第十章 干燥-精品文档资料整理.ppt

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1、化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 12:20:08Principles of Chemical Engineering主讲：易 均 辉化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 22:20:08化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 32:20:0810.1 概述10.2 湿空气的性质及湿焓图10.3 干燥过程的物料衡算与热量衡算10.4 固体物料在干燥过程中的平衡关系与速率关系10.5 干燥设备（自学）第十章 干 燥化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 42:20:09一、概一、概 述述去湿定义：去湿定

2、义：从物料中脱除湿分的过程称为去湿。从物料中脱除湿分的过程称为去湿。一、一、去湿方法：去湿方法：1.1.机械除湿：机械除湿：沉降、过滤、离心分离沉降、过滤、离心分离低能耗低能耗3.3.加热除湿（即干燥）：加热除湿（即干燥）： 加热加热湿分汽化湿分汽化蒸汽排出蒸汽排出能耗较大能耗较大注：干燥介质：是指带走湿分的外加气相注：干燥介质：是指带走湿分的外加气相2.2.吸附除湿：吸附除湿：使用吸附剂或干燥剂使用吸附剂或干燥剂成本甚高成本甚高化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 52:20:09二、二、干燥分类干燥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

3、方式 连续干燥连续干燥按传热方式按传热方式 对流干燥对流干燥传导干燥传导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（）（）（） 化学工业中常采用化学工业中常采用连续连续操作的操作的对流干燥对流干燥，以不饱和的，以不饱和的热空气热空气为干燥介为干燥介质，显物料中多为质，显物料中多为水分水分，本章即以此为讨论对象。，本章即以此为讨论对象。化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 62:20:09三、三、对流干燥：对流干燥：化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 72:20:09* *热能以对流方式传递给物料；热能以对流方式传递给物料； * *产生的蒸

4、汽被干燥介质带走；产生的蒸汽被干燥介质带走； * *干燥介质与物料相接触；干燥介质与物料相接触； * *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。 物物 料料QNTtw化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 82:20:10对流干燥中，对流干燥中，传热和传质传热和传质同时发生同时发生热空气既是热载体又是载湿体，干燥属热、质同热空气既是热载体又是载湿体，干燥属热、质同时传递，其速率由传热速率与传质速率共同控制。时传递，其速率由传热速率与传质速率共同控制。干燥介质干燥介质 QQ湿物料表面湿物料表面 QQ湿物料内部湿物料内部湿物料内部湿物料内部水分水分湿物料表面湿物

5、料表面 水分水分干燥介质干燥介质 2、传质过程、传质过程本章研究对象：本章研究对象：空气空气-水水系统系统1、传热过程、传热过程三、对流干燥的传热传质过程三、对流干燥的传热传质过程化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 92:20:10应用示例：湿聚氯乙烯干燥成聚氯乙烯产品湿尿素干燥成尿素产品。含水量 3%含水量 0.5%干燥含水量 2%含水量 0.3%干燥化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 102:20:10二、湿空气的性质和湿焓图二、湿空气的性质和湿焓图一、湿空气的性质一、湿空气的性质（8个） 湿空气湿空气：含有湿分的空气，是常用的干燥介质。 通常可把这

6、种状态下的湿空气作为理想气体来处理。 基准基准：干燥过程中，干空气的质量不变，故干燥计算以单位质量干空气为基准。 化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 112:20:101.1.湿度湿度H H ( (Humidity) )：ggvvMnMnH 湿空气中绝干气的质量湿空气中绝干气的质量湿空气中水分的质量湿空气中水分的质量绝干气绝干气水气水气kgkg)(gvgvnnnn622. 02918 视为视为理想气体理想气体：0.622vvpHpp饱和湿度：饱和湿度： sss0.622pHppsHH 若若具有吸湿能力具有吸湿能力 pv水汽的分压，p为总压，Ps为饱和蒸气压化工原理教学与实验

7、中心化工原理教学与实验中心 Page 122:20:10 在一定总压下，湿空气的水汽分压与同温下饱和水蒸汽压之比 s100%vpp湿空气中水分分压同温度下水的饱和蒸汽压00vp时，绝干空气有最大吸湿能力当ss1vH Hpp （）时，饱和空气无吸湿能力ss622.0pPpH 吸吸湿湿能能力力时时， Pt或或 2.2.相对湿度相对湿度 (Relative Humidity) ：)622. 0(HpPHs spp 化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 132:20:10 在湿空气中，在湿空气中，1kg绝干空气体积和相应水汽体积之绝干空气体积和相应水汽体积之和，又称湿容积。和，又称湿

8、容积。(单位：单位：m3/kg)3.3.比体积（湿容积）比体积（湿容积） （Specific Volume)：Hv绝绝干干气气水水气气绝绝干干空空气气kgmm33H vPtHv5H10013. 1273273)244. 1772. 0( 绝干气绝干气湿空气湿空气kgm3注：湿空气的密度注：湿空气的密度HH1vH）（ 512731.013 10() 22.4 ()()2918273HtP化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 142:20:11 常压下，将湿空气中常压下，将湿空气中1Kg绝干空气及其相应水汽的绝干空气及其相应水汽的温度升高（或降低）温度升高（或降低）1所需要（或放

9、出）的热量，所需要（或放出）的热量，称为湿热。称为湿热。4.4.比热容比热容 (Specific Heat)：HCvgHHCCC C)(kgkJ88. 1C)(kgkJ01. 1vg。水水气气绝绝干干气气水水气气比比热热绝绝干干气气比比热热CCHC88. 101. 1H 只是湿度的函数只是湿度的函数C)(kgkJ。绝绝干干气气 化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 152:20:11由于焓是相对值，计算焓值时必须规定基准状态和基准温度，一般以0为基准，且规定在0时绝干空气和液态水的焓值均为零，则HrtcHrtHccHIIIHvgvg00)(显热项汽化潜热项对于空气对于空气-

10、-水系统水系统：HtHI2490)88. 101. 1 (5.5.焓焓 (Enthalpy）：HI)kg1(H绝绝干干气气为为基基准准湿湿空空气气的的焓焓I 水水气气，其其中中水水气气的的焓焓绝绝干干气气绝绝干干气气的的焓焓kgkJkgkJkg1vvgIHII化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 162:20:11【例例5-15-1】: :常压下湿空气温度常压下湿空气温度2020、湿度、湿度0.0146730.014673/ /绝干气绝干气, ,试求试求: :湿空气的相对湿度湿空气的相对湿度; ;湿空气湿空气的比容的比容; ;湿空气的比热湿空气的比热; ;湿空气的焓。若将上述

11、湿空气的焓。若将上述空气加热到空气加热到50,50,再分别求上述各项。再分别求上述各项。解：解： (1)20(1)20时：时： 相对湿度：相对湿度： 由附录查出由附录查出2020时水蒸汽饱和蒸汽压时水蒸汽饱和蒸汽压 kPaps3346. 2 sspPpH 622.0 3346.23 .1013346.2622.0014673.0 %100 ( (不可用作干燥介质不可用作干燥介质) ) 化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 172:20:11比容比容PtHvH510013. 1273273)244. 1772. 0( 27320273)014673. 0244. 1772. 0

12、( 绝绝干干气气湿湿空空气气kgm3848. 0 比热比热HCH88. 101. 1 )(038. 1014673. 088. 101. 1CkgkJ。绝绝干干气气 化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 182:20:11H20200.014673100%0.8481.03857.295050 焓焓HtHI2491)88. 101. 1( 014673. 0249120)014673. 088. 101. 1( 绝绝干干气气kgkJ29.57 (2)50(2)50时：时： kPaps340.12 HvHcI不变不变18.92%88.420.935化工原理教学与实验中心化工原理

13、教学与实验中心 Page 192:20:11 干球温度：用普通温度计测得的湿空气的真实温度。干球温度：用普通温度计测得的湿空气的真实温度。 湿球温度：湿球温度计在湿度空气流中，达到平衡或稳定时所湿球温度：湿球温度计在湿度空气流中，达到平衡或稳定时所显示的温度。显示的温度。6.干球温度干球温度t 和湿球温度和湿球温度tw),(Htftw 测温机理：测温机理： tttHtttHwww则则若若为为饱饱和和空空气气一一定定一一定定当当，化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 202:20:11空气湿度空气湿度 X* 能用该状态空气干燥除去的水分。2. 结合水分与非结合水分结合水分与非结

14、合水分 非结合水分将该 X*线延长与 =100线相交于X*B ；此时物料表面水气p=ps， X X*B 时，p不再变化，如同表面水一样，汽化方式与纯水相同。结合力较弱，易干燥除去。 结合水分X X*B 的水分。结合力较强，pps，较难除去。化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 812:20:14平衡水分一定是结合水分；平衡水分一定是结合水分；自由水分包括了全部非结合自由水分包括了全部非结合水分和一部分结合水分。水分和一部分结合水分。 =100%时对应的平衡水分时对应的平衡水分为结合水分含量为结合水分含量化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 822:20:14

15、【例例】在常压在常压25下，水分在下，水分在ZnO与空气间的平衡关与空气间的平衡关系为：相对湿度系为：相对湿度 100%，平衡含水量，平衡含水量X*0.02 kg水水/kg干料相对湿度干料相对湿度 40%，平衡含水量，平衡含水量X*0.007 kg水水/kg干料，现干料，现ZnO的含水量为的含水量为0.25 kg水水/kg干料，令其与干料，令其与25， 40%的空气接触，求物料的自由水分、平衡的空气接触，求物料的自由水分、平衡水分、结合水分和非结合水分。水分、结合水分和非结合水分。平衡水分平衡水分=0.007 kg水水/kg干料干料自由水分自由水分=0.243 kg水水/kg干料干料结合水分结

16、合水分=0.02 kg水水/kg干料干料非结合水分非结合水分=0.23 kg水水/kg干料干料化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 832:20:1510.3.2干燥时间的计算干燥时间的计算按空气状态参数变化，干燥过程分为恒定干燥和非按空气状态参数变化，干燥过程分为恒定干燥和非恒定恒定(或变动或变动)干燥。干燥。恒定干燥恒定干燥：大量空气间歇干燥少量物料，气速及与：大量空气间歇干燥少量物料，气速及与接触方式不变，因气化水分很少，故空气湿度与温接触方式不变，因气化水分很少，故空气湿度与温度均不变。度均不变。变动干燥：连续干燥设备很难维持恒定干燥，沿干变动干燥：连续干燥设备很难维

17、持恒定干燥，沿干燥器的长度空气温度逐渐下降而湿度逐渐增高。燥器的长度空气温度逐渐下降而湿度逐渐增高。化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 842:20:15一、一、恒定干燥条件：恒定干燥条件：空气温度、湿度、流速及与物料的接触方式不变。空气温度、湿度、流速及与物料的接触方式不变。二、二、干燥曲线：干燥曲线：曲曲线线及及 X cGW绝绝干干料料质质量量物物料料表表面面温温度度物物料料质质量量变变化化测测定定时时间间间间隔隔测测定定 干干燥燥曲曲线线 X化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 852:20:15化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page

18、 862:20:15干干燥燥过过程程停停止止点点： *XXE 预预热热阶阶段段较较小小段段： dd XAB恒恒速速干干燥燥阶阶段段 增增大大变变小小段段： dd XCD 继继续续增增大大更更小小段段： dd XDE降降速速干干燥燥阶阶段段 wddtXBC 较较大大段段：化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 872:20:15三、干燥速率曲线：三、干燥速率曲线：2()kg (m s)mkgsUSW干燥速率 干燥通量干燥面积，气化的水分量，干燥时间，：，：ddWUSddWGXkgG其中绝干物料量，ddGXUS )(XfU ddXX干燥速率：单位时间内，单位干燥面积上汽干燥速率：单

19、位时间内，单位干燥面积上汽化的水分量化的水分量化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 882:20:152. 干燥速率曲线干燥速率曲线ABC段：恒速干燥阶段段：恒速干燥阶段 AB段：预热段段：预热段 BC段：恒速段段：恒速段CDE段：降速干燥阶段段：降速干燥阶段UX,C点：临界点点：临界点 XC：临界含水量：临界含水量E点：平衡点点：平衡点 X*：平衡水分：平衡水分化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 892:20:15（三）恒速干燥阶段（三）恒速干燥阶段前提条件：前提条件：湿物料表面全部润湿。湿物料表面全部润湿。汽化速率（传质速率）：汽化速率（传质速率）：U

20、kg水水/m2s传热速率：传热速率：www)(ArGttAQ)(wwwttrGWHS,tw()()wUttkHHr恒速干燥速度恒速干燥速度WwHS,t()GkHH化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 902:20:15恒速干燥特点：恒速干燥特点：1. UUCconst.2. 物料表面温度为物料表面温度为tw3. 去除的水分为去除的水分为非结合水分非结合水分4. 影响影响 U 的因素：的因素： 恒速干燥阶段恒速干燥阶段表面汽化控制阶段表面汽化控制阶段 只与空气的状态有关，而与物料种类无关只与空气的状态有关，而与物料种类无关)(wttt)(wHHHH,ku)(C UU化工原理教学

21、与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 912:20:15（四）降速干燥阶段（四）降速干燥阶段实际汽化表面减小实际汽化表面减小汽化面内移汽化面内移降速干燥阶段特点：降速干燥阶段特点：1. ,XU2. 物料表面温度物料表面温度wt3. 除去的水分为除去的水分为非结合水、部分结合水分非结合水、部分结合水分4. 影响影响U 的因素：的因素： 与物料种类、尺寸、形状有关，与物料种类、尺寸、形状有关，与空气状态关系与空气状态关系不大。不大。（内部扩散控制阶段内部扩散控制阶段）可通过可通过减小物料尺寸减小物料尺寸、使物料分散使物料分散提高提高U化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 9

22、22:20:15（五）临界含水量（五）临界含水量 XC1. 吸水性物料吸水性物料 XC大于不吸水性物料大于不吸水性物料 XC2. 物料层越薄、分散越细，物料层越薄、分散越细， XC 越低越低3. 恒速干燥恒速干燥 UC 越大，越大， XC 越高。越高。散程度、空气状态）（物料结构、厚度、分fXC*CCUXX，。tHu ， 一定，tuH ， 一定，*CCUXX，不变。13.3 干燥速度和燥时间干燥速度和燥时间化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 932:20:15临界含水量临界含水量 XC的物理意义：的物理意义：临界含水量临界含水量 XC是划分恒速干燥阶段和降速干燥阶段是划分恒

23、速干燥阶段和降速干燥阶段的分界量。的分界量。XC值越大，则干燥过程将较早地进入降速段，物料值越大，则干燥过程将较早地进入降速段，物料中更多的湿分将在降速段以较低的速率气化，所需中更多的湿分将在降速段以较低的速率气化，所需的干燥时间就越长，的干燥时间就越长，因此，因此，XC值不仅是确定干燥时间的一个基础数据，值不仅是确定干燥时间的一个基础数据，而且对指定干燥方案和优化干燥过程也十分重要。而且对指定干燥方案和优化干燥过程也十分重要。化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 942:20:15三、恒定干燥条件下恒速阶段干燥时间三、恒定干燥条件下恒速阶段干燥时间由干燥速率定义式：由干燥速

24、率定义式：GdXUSd G dXdSU 1C10XXGddXSU对于恒速干燥：对于恒速干燥： UUCconst.11CC()GXXSU恒速干燥所需时间恒速干燥所需时间化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 952:20:15UC的来源：的来源：（1） 由干燥速率曲线查得由干燥速率曲线查得计算）用（)()(2wHwwCHHkttrU求取求取 经验关联式：经验关联式：（1）气体流动方向与物料平行）气体流动方向与物料平行0.814.3Gw/m2 kG 质量流速，质量流速，0.78.3 kg/m2s（2）气体流动方向与物料垂直）气体流动方向与物料垂直0.3724.2Gw/m2 kG=1

25、.15.6 kg/m2sGu化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 962:20:15（四）恒定干燥条件下降速阶段干燥时间（四）恒定干燥条件下降速阶段干燥时间时，进入降速干燥阶段当CXX 22C0XXGddXSUC22XXGdXSU求求2 的方法：的方法：（1）图解积分法）图解积分法（2）近似计算法近似计算法若降速阶段的干燥若降速阶段的干燥曲线可近似为直线，曲线可近似为直线，则则2.0 1.6 1.2 0.8 0.4 降速阶段降速阶段 恒速阶段恒速阶段 C B A A D X* E XC 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 干基含水率干基含水率 X U化

26、工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 972:20:15(1) 图解积分法图解积分法 当降速段的当降速段的U X 呈非线性变呈非线性变化时，应采用图解积分法。化时，应采用图解积分法。 在在 X2 Xc 之间取一定数量的之间取一定数量的 X 值，值，从干燥速率曲线上查得对应的从干燥速率曲线上查得对应的 U，计算计算 1/U；作图作图1 /U X，计算曲线下面阴影，计算曲线下面阴影部分的面积。部分的面积。ccXXXXUXSGUXSG222ddd02XoXcX21/ UcXXcUXSG2d2化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 982:20:15(2) 解析法解析法

27、 当降速段的当降速段的U X 呈线性变化呈线性变化时，可采用解析法。时，可采用解析法。 降速段干燥速率曲线可表示为降速段干燥速率曲线可表示为 XXXXUUccXXXXUUccXXXXSUXXGXXdXSUXXGUXSGcccXXccXXccc22ln)( )( d22ABCD干燥速率 UXUXcX*湿含量 XUc化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 992:20:1522ln)( XXSUXXGccc当缺乏平衡水分的实验数据时，可以假设当缺乏平衡水分的实验数据时，可以假设 X* = 0，则有则有干燥时间为：干燥时间为： = 1 + 2化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中

28、心 Page 1002:20:15【例例】：在常压干燥器中干燥某种湿物料。已知物：在常压干燥器中干燥某种湿物料。已知物料的临界含水量为料的临界含水量为0.10kg/kg0.10kg/kg绝干料，平衡含水量绝干料，平衡含水量为为0.01kg/kg0.01kg/kg绝干料。物料初始和最终干基含水量绝干料。物料初始和最终干基含水量分别为分别为0.250.25及及0.02040.0204。恒速阶段干燥时间为。恒速阶段干燥时间为1h1h，降，降速阶段的干燥曲线为直线。试求物料在干燥器中的速阶段的干燥曲线为直线。试求物料在干燥器中的停留时间至少为若干停留时间至少为若干(h)(h)。)(11ccXXSUG*

29、)(*)(ln*)( 22XXXXUXXSGccc化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1012:20:15解解: :)(11ccXXSUG*)(*)(ln*)( 22XXXXUXXSGccccXX 2干燥过程包括恒速干燥和降速干燥两个阶段干燥过程包括恒速干燥和降速干燥两个阶段 由由ccXXSUG1115. 0110. 025. 01 01. 00204. 001. 010. 0ln)01. 010. 0(15. 01 h295. 1 h295. 221 化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1022:20:15例例: :某湿物料某湿物料l0kg,l0kg,

30、均匀地平摊在长均匀地平摊在长0.8m,0.8m,宽宽0.6m0.6m的平底的平底浅盘内浅盘内, ,并在恒定的空气条件下进行干燥并在恒定的空气条件下进行干燥, ,物料的初始物料的初始含水量为含水量为1515, ,干燥干燥4 4小时后含水量降为小时后含水量降为8 8, ,已知在此已知在此条件下的平衡含水量为条件下的平衡含水量为1 1, ,临界含水量为临界含水量为6 6( (皆为湿皆为湿基基),),并假定降速阶段的干燥速率与物料的自由含水量并假定降速阶段的干燥速率与物料的自由含水量( (干基干基) )呈线性关系呈线性关系, ,试求试求: :将物料继续干燥至含水量为将物料继续干燥至含水量为2 2, ,

31、所需要总干燥时间为多少所需要总干燥时间为多少? ?化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1032:20:15解解: : 绝干物料的量绝干物料的量kgwGG5 . 8)15. 01(10)1(11 初始含水量初始含水量绝干料kgkgwwX水水176. 015. 0115. 01111 绝干料kgkgwwX水水087. 008. 0108. 01 干燥干燥4 4小时含水量小时含水量平衡含水量平衡含水量绝干料kgkgwwX水水0101. 001. 0101. 01* 临界含水量临界含水量绝干料kgkgwwXccc水水0638. 006. 0106. 01 最终含水量最终含水量绝干料

32、kgkgwwX水水0204. 002. 0102. 01222 化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1042:20:15cXX 故故4 4小时全为恒速干燥小时全为恒速干燥 )(1XXSGUchmkg 2/394. 0)087. 0176. 0(46 . 08 . 05 . 8将物料干燥到临界含水量需要的时间为将物料干燥到临界含水量需要的时间为)(11ccXXSUGh04. 5)0638. 0176. 0(6 . 08 . 0394. 05 . 8 继续将物料干燥至继续将物料干燥至2X所需的时间为所需的时间为0101. 00204. 00101. 00638. 0ln394.

33、 06 . 08 . 0)0101. 00638. 0(5 . 8*)(*)(ln*)( 22XXXXUXXSGccch98. 3 125.043.989.02h干燥总时间化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1052:20:151.1.厢式干燥器厢式干燥器( (盘式干燥器盘式干燥器tray dryer) )1)1)分类：分类：(热风沿物料表面通过) (热风垂直穿过物料) 水平气流式； 穿流气流式； 真空厢式二、二、典型干燥器：典型干燥器：10.4 10.4 干燥器（自学）干燥器（自学）化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1062:20:152)2)工作原

34、理：工作原理：化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1072:20:15间歇式减压干燥间歇式减压干燥化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1082:20:15J优点：优点：构造简单，投资少； 适应性强，物料损失小，盘易清洗； 宜用于小批量或多品种产品生产。 L缺点：缺点：物料得不到分散，干燥时间长； 劳动强度大，需定时装卸或翻动物料，粉尘污染严重，且热利用率低； 产品质量不均匀。 应用：应用： 小规模,多品种,条件变动大,干燥时间长的场合。 化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1092:20:15洞道式干燥器洞道式干燥器化工原理教学与实验

35、中心化工原理教学与实验中心 Page 1102:20:16连续的或半连续连续的或半连续操作操作适用场合：处理量大、干燥时间长的物料适用场合：处理量大、干燥时间长的物料多用于多用于砖瓦、陶瓷坯、木材、人造丝、皮革砖瓦、陶瓷坯、木材、人造丝、皮革等等的干燥的干燥洞道式干燥器洞道式干燥器化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1112:20:16转筒式干燥器转筒式干燥器化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1122:20:16特点：特点： 生产能力大，可连续操作。生产能力大，可连续操作。 结构简单，操作方便。结构简单，操作方便。 使用范围广使用范围广，可干燥颗粒物料

36、、膏糊状物料、，可干燥颗粒物料、膏糊状物料、 甚至液体物料。甚至液体物料。 操作弹性大。操作弹性大。转筒式干燥器转筒式干燥器化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1132:20:16化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1142:20:16气流干燥器气流干燥器化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1152:20:16J优点：优点：气固接触面积大, 传质和传热速率大； 接触时间短,热效率高,气、固并流操作,可以采用高 温介质,对热敏性物料的干燥尤为适宜； 由于干燥伴随着气力输送，减少了产品的输送装置； L缺点：缺点：必须有高效能的粉尘收集装置

37、，否则尾气携带的粉尘将造成很大的浪费，也会对形成对环境的污染； 结构简单,占地面积小,运动部件少,易于维修,成本低。 化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1162:20:16（沸腾床干燥器）（沸腾床干燥器）流化床干燥器流化床干燥器 化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1172:20:16适用场合：主要用于干燥适用场合：主要用于干燥晶体和小颗粒物料晶体和小颗粒物料优点：优点：干燥效率高。干燥效率高。流化床干燥与气流干燥对比：流化床干燥与气流干燥对比：颗粒的停留时间长，干燥得到的颗粒的停留时间长，干燥得到的产品含水率较低产品含水率较低，操作气速低，操作气速低

38、，阻力小阻力小，物料和设备的摩损较轻，物料和设备的摩损较轻，除尘器的负荷较轻，除尘器的负荷较轻，设备紧凑、高度低。设备紧凑、高度低。当物料干燥过程中存在当物料干燥过程中存在降速阶段降速阶段时，采用时，采用流化床干燥流化床干燥较为有利较为有利对于既有恒速段又有较长降速段的粉粒状物料，对于既有恒速段又有较长降速段的粉粒状物料，可以采用可以采用气流干燥器气流干燥器和和流化床干燥器流化床干燥器串联干燥串联干燥化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1182:20:16喷雾干燥器喷雾干燥器 化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1192:20:16J优点：优点：干燥过程

39、极快，适宜于处理热敏性物料； 处理物料种类广泛,如溶液、悬浮液、浆状物料等； L缺点：缺点：热效率低，操作弹性低；占地面积大、设备成本费高粉尘回收麻烦，回收设备投资大。 应用：应用： 宜用于热敏性物料的干燥，广泛应用于食品、医药、染料、塑料及化肥等工业生产中。 可直接获得干燥产品,省去蒸发、结晶、过滤、等工序； 能得到速溶粉末或空心细颗粒；过程易于连续化、自动化 化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1202:20:16红外线干燥器红外线干燥器 化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1212:20:16特点：特点： 红外干燥器是一种辐射干燥器，工作时不需要干

40、燥介质，从而可避免废气带走大量的热量，故热效率较高。 红外干燥器具有结构简单、造价较低、维修方便、干燥速度快、药物质量好，具有较高的杀菌、杀虫及灭卵能力，节省能源，造价低，便于自动化生产，减轻劳动强度。控温方便迅速、产品均匀清净； 但红外干燥器一般仅限于薄层物料的干燥。应用应用: : 近年来远红外干燥在原药、饮片等脱水干燥及消毒中都有广泛应用。还可用于中药粉末及芳香性药物的干燥灭菌，并能较好地保留中药挥发油。 化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1222:20:16微波干燥器微波干燥器 化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1232:20:16J 优点：优

41、点： 属介电加热干燥器，干燥的速度很快。 是一种内部加热方式，具有自动平衡性能，从而可避免物料表面硬化和内外干燥不均匀现象。 微波干燥的热效率较高，并可避免操作环境的高温，劳动条件较好。 微波干燥及不受燃料废气污染的影响,且能杀灭微生物及霉菌,具有消毒作用,可以防止发霉和杀虫L 缺点：缺点： 设备投资大，能耗高，若安全防护措施欠妥，泄漏的微波会对人体造成伤害。化工原理教学与实验中心化工原理教学与实验中心 Page 1242:20:16依依据据：物物料料衡衡算算、热热量量衡衡算算、干干燥燥动动力力学学（干干燥燥速速率率、干干燥燥时时间间）经经验验或或半半经经验验方方法法物料在干燥器内的停留时间必须等于或稍大于所需的干燥时间物料在干燥器内的停留时间必须等于或稍大于所需的干燥时间饱饱和和水水蒸蒸气气、热热空空气气、烟烟道道气气、液液态态或或气气态态的的燃燃料料和和电电能能并流、逆流和错流并流、逆流和错流应应接接近近物物料料允允许许的的最最高高温温度度一一般般要要求求 t2较较物物料料出出口口温温度度高高 1030，或或 t2较较入入口口气气体体的的绝绝热热饱饱和和温温度度高高 2050。二、干燥设备的设计二、干燥设备的设计基本原则：基本原则：主要取决与物料的临界含水量主要取决与物料的临界含水量Xc及干燥第二阶段的传质系数及干燥第二阶段的传质系数End!