kg/s

qmw:蒸發(fā)水量，kg/s又（1）濕物料的水分蒸發(fā)量qm1,qm2:干燥前后濕物料（2）空氣用量qmL:干空氣用量，kg/sH1,H2

:空氣進(jìn)、出干燥器的濕度，kg/kg干空氣進(jìn)入和排出干燥器的濕分相等：kg/s

G2QDQLQpI0,H0,t0I1,H1,t1I2,H2,t2qm2,2,X2qm1,1,X1qmLqmL（2）空氣用量qmL:干空氣用量，kg/s進(jìn)入和排出干燥

干空氣用量：

kg/s比空氣消耗量：

kg干空氣/kg水換算為濕空氣的質(zhì)量：換算為濕氣體的體積量：kg濕空氣/sm3濕空氣/s干空氣用量：kg/s比空氣消耗量：kg干空氣/kg水9.5.2干燥過程的熱量衡算及干燥器的熱效率目的：確定干燥器的出口空氣狀態(tài)參數(shù)或所需的加熱量。（1）熱量衡算

基準(zhǔn)：連續(xù)式干燥器的熱量衡算以單位時(shí)間為基準(zhǔn)，間歇式干燥器以一次干燥周期為基準(zhǔn)。

qmLqmLQPQLQDqm1,1,X1qm2,2,X29.5.2干燥過程的熱量衡算及干燥器的熱效率目的：確定干燥①全系統(tǒng)的熱量衡算qmLI0+qmCI1′+QP+QD=qmLI2+qmCI2′+QL

Q=Qp+QD=qmL（I2-I0）+qmC（I2′-I1′）+QL

Q=Qp+QD=1.01qmL（t2-t0）+qmCcm2（θ2-θ1）

+qmW(2490+1.88t2）+QL

代入qmW=qmL(H2-H1)①全系統(tǒng)的熱量衡算qmLI0+qmCI1′+QP+QD②預(yù)熱器的耗熱量該過程為恒濕增溫過程,忽略熱損失②預(yù)熱器的耗熱量該過程為恒濕增溫過程,忽略熱損失干燥器的熱量收支情況表輸入熱量輸出熱量1

1.濕物料帶入的熱量干產(chǎn)品帶入：qm2cmθ1

蒸發(fā)水分帶入：qmWcwθ11．干產(chǎn)品帶出:qm2cmθ22.空氣帶入：

qmLI1=qmL[(1.01+1.88H1)t1+r0H1]2．空氣帶出:qmLI2=qmL[(1.01+1.88H2)t2+r0H2]3．干燥器內(nèi)補(bǔ)充加熱：Φ

D3．干燥器內(nèi)熱損失：Φ

L表中③干燥器熱量衡算干燥器的熱量收支情況表輸入熱量輸出熱量11.(產(chǎn)品升溫?zé)崃?干燥器的熱量衡算式：

令將代入，整理得：(產(chǎn)品升溫?zé)崃?干燥器的熱量衡算式：令將I=cHt+r0H不計(jì)干燥過程中cH的變化，上式改寫為：或kW/kg水I=cHt+r0H或kW/（2）理想干燥過程和非理想干燥過程①理想干燥過程1.無熱損失2.不加入補(bǔ)充熱量3.物料足夠濕潤1=2=tW（2）理想干燥過程和非理想干燥過程①理想干燥過程1=理想干燥過程為等焓過程，近似絕熱飽和過程。

理想干燥過程為等焓過程，近似絕熱飽和過程。干燥器出口空氣狀態(tài)利用圖解法在溫濕圖中直接求得：對(duì)于理想干燥過程：BAHtt0t2t1H0=H1H2C干燥器出口空氣狀態(tài)利用圖解法在溫濕圖中直接求得：對(duì)于理想干燥t2H2=100%H0=H1t0t1t2H2=100%H0=H1t0t1②非理想干燥過程

▲非理想干燥過程為非等焓干燥過程▲空氣狀態(tài)不是沿絕熱飽和線變化▲實(shí)際的干燥過程大多為非理想干燥過程出口狀態(tài)參數(shù)需由下式計(jì)算求得②非理想干燥過程▲非理想干燥過程為非等焓干燥過程③干燥器的熱效率

常用的干燥器的熱效率定義為：干燥過程中，蒸發(fā)水分所消耗的熱量與加入系統(tǒng)的熱量之比。

Q

T=Q

P+Q

D

式中③干燥器的熱效率常用的干燥器的熱效率定義為：干燥過程中，干燥器中空氣所放出熱量全部用來氣化濕物料中水分：干燥器中無補(bǔ)充熱量：QD=0

QT=QP=qmLcH1（t1-t0）忽略濕比熱容的變化:干燥器中空氣所放出熱量全部用來氣化濕物料中水分：干燥器中無關(guān)于熱效率：◆表示熱利用程度，但不能以此判別設(shè)計(jì)或操作的優(yōu)劣。◆降低空氣出口溫度t2和提高空氣的出口濕度H2，可以減少廢氣帶出的熱量，減少空氣用量，提高熱效率?！粲脽峥諝庾鞲稍锝橘|(zhì)時(shí)，熱效率η=30-60%；應(yīng)用部分廢氣循環(huán)時(shí)，η=50-75%?！魺峥諝饴┏龌蚶淇諝饴┤霑?huì)降低干燥器的熱效率?！舯M量利用廢氣中的熱量，如用廢氣預(yù)熱冷空氣或濕物料，減少設(shè)備和管道的熱損失，有助于熱效率的提高。關(guān)于熱效率：9.5.3干燥時(shí)間的計(jì)算（1）恒定干燥條件下的干燥時(shí)間計(jì)算（間歇過程）總的干燥時(shí)間：

τ=τ1+τ2

9.5.3干燥時(shí)間的計(jì)算（1）恒定干燥條件下的干燥時(shí)間計(jì)算a：恒速干燥階段

干燥速率R的求?。骸蓪?shí)驗(yàn)測定，實(shí)驗(yàn)條件必須與待設(shè)計(jì)的干燥器條件（如干燥器型式、空氣流速及空氣的狀態(tài)、濕物料的堆積厚度等）相同。▲也可按傳質(zhì)或傳熱速率式估算恒速階段的干燥速率R。a：恒速干燥階段干燥速率R的求?。簁H

、

h

可由實(shí)驗(yàn)求得?；颍簁H、h可由實(shí)驗(yàn)求得?；颍篧/m2oC適用于：kg/m2h●空氣平行流過物料表面：

t=45oC—150oC●空氣垂直流向固體表面：適用于：kg/m2hkH

、

h

計(jì)算可供參考的經(jīng)驗(yàn)式：W/m2oC適用于：kg/m2h●空氣平行流過物料b：降速階段的干燥時(shí)間①積分法◆求解：干燥曲線已知，將1/R對(duì)相應(yīng)的X值進(jìn)行標(biāo)繪，求得X2-Xc之間的面積，再由上式求得干燥時(shí)間τ2?！籼攸c(diǎn)：比較準(zhǔn)確，但計(jì)算較繁，且事先應(yīng)具有從實(shí)驗(yàn)獲得的與生產(chǎn)條件相仿的干燥速度曲線。b：降速階段的干燥時(shí)間①積分法◆求解：干燥曲線已②近似計(jì)算◆簡化：當(dāng)降速段的速率曲線近似以臨界點(diǎn)C與平衡含水量E點(diǎn)的聯(lián)線替代降速段曲線時(shí)，R與X-X*成正比?！粲?jì)算式：◆對(duì)多孔性物料，符合毛細(xì)管理論的干燥過程適宜采用這種方法。

②近似計(jì)算◆簡化：當(dāng)降速段的速率曲線近似以臨界點(diǎn)C與③

按擴(kuò)散理論計(jì)算

厚度為l的平板，當(dāng)側(cè)面和底面絕熱，干燥只在表面上進(jìn)行時(shí)，在干燥時(shí)間較長時(shí)，最終含水量為X2所需降速干燥時(shí)間為：上式中的DL為常數(shù)，但DL是隨含水量和溫度而變化的，含水量越大，溫度越高，DL越大，計(jì)算時(shí)應(yīng)采用實(shí)驗(yàn)所得的平均值。③按擴(kuò)散理論計(jì)算厚度為l的平板，當(dāng)側(cè)面和底面絕熱，干燥只

（2）非恒定干燥條件下的干燥時(shí)間計(jì)算（連續(xù)過程）實(shí)際干燥過程，干燥條件不是恒定的。

一連續(xù)逆流干燥器物料與空氣的溫度沿流程的分布曲線：Ⅰ區(qū)—預(yù)熱區(qū)，可忽略不計(jì)Ⅱ區(qū)—干燥的第一階段Ⅲ區(qū)—干燥的第二階段總干燥時(shí)間τ=τ1+τ2

（2）非恒定干燥條件下的干燥時(shí)間計(jì)算（連續(xù)過程）實(shí)際干燥過a：干燥的第一階段干燥的第一階段，任一截面都可寫出傳遞速率關(guān)系：

任一微元距離內(nèi)，空氣與濕物料逆流接觸的時(shí)間為dτ，相應(yīng)的濕度和水分含量的變化為dH與dX，根據(jù)物料衡算有：

qmcdX=qmLdH

a：干燥的第一階段任一微元距離內(nèi)，空氣與濕物料逆流接觸的時(shí)若干燥的第一階段為絕熱冷卻過程，kH和Hw均為常數(shù)若干燥的第一階段為絕熱冷卻過程，kH和Hw均為常數(shù)干燥速率與自由水分的關(guān)系仍可用下式表示：物料衡算：第二階段任一截面和物料出口之間水分的衡算：b：干燥的第二階段干燥速率與自由水分的關(guān)系仍可用下式表示：物料衡算：第二階段如空氣的狀態(tài)變化可視為絕熱冷卻過程，Hw=const.如空氣的狀態(tài)變化可視為絕熱冷卻過程，Hw=const.

（3）干燥過程設(shè)計(jì)參數(shù)的確定

a：空氣的進(jìn)口溫度與濕度▲進(jìn)口溫度：為了強(qiáng)化干燥過程，降低設(shè)備成本，應(yīng)提高空氣的入口溫度?！M(jìn)口濕度：空氣的進(jìn)口濕度愈低，所需的空氣量就愈少。一般情況下，空氣的進(jìn)口濕度決定于當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐拇髿鉅顟B(tài)b：空氣出口溫度降低空氣的出口溫度，可減少空氣的消耗量、提高熱效率、降低操作費(fèi)用。

▲在并流操作中，一般取氣體出口溫度比固體出口溫度高10~20℃▲在逆流操作中，一般可選100℃作為初步設(shè)計(jì)值。（3）干燥過程設(shè)計(jì)參數(shù)的確定▲進(jìn)口溫度：為了強(qiáng)化干燥過c：濕物料的出口溫度目前還沒有較精確的計(jì)算公式，一般取相似于設(shè)計(jì)條件下的實(shí)驗(yàn)值，或用經(jīng)驗(yàn)式估算。式中θmax為物料允許的最高溫度。

對(duì)于細(xì)顆粒或液滴并流干燥時(shí)，濕物料的出口溫度θ2為：c：濕物料的出口溫度目前還沒有較精確的計(jì)算公式，一般取相似9.6干燥器

為滿足生產(chǎn)需要，干燥器應(yīng)達(dá)到以下基本要求：

▲適應(yīng)被干燥物料的多樣性和不同產(chǎn)品規(guī)格要求

▲設(shè)備的生產(chǎn)能力要高▲能耗的經(jīng)濟(jì)性▲便于操作、控制等。9.6干燥器為滿足生產(chǎn)需要，干燥器應(yīng)達(dá)到以下基本9.6.1工業(yè)上常用干燥器

（1）廂式干燥器（盤架式干燥器）

●

原理：主要是以熱風(fēng)通過濕物料的表面，達(dá)到干燥目的。1—空氣入口2—空氣出口3—風(fēng)扇4—電動(dòng)機(jī)5—加熱器6—擋板7—盤架8—移動(dòng)輪●結(jié)構(gòu)：9.6.1工業(yè)上常用干燥器（1）廂式干燥器（盤架式干廂式干燥器中的加熱方式有兩種：

單級(jí)加熱多級(jí)加熱廂式干燥器中的加熱方式有兩種：單級(jí)加熱多級(jí)加熱具有中間加熱的干燥過程具有廢氣循環(huán)的干燥過程

采用廢氣循環(huán)法，優(yōu)點(diǎn)：①可靈活準(zhǔn)確地控制干燥介質(zhì)的溫度、濕度；②干燥推動(dòng)力比較均勻；③增加氣流速度使得傳熱（傳質(zhì)）系數(shù)增大；④減少熱損失，但干燥速率常有所減小。具有中間加熱的干燥過程具有廢氣循環(huán)●

廂式干燥器的優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單，設(shè)備投資少；適應(yīng)性強(qiáng)，物料損失小，盤易清洗。尤其適用于需要經(jīng)常更換產(chǎn)品、小批量物料的干燥物料得不到分散，干燥時(shí)間長；若物料量大，所需的設(shè)備容積也大；工人勞動(dòng)強(qiáng)度大；熱利用率低；產(chǎn)品質(zhì)量不均勻。●廂式干燥器的主要缺點(diǎn)：

●廂式干燥器的優(yōu)點(diǎn)：物料得不到分散，干燥時(shí)間長；●廂式（2）氣流式干燥器●結(jié)構(gòu)：

兩段式氣流干燥器脈沖式氣流干燥管的一段（2）氣流式干燥器兩段式氣流干燥器脈沖優(yōu)點(diǎn)：①氣、固間傳遞表面積很大，體積傳質(zhì)系數(shù)很高，干燥速率大。②接觸時(shí)間短，熱效率高，氣、固并流