《制药工程原理与设备》第11章干燥.ppt

制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第十一章第十一章 干燥干燥讲授人讲授人:王志祥王志祥中国药科大学中国药科大学制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述一、去湿方法一、去湿方法 在在制制药药化化工工生生产产中中，固固体体原原料料、中中间间体体和和成成品品中中所所含含有有的的水水分分或或其其他他溶溶剂剂，称称为为湿湿分分。将将固固体体物物料料中中所所含含的的湿湿分分去去除除的的操操作作，称称为为去去湿湿。含含较较多多湿湿分分(规规定定含含量量以以上上)的的固固体体物物料料，称称为为湿湿物物料料，而而去去湿湿后后含含有有少少量量湿湿分分(规规定定含含量量以以下下)的的固固体体物物料料，称称为为干干物物料料,完完全全不含湿分的固体物料，称为不含湿分的固体物料，称为绝干物料绝干物料。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述 若若固固体体物物料料中中含含有有过过多多的的湿湿分分，可可能能会会造造成成一一系系列列不不良良影影响响。例例如如，含含湿湿分分较较多多的的固固体体物物料料不不便便于于运运输输和和计计量量；抗抗菌菌素素中中的的含含水水量量太太高高(如如红红霉霉素素4%)会会降降低低使使用用寿寿命命；合合成成药药物物中中的的含含水水量量过过多多(如如安安定定0.5%)有有利利于微生物繁衍，可能造成霉变。于微生物繁衍，可能造成霉变。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述 又又如如，在在片片剂剂生生产产中中，含含水水量量偏偏高高的的固固体体物物料料，压压片片时时易易粘粘模模；在在胶胶囊囊剂剂生生产产中中，含含水水量量较较高高的的固固体体物物料料在在料料仓仓中中的的流流动动性性极极差差，填填入入胶胶囊囊时时常常会会引引起起剂剂量量的的显显著著差差异异。因因此此，我我国国和和世世界界药药典典中中均均规规定定一一些些药药品品的的含含水水量量标标准准，凡凡生生产产这这些些药药品品，其其含含水水量量必必须须低低于于标标准准含含水水量量。所所以以，许许多多药药品品在在生生产产过过程程中中都需要进行去湿操作都需要进行去湿操作。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述 1.机械法机械法 机机械械法法是是利利用用固固体体与与湿湿分分之之间间的的密密度度差差，借借助助于于重重力力、离离心心力力或或压压力力等等外外力力的的作作用用，使使固固体体与与液液体体(湿湿分分)之之间间产产生生相相对对运运动动，从从而而达达到到固固液液分分离离的的目目的的。过过滤滤、压压榨榨、沉沉降降、离心分离离心分离等都是常用的等都是常用的机械去湿法机械去湿法。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述 机机械械法法的的特特点点是是设设备备简简单单、能能耗耗较较低低，但但去去湿湿后后物物料料的的湿湿含含量量往往往往达达不不到到规规定定的的标标准准。因因此此,该该法法常常用用于于湿湿物物料料的的初初步步去湿或溶剂不需要完全除尽的场合。去湿或溶剂不需要完全除尽的场合。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述 2.化学法化学法 化化学学法法是是利利用用吸吸湿湿性性很很强强的的物物料料，即即干干燥燥剂剂或或吸吸附附剂剂，如如生生石石灰灰、浓浓硫硫酸酸、无无水水氯氯化化钙钙、硅硅胶胶、分分子子筛筛等等吸吸附附物物料料中的湿分而达到去湿的目的。中的湿分而达到去湿的目的。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述 化化学学法法的的特特点点是是去去湿湿后后物物料料中中的的湿湿含含量量一一般般可可达达到到规规定定的的要要求求，但但干干燥燥剂剂或或吸吸附附剂剂的的再再生生比比较较困困难难，应应用用于于工工业业生生产产时时的的操操作作费费用用较较高高，且且操操作作复复杂杂，故故该该法法一一般般适适用用于于小小批批量量物物料料的的去去湿湿，如如实实验验室室中中用用于于去去除除液液体体或气体中的水分等。或气体中的水分等。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述 3.热能法热能法 热热能能法法又又称称为为干干燥燥法法，它它是是借借助助于于热热能能使使湿湿物物料料中中的的湿湿分分气气化化为为蒸蒸气气，再再借借助助于于抽抽吸吸或或气气流流将将蒸蒸气气移移走走而而达达到去湿的目的到去湿的目的。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述 一一般般地地，干干燥燥法法的的操操作作费费用用比比机机械械法法的的高高，但但比比化化学学法法的的低低，且且物物料料的的最最终终含含水水量量也也能能达达到到规规定定的的要要求求。因因此此，为为使使去去湿湿过过程程更更为为经经济济有有效效，常常采采用用机机械械法法与与热热能能法法相相组组合合的的联联合合操操作作，即即先先采采用用机机械械法法去去除除物物料料中中的大部分湿分，然后再用干燥法达标。的大部分湿分，然后再用干燥法达标。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述分类分类按操作压强按操作压强常压干燥常压干燥真空干燥真空干燥按操作方式按操作方式连续干燥连续干燥按传热方式按传热方式传导干燥传导干燥对流干燥对流干燥间歇干燥间歇干燥辐射干燥辐射干燥介电加热干燥介电加热干燥加压加压?制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述(1)传导干燥传导干燥 热热量量通通过过金金属属壁壁面面以以热热传传导导方方式式传传递递给给湿湿物物料料，湿湿物物料料中中的的湿湿分分吸吸收收热热量量后后气气化化，产产生生的的蒸蒸气气被被抽抽走走。该该法法 的的 热热 效效 率率 较较 高高，可可 达达7080%，但但物物料料与与金金属属壁壁面面接接触触处处常常因因过过热热而而焦焦化化，造成变质。造成变质。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述(2)对对流流干干燥燥 载载热热体体(热热空空气气、烟烟道道气气等等)将将热热量量以以对对流流传传热热方方式式传传递递给给与与其其直直接接接接触触的的湿湿物物料料,物物料料中中的的湿湿分分吸吸收收热热量量后后气气化化为为蒸蒸气气并并扩扩散散至至载载热热体体中中被被带带走走。热热空空气气既既起起着着载载热热体体的的作作用用,又又起起着着载载湿湿体体的的作作用用,常称为常称为干燥介质干燥介质。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述 由由于于热热空空气气的的温温度度易易于于调调节节，因因此此物物料料不不易易过过热热，但但干干燥燥后后干干燥燥介介质质带带走走大大量量的的热热量量，故故热热效效率率较较低低，一般仅为一般仅为3050%。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述 (3)辐射干燥辐射干燥 当当辐辐射射器器发发射射的的电电磁磁波波传传播播至至湿湿物物料料表表面面时时，有有部部分分被被反反射射和和透透过过，其其余余的的被被湿湿物物料料吸吸收收并并转转换换为为热热能能而而使使湿湿分分气气化，产生的蒸气被抽走。化，产生的蒸气被抽走。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述 辐辐射射器器发发射射的的电电磁磁波波通通常常为为红红外外线线。波波长长为为0.722.5 m的的 红红 外外 线线 称称 为为 近近 红红 外外 线线,波波 长长 为为2.51000 m的的红红外外线线称称为为远远红红外外线线。在在辐辐射射干干燥燥过过程程中中,电电磁磁波波将将能能量量直直接接传传递递给给湿湿物物料料,因因而而不不需需要要干干燥燥介介质质,从从而而可可避避免免空空气气带带走走大大量量的的热热量量，故故热热效效率率较较高高。此此外外，辐辐射射干干燥燥还还具具有有干干燥燥速速度度快快、产产品品均均匀匀清清净净、设设备备紧紧凑凑、使使用用灵灵活活等等特特点点,常常用用于于表面积较大而厚度较薄的物料的干燥。表面积较大而厚度较薄的物料的干燥。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述 以以上上三三种种干干燥燥方方法法存存在在一一个个共共同同点点，即即热热量量均均由由湿湿物物料料表表面面向向内内部部传传递递，湿湿分分均均由由湿湿物物料料内内部部向向表表面面传传递递，传传热热与与传传质质的的方方向向正正好好相相反反。由由于于物物料料的的表表面面温温度度较较高高，故故物物料料表表面面的的湿湿分分将将首首先先气气化化，并并在在物物料料表表面面形形成成蒸蒸气气层层，使使传传热和传质阻力增大，所以干燥时间较长热和传质阻力增大，所以干燥时间较长。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述 (4)介电干燥介电干燥 介介电电干干燥燥又又称称为为高高频频干干燥燥。将将被被干干燥燥物物料料置置于于高高频频电电场场内内，在在高高频频电电场场的的交交变变作作用用下下，物物料料内内部部的的极极性性分分子子的的运运动动振振幅幅将将增增大大，其其振振动动能能量量使使物物料料发发热热，从从而而使使湿湿分分气气化化而而达达到到干干燥燥的目的。的目的。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述 一一般般情情况况下下，物物料料内内部部的的湿湿含含量量比比表表面面的的高高，而而水水的的介介电电常常数数比比固固体体的的介介电电常常数数大大，因因此此，物物料料内内部部的的吸吸热热量量较较多多，从从而而使使物物料料内内部部的的温温度度高高于于其其表表面面温温度度。此此时时，传热与传质的方向一致，干燥速度较快传热与传质的方向一致，干燥速度较快。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述 通通常常将将电电场场频频率率低低于于300MHz的的介介电电加加热热称称为为高高频频加加热热，在在300MHz300GHz之之间间的的介介电电加加热热称称为为超超高高频频加加热热，又又称称为为微微波波加加热热。由由于于设设备备投投资资大大，能能耗耗高高，故故大大规规模模工工业业化化生生产产应应用用较较少少。目目前前，介介电电加加热热常常用用于于科科研研和和日日常常生生活活中中，如如家家用用微微波波炉等。炉等。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述 上上述述四四种种干干燥燥方方法法中中，以以对对流流干干燥燥的的应应用用最最为为广广泛泛。多多数数情情况况下下，对对流流干干燥燥使使用用的的干干燥燥介介质质为为空空气气，湿湿物物料料中中被被除除去去的的湿湿分分为为水水分分。因因此此，本本章章主主要要讨讨论论干干燥燥介介质质为空气、湿分为水的常压对流干燥过程。为空气、湿分为水的常压对流干燥过程。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述对流干燥流程对流干燥流程l热能以对流方式传递给物料；热能以对流方式传递给物料；l产生的蒸汽被干燥介质带走。产生的蒸汽被干燥介质带走。l干燥介质与物料相接触；干燥介质与物料相接触；l干燥介质温度渐降，湿含量渐增。干燥介质温度渐降，湿含量渐增。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述对流干燥过程对流干燥过程l1.1.传热过程传热过程l2.2.传质过程传质过程 制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述进行条件进行条件传热与传质同时进行，过传热与传质同时进行，过程速率由传热速率与传质程速率由传热速率与传质速率共同决定。速率共同决定。传热过程的进行：传热过程的进行：ttt tw w。传质过程的进行：传质过程的进行：p pw wpp，且两者的压差越大，传质且两者的压差越大，传质推动力就越大，干燥过程推动力就越大，干燥过程进行得就越快。进行得就越快。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述 干干燥燥介介质质中中的的水水气气分分压压越越低低，干干燥燥后后物物料料的的含含水水量量就就越越低低。当当物物料料表表面面水水分分所所产产生生的的水水气气分分压压与与干干燥燥介介质质中中的的水水气气分分压压相相等等时时，干干燥燥过过程程达达到到动动态态平平衡衡，无无净净水水分分气气化化，干干燥燥过过程程也也就就停停止止了了，这这是是干干燥燥过过程程进进行行的的限限度度。可可见见，干干燥燥介介质质中中的的水水气气分分压压直直接接关关系系到干燥过程进行的限度和速率。到干燥过程进行的限度和速率。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第一节第一节 概述概述 通通过过干干燥燥介介质质及及时时将将水水气气移移走走，一一方方面面可可保保持持一一定定的的气气化化推推动动力力，另另一一方方面面可可维维持持较较低的水气分压。低的水气分压。当当物物料料表表面面水水分分所所产产生生的的水水气气分分压压低低于于干干燥燥介介质质中中的的水水气气分分压压时时，物物料料将将吸吸湿湿，即即通通常所说的常所说的“反潮反潮”。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件 湿湿空空气气由由绝绝干干空空气气和和水水气气所所组组成成，绝绝干干空空气气的的性性质质可可从从附附录录中中查查得得，水水气气的的性性质质也也可可从从有有关关手手册册中中查查得得。而而由由绝绝干干空空气气和和水水气气所所组组成成的的湿湿空空气气的的性质要复杂得多。性质要复杂得多。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件 干干燥燥过过程程通通常常在在常常压压下下进进行行，此此状状态态下下的的湿湿空空气气可可视视为为理理想想气气体体，因因此此理想气体定律均适用于湿空气理想气体定律均适用于湿空气。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件 在在干干燥燥过过程程中中，热热空空气气中中的的水水气气量量不不断断发发生生改改变变，但但其其中中的的绝绝干干空空气气仅仅作作为为湿湿和和热热的的载载体体，其其质质量量保保持持不不变变。因因此此，湿湿空空气气的的许许多多物物理理性性质质的的量量值值，以以单单位位质质量量的的绝干空气为基准绝干空气为基准来表示较为方便。来表示较为方便。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件 1.干球温度干球温度 用用普普通通温温度度计计测测出出的的湿湿空空气气的的温温度度称称为为干干球球温温度度，它它是是湿湿空空气气的的真真实实温温度度，常常用用t表示，单位为表示，单位为oC或或K。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件 2.2.压力压力 由道尔顿分压定律可知：由道尔顿分压定律可知：当当总总压压一一定定时时，湿湿空空气气中中水水气气的的分分压越大，水气的含量就越大，即压越大，水气的含量就越大，即 第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件 3.3.湿度湿度饱和湿度：饱和湿度：第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件 当当空空气气达达到到饱饱和和时时，其其吸吸湿湿能能力力已已达达极极限限。可可见见，饱饱和和湿湿度度实实际际上上反反映映了了空空气气吸吸湿湿能能力力的的限限度度。当当HHs时时，湿湿空空气气呈呈过过饱饱和和状状态态，此此时时湿湿空空气气不不仅仅不不能能吸吸湿湿，而且会使物料反潮。而且会使物料反潮。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件 4.4.相对湿度相对湿度第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件 相相对对湿湿度度的的大大小小可可衡衡量量湿湿空空气气的的不不饱饱和和程程度度。当当=100%时时，该该湿湿空空气气不不具具有有吸吸湿湿能能力力，不不能能作作为为载载湿湿体体。当当=0时时，表表明明湿湿空空气气中中完完全全不不含含水水气气，该该湿湿空空气气称称为为绝绝干干空空气气，此此时时湿湿空空气气的的吸吸湿湿能能力力达达到到最最大大。理理论论上上，使使用用绝绝干干空空气气作作为为干干燥燥介介质质可可获获得得绝绝干干物物料料。可可见见，湿湿空空气气的的 值值的的大大小小反反映映了了湿湿空空气气载载湿湿能力的大小。能力的大小。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件 当当总总压压P和和湿湿度度H一一定定时时，由由于于饱饱和和蒸蒸气气压压ps的的值值随随温温度度的的升升高高而而增增大大，因因此此相相对对湿湿度度 的的值值随随温温度度的的升升高高而而下下降降。换换言言之之，提提高高温温度度可可增增加加湿湿空空气气的的载载湿湿能能力力，这这是是湿湿空空气气需需预热的主要原因之一预热的主要原因之一。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件 当当温温度度一一定定时时，饱饱和和蒸蒸气气压压ps为为定定值值。若若H也也为为定定值值，则则 的的值值随随总总压压P的的增增加加而而增增大大。可可见见，降降低低操操作作压压力力可可提提高高湿湿空空气气的的载载湿湿能能力力，这这正正是是工工业业生生产产中中常常采采用用常常压压或或减减压压干干燥，但不采用加压干燥的主要原因燥，但不采用加压干燥的主要原因。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件 含含1kg绝绝干干空空气气的的湿湿空空气气所所具具有有的的体体积积，称为称为湿空气的比容或湿容积湿空气的比容或湿容积。常压下，温度为常压下，温度为t、湿度为、湿度为H的湿空气的湿空气 5.湿空气的比容湿空气的比容 第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件 常常压压下下，将将1kg绝绝干干空空气气及及其其所所带带有有的的H kg水水气气升升高高10C所所需需的的热热量量，称称为为湿湿空空气气的的比热比热或湿热，单位为或湿热，单位为kJ kg-1 oC-1。6.湿空气的比热湿空气的比热 第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件 含含有有1kg绝绝干干空空气气的的湿湿空空气气所所具具有有的的焓焓，称为称为湿空气的焓湿空气的焓，单位为，单位为kJ kg绝干空气绝干空气-1。7.湿空气的焓湿空气的焓 规规定定绝绝干干空空气气及及液液态态水水在在0oC时时的的焓焓值值为为零零，则则 Ig=Cgt=1.01t；Iv=r0+Cvt=2491+1.88t 第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件 湿湿空空气气所所具具有有的的焓焓可可分分为为两两部部分分，一一部部分分由由(1.01+1.88H)t确确定定，其其值值反反映映湿湿空空气气所所具具有有的的显显热热；另另一一部部分分由由2491H确确定定，其其值值反反映映湿湿空空气气所所具具有有的的潜潜热热。在在干干燥燥过过程程中中，只只能能利利用用湿湿空空气气所所具具有有的的显显热热，而而潜潜热热是是不不能利用的。能利用的。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件 提提高高湿湿空空气气的的温温度度或或湿湿度度，均均能能提提高高湿湿空空气气的的焓焓，但但提提高高温温度度主主要要增增加加湿湿空空气气的的显显热热，而而提提高高湿湿度度主主要要增增加加湿湿空空气气的的潜潜热热。因因此此，将将湿湿空空气气预预热热至至较较高高温温度度后后再再送送入入干干燥燥器器，对对干干燥燥操操作作是是有有利利的的，这这是是湿湿空空气气需需要要预热的又一主要原因预热的又一主要原因。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件 8.湿球温度湿球温度 湿湿球球温温度度计计在在空空气气中中达达到到稳稳定定时时的的温温度度，称称为为湿湿球球温温度度，以以t tW W表表示示，单单位为位为oC或或K。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件 空空气气传传给给水水分分的的显显热热等等于于水水分分汽汽化化所所需需的的潜潜热热，此此时时水水温温将将维维持持恒恒定定，该该水水温温即即为为湿湿空空气气的湿球温度的湿球温度。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件 湿湿球球温温度度并并非非湿湿空空气气的的真真实实温温度度，而而是是当当湿湿纱纱布布中中的的水水与与湿湿空空气气达达到到动动态态平平衡衡时时湿湿纱纱布布中中水水的的温温度度。湿湿球球温温度度取取决决于于湿湿空空气气的的干干球球温温度度和和湿湿度度，是是湿湿空空气气的的性性质质或或状状态态参参数数之之一一。对对于于饱饱和和空空气气，湿湿球球温温度度与与干干球球温温度度相相等等；对对于于不不饱饱和和空空气气，湿湿球球温温度度小小于于干干球球温温度度。两两者者的的差差值值由由空空气气的的湿湿度度所所决决定定，差差值值越越大大，表表明明空空气气的的湿湿度度越越小小，越越有有利利于于干干燥燥过过程的进行。程的进行。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件9.露点露点 在在 一一 定定 的的 总总 压压 下下，将将 不不 饱饱 和和 湿湿 空空 气气(twtd 饱和空气：饱和空气：t=tw=td 第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件例例11-1常常压压(101.3kPa)下下，空空气气的的温温度度t=50，湿湿度度H=0.0125kg水水汽汽/kg绝绝干干空空气气，试试计计算算：(1)空空气气的的相相对对湿湿度度；(2)空空气气的的比比容容 H；(3)空空气气的的比比热热CH；(4)空气的焓；空气的焓；(5)空气的露点空气的露点td 第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件(1)空空气气的的相相对对湿湿度度 由由附附录录5查查得得水水在在50时的饱和蒸气压时的饱和蒸气压，则，则第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件(2)空气的比容空气的比容 H m3 kg绝干空气绝干空气-1第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件(3)空气的比热空气的比热CH kJ kg-1 0C-1 第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件(4)空气的焓空气的焓I IH H =82.8kJkg绝干空气-1第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质一、湿空气的性质(5)空气的露点空气的露点td 由附录由附录8 8查得空气的露点查得空气的露点td=20.70C。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件 对对于于空空气气-水水气气体体系系，由由相相律律可可知知，当当总总压压一一定时，体系的自由度定时，体系的自由度可可见见，当当总总压压一一定定时时，湿湿空空气气的的状状态态可可由由两两个个独独立立参参数数决决定定。若若将将湿湿空空气气的的各各参参数数之之间间的的函函数数关关系系标标绘绘在在坐坐标标图图上上，则则只只要要知知道道湿湿空空气气的的任任意意两两个个独独立立参参数数，即即可可从从图图上上迅迅速速查查出出其其他他参参数数，这这种种图图统统称称为为湿湿度度图图。在在干干燥燥计计算算中中，常用的湿度图是焓湿图，即常用的湿度图是焓湿图，即IH图。图。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图二、湿空气的湿度图二、湿空气的湿度图制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件水气分压p/kPa湿度H/kg水气kg绝干空气-1焓IkJkg-1制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件l(I I-H H)图图第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图二、湿空气的湿度图二、湿空气的湿度图制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件(I I-H H)图中五种线图中五种线(群群)l等湿度等湿度(H H)线群线群 l等焓等焓(I I)线群线群 同同一一等等H线线上上各各点点的的湿湿空空气气状状态态不不同同，但但均均具具有有相相同同的的H、p及及td值，即值，即H、p及及td彼此不独立。彼此不独立。同同一一等等IH线线上上各各点点的的湿湿空空气气状状态态不不同同，但但均均具具有有相同的相同的IH及及tW值值,即即IH与与tw彼此不独立。彼此不独立。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图二、湿空气的湿度图二、湿空气的湿度图制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件l等干球温度等干球温度(t t)线群线群作法作法 特点特点 第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图二、湿空气的湿度图二、湿空气的湿度图制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件l等相对湿度等相对湿度()线群线群说明：说明：第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图二、湿空气的湿度图二、湿空气的湿度图制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件l水蒸汽分压水蒸汽分压()线线第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图二、湿空气的湿度图二、湿空气的湿度图制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件(I I-H H)图图的应用的应用v1.确定湿空气确定湿空气 的性质的性质 P P一一定定，已已知知两两独独立立参参数数，即即可可确确定定状状态态点点,从从而而读出其他参数。读出其他参数。由由A A点读出点读出H H、I I、p p、t t、t td d、t tW W、t tasas和和 值。值。第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图二、湿空气的湿度图二、湿空气的湿度图制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件等湿加热或冷却等湿加热或冷却可求露点可求露点t td d 等焓冷却增湿过程等焓冷却增湿过程 可求可求t tasas或或t tw w v2.表示空气状态表示空气状态 变化过程变化过程 ABAB：等湿加热：等湿加热ACAC：等湿冷却：等湿冷却BEBE：等焓冷却：等焓冷却饱和冷却饱和冷却CDCD第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图二、湿空气的湿度图二、湿空气的湿度图制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件l空气状态点的确定空气状态点的确定 第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图二、湿空气的湿度图二、湿空气的湿度图制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第二节第二节 湿空气的性质及湿度图湿空气的性质及湿度图二、湿空气的湿度图二、湿空气的湿度图 制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第三节第三节 湿物料的性质湿物料的性质 一、物料含水量的表示方法一、物料含水量的表示方法 1.1.湿基含水量湿基含水量2.2.干基含水量干基含水量所以：所以：和和制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第三节第三节 湿物料的性质湿物料的性质 二、湿物料中水分的性质二、湿物料中水分的性质 1.1.水分在湿物料中的存在形式水分在湿物料中的存在形式 按按水水分分与与物物料料的的结结合合方方式式不不同同可可分分为为吸吸附附水分、水分、毛细管水分、毛细管水分、溶胀水分和化学结合水。溶胀水分和化学结合水。v(1)吸附水分吸附水分 物物料料表表面面所所吸吸附附的的水水分分，称称为为吸吸附附水水分分。吸吸附附水水分分的的性性质质与与纯纯水水完完全全相相同同，蒸蒸气气压压等于同温度下纯水的饱和蒸气压。等于同温度下纯水的饱和蒸气压。制作者：黄德春制作者：王志祥制作者：黄德春制作者：黄德春制作者：黄德春中药制剂工艺设备与应用课件课件中药制剂工艺设备与应用课件课件第三节第三节 湿物料的性质湿物料的性质 二、湿物料中水分的性质二、湿物料中水分的性