干化工原理第七章课件燥4.优秀PPT.ppt

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1、7.5.2 恒定干燥条件下干燥时间的计算恒定干燥条件下干燥时间的计算由干燥速率定义式：由干燥速率定义式：对于恒速干燥：对于恒速干燥：U=UC=const恒速干燥段所需时间恒速干燥段所需时间1.恒速干燥阶段恒速干燥阶段ABCE干燥速率干燥速率 UXCX*X1IIIDUC7.5 7.5 干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间n UC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；（1）空气平行流过静止物料层表面）空气平行流过静止物料层表面n 求取求取的阅历关联式：的阅历关联式：（2）G 湿空气的质量流速，湿空气的质量流速，kg/(m2 s)条件：条

2、件：G=0.7 0.8kg/(m2 s)，空气平均温度，空气平均温度45150 7.5 7.5 干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间（2）空气垂直流过静止物料层表面）空气垂直流过静止物料层表面条件：条件：G=1.1 5.6 kg/(m2 s)7.5 7.5 干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间2.降速阶段降速阶段当当X XC时，进入降速干燥阶段时，进入降速干燥阶段求解方法：求解方法：l 图解积分法图解积分法l 近似计算法近似计算法总干燥时间：总干燥时间：7.5 7.5 干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间

3、干燥速率与干燥时间当降速段当降速段UX 呈非线性变更时，接受图解积分法。呈非线性变更时，接受图解积分法。在在X2XC之之间间取取确确定定数数量量的的 X 值值，从从干干燥燥速速率率曲曲线线上上查查得对应的得对应的 U，计算，计算 1/U；1/UX作作图图，计计算算曲曲线线下下面面阴影部分的面积。阴影部分的面积。X0XCX21/Ul 图解积分法图解积分法7.5 7.5 干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间当降速段的当降速段的U X 呈近似线性时，呈近似线性时，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:ABCE干燥速率干燥速率 UXUXCX*含水量含

4、水量 XUCl 近似计算法近似计算法7.5 7.5 干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间小结小结小结小结 影响干燥过程的主要因素影响干燥过程的主要因素影响干燥过程的主要因素影响干燥过程的主要因素 （1）物料尺寸和气固接触方式）物料尺寸和气固接触方式 减小物料尺寸，干燥面积增大，干燥速率加快。减小物料尺寸，干燥面积增大，干燥速率加快。l 干干燥燥介介质质平平行行拂拂过过物物料料层层表表面面，干干燥燥效效果差；果差；气固接触方式有三种：气固接触方式有三种：7.5 7.5 干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间l 干燥介质自下而上

5、穿干燥介质自下而上穿 过物料层，可形成流过物料层，可形成流 化床，干燥效果好。化床，干燥效果好。l 干燥介质自上而下穿过干燥介质自上而下穿过 物料层，不能形成流物料层，不能形成流 化床，干燥效果中等。化床，干燥效果中等。7.5 7.5 干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间（2 2）干燥介质条件）干燥介质条件）干燥介质条件）干燥介质条件lt ，H ，传传热热、传传质质推推动动力力，u，气气膜膜阻阻力力，恒恒速速阶阶段段速速率率UC，但对降速段速率的改善不大。但对降速段速率的改善不大。l强强化化干干燥燥条条件件将将使使XC，更更多多水水分分将在降速段气化。将在降

6、速段气化。lu，H，需需运运用用更更大大量量的的气气体体，干干燥过程能耗增加。燥过程能耗增加。7.5 7.5 干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间（3）物料本性）物料本性 l物料本性不影响恒速段的干燥速率；物料本性不影响恒速段的干燥速率；l物物料料结结构构不不同同，与与水水分分的的结结合合方方式式、结结合合力力的的强弱使降速段干燥速率差异很大。强弱使降速段干燥速率差异很大。l强强化化干干燥燥速速率率时时，须须考考虑虑物物料料本本性性。若若恒恒速速段段速速率率太太快快，有有些些物物料料会会变变形形、开开裂裂或或表表面面结结硬硬壳；而在降速段则应考虑物料的耐热性

7、。壳；而在降速段则应考虑物料的耐热性。7.5 7.5 干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间7.1 概述概述7.2 湿空气的性质与湿度图湿空气的性质与湿度图7.3 固体物料的干燥平衡固体物料的干燥平衡7.4 干燥过程的计算干燥过程的计算7.5 干燥速率与干燥时间干燥速率与干燥时间7.6 干燥器干燥器第第 七七 章章 固体干燥固体干燥7.6.1 干燥器的基本要求干燥器的基本要求l保保证证物物料料的的干干燥燥质质量量，干干燥燥匀匀整整，不不发发生生变变 质质，保持晶形完整，不发生龟裂变形；保持晶形完整，不发生龟裂变形；7.6 7.6 干燥器干燥器干燥器干燥器l干干

8、燥燥速速率率快快，干干燥燥时时间间短短，单单位位体体积积干干燥燥器器气气化水重量大，能做到小设备大生产；化水重量大，能做到小设备大生产；l 能量消耗低，热效率高，动力消耗低；能量消耗低，热效率高，动力消耗低；l干干燥燥工工艺艺简简洁洁，设设备备投投资资小小，操操作作稳稳定定，限限制制敏捷，劳动条件好，污染环境小。敏捷，劳动条件好，污染环境小。7.6.2 工业上常用的干燥器工业上常用的干燥器l 箱式干燥器箱式干燥器l 洞道式干燥器洞道式干燥器l 转筒式干燥器转筒式干燥器l 气流干燥器气流干燥器l 流化床干燥器流化床干燥器l 喷雾干燥器喷雾干燥器7.6 7.6 干燥器干燥器干燥器干燥器厢式厢式厢式

9、厢式 (室式室式室式室式)干燥器干燥器干燥器干燥器 (Tray dryer)(Tray dryer)小小型型称称为为烘烘箱箱，大大型型称称为为烘烘房房，可可同同时时处处理理多多种种物物料料。在在常常压压或或真真空空下下间间歇歇操操作作。厢厢内内设设有有支支架架，湿湿物物料料放放在在矩矩形形浅浅盘盘内，热空气平行拂过物料表面，废气部分排空，部分循环。内，热空气平行拂过物料表面，废气部分排空，部分循环。进风进风排气排气物料盘物料盘加热器加热器风扇风扇小车小车进风进风排气排气7.6 7.6 干燥器干燥器干燥器干燥器厢式干燥器的优缺点：厢式干燥器的优缺点：厢式干燥器的优缺点：厢式干燥器的优缺点：优优点

10、点：对对物物料料适适应应性性强强，可可以以用用于于各各种种物物料料的的干干燥燥，适适用用于于小小规规模模多多品品种种、干干燥燥条条件件变变动动大大的的场场合。合。缺点：热效率较低，产品质量不易匀整。缺点：热效率较低，产品质量不易匀整。7.6 7.6 干燥器干燥器干燥器干燥器洞道式干燥器洞道式干燥器洞道式干燥器洞道式干燥器 在在一一狭狭长长的的通通道道内内铺铺设设铁铁轨轨，物物料料放放置置在在一一串串小小车车上上，可可连连续续或或间间歇歇地地进进出出通通道道。空空气气连连续续地地在在洞洞道道内内被被加加热热并并强制流过物料表面，还可按排中间加热或废气循环。强制流过物料表面，还可按排中间加热或废气

11、循环。洞洞道道容容积积大大，适适用用于于具具有有确确定定形形态态体体积积较较大大的的物物料料如如木木材、皮革或陶器等的干燥。材、皮革或陶器等的干燥。风扇风扇加热器加热器小火车小火车进气进气排气口排气口湿物料湿物料干品干品7.6 7.6 干燥器干燥器干燥器干燥器转筒干燥器转筒干燥器转筒干燥器转筒干燥器 (Rotary dryer)(Rotary dryer)圆圆筒筒略略倾倾斜斜放放置置，在在齿齿轮轮机机构构的的驱驱动动下下作作旋旋转转运运动动；物物料料由由转转筒筒的的较较高高一一端端送送入入，由由较较低低端端卸卸出出，气气固固两相可逆流接触，也可并流接触。两相可逆流接触，也可并流接触。产品产品废

12、气废气湿料湿料热风热风7.6 7.6 干燥器干燥器干燥器干燥器转筒干燥器转筒干燥器转筒干燥器转筒干燥器 (Rotary dryer)(Rotary dryer)7.6 7.6 干燥器干燥器干燥器干燥器转筒干燥器的特点：转筒干燥器的特点：(1)机械化程度较高，生产实力较大；机械化程度较高，生产实力较大；(2)干燥介质通过转筒的阻力较小；干燥介质通过转筒的阻力较小；(3)对物料的适应性较强，操作稳定便利；对物料的适应性较强，操作稳定便利；(4)装置笨重，耗材多，传动机构困难，修理量大；装置笨重，耗材多，传动机构困难，修理量大；(5)设备投资高，占地面积大。设备投资高，占地面积大。7.6 7.6 干

13、燥器干燥器干燥器干燥器气气流流干干燥燥器器1-空气过滤器空气过滤器 2-空气加热器空气加热器 3-加料器加料器 4-风机风机 5-干燥管干燥管 6-旋风分别器旋风分别器 7-除尘器除尘器 7.6 7.6 干燥器干燥器干燥器干燥器气流干燥器的优点：气流干燥器的优点：气流干燥器的优点：气流干燥器的优点：(1)干干燥燥速速度度快快，物物料料悬悬浮浮在在气气流流中中，气气固固两两相相间间具具有有很大的传热传质面积。很大的传热传质面积。(2)气气固固并并流流操操作作，在在恒恒速速段段干干燥燥条条件件猛猛烈烈，而而在在降降速速段段内内扩扩散散限限制制时时，温温顺顺的的干干燥燥条条件件正正好好与与之之相相适

14、适应应，可运用高温气体作干燥介质而不烧坏物料。可运用高温气体作干燥介质而不烧坏物料。(3)干干燥燥时时间间短短，干干燥燥过过程程不不超超过过10s，特特殊殊适适于于热热敏敏性物料的干燥。性物料的干燥。(4)气气流流干干燥燥器器中中，每每一一颗颗粒粒的的干干燥燥时时间间大大致致相相同同，因因而产品的湿含量匀整一样。而产品的湿含量匀整一样。(5)结构简洁，设备投资少，性能稳定，修理量小。结构简洁，设备投资少，性能稳定，修理量小。7.6 7.6 干燥器干燥器干燥器干燥器气流干燥器的缺点：气流干燥器的缺点：气流干燥器的缺点：气流干燥器的缺点：(1)物物料料停停留留时时间间短短，只只适适于于非非结结合合

15、水水分分的的干干燥燥，故常被用作物料的预干燥；故常被用作物料的预干燥；(2)颗颗粒粒裂裂开开现现象象比比较较严严峻峻，颗颗粒粒之之间间以以及及颗颗粒粒与与器壁之间有碰撞与摩擦。器壁之间有碰撞与摩擦。(3)气气固固两两相相分分别别任任务务很很重重，放放空空损损失失较较大大，粉粉料料排空对环境造成确定污染；排空对环境造成确定污染；(4)气气体体通通过过干干燥燥系系统统的的流流淌淌阻阻力力较较大大，因因而而风风机机的动力消耗较高，故总能耗较高。的动力消耗较高，故总能耗较高。7.6 7.6 干燥器干燥器干燥器干燥器 散散粒粒状状湿湿物物料料从从上上部部加加入入，热热空空气气自自下下部部射射入入料料层层

16、。限限制制确确定定气气速速时时，颗颗粒粒悬悬浮浮在在上上升升气气流流中中形形成成沸沸腾腾状状，使使物物料料得得以以干干燥燥。干干燥燥产产品品经经侧侧出出料料管管卸卸出出，湿湿废废气气由由引引风风机机从从顶顶部部抽抽出出，用用旋旋风风分分别别器器分分别别夹夹带带的少量细粉。的少量细粉。流化床干燥器（流化床干燥器（流化床干燥器（流化床干燥器（Fluidized bed dryerFluidized bed dryer）湿物料湿物料废废气气热空气热空气干干产产品品7.6 7.6 干燥器干燥器干燥器干燥器流化床干燥器的特点：流化床干燥器的特点：流化床干燥器的特点：流化床干燥器的特点：(1)操操作作气气

17、速速低低，颗颗粒粒浓浓度度高高，气气固固接接触触面面很很大大，颗颗粒粒猛猛烈烈运运动动使使气气膜膜受受到到猛猛烈烈冲冲刷刷，表表面面更更新新快快，传热、传质速率很高；传热、传质速率很高；(3)物料停留时间可调，特殊适于干燥结合水分；物料停留时间可调，特殊适于干燥结合水分；(4)连连续续操操作作时时物物料料的的停停留留时时间间分分布布很很不不匀匀整整，部部分分因因停停留留时时间间过过短短而而干干燥燥不不充充分分，部部分分因因停停留留时时间间过过长长而而过过分分干干燥燥。单单层层流流化化床床仅仅适适于于对对产产品品湿湿含含量的匀整性要求不高的场合。量的匀整性要求不高的场合。7.6 7.6 干燥器干

18、燥器干燥器干燥器 将将床床层层分分隔隔成成 36 室室，物物料料依依次次通通过过各各室室。多多室室串串联联解解决决了了停停留留时时间间不不匀匀整整问问题题。各各室室气气流流速速、温温度度可可调调整整，以以形形成成最佳流化状态和干燥条件。最佳流化状态和干燥条件。卧式多室流化床干燥器卧式多室流化床干燥器结结构构简简洁洁，造造价价低低，可可动动部部件件少少，修修理理费费用用低低，物物料料磨磨损损较较小小，气气固固分分别别简简洁洁，热热效效率率较较高高，已已在在工工业业上上获获得得广泛应用，成为粉粒状物料干燥的主要手段。广泛应用，成为粉粒状物料干燥的主要手段。7.6 7.6 干燥器干燥器干燥器干燥器卧

19、式多室流化床干燥器：卧式多室流化床干燥器：振动流化床干燥器振动流化床干燥器振动流化床干燥器振动流化床干燥器 物物料料进进入入后后，在在振振动动下下沿沿水水平平流流化化床床抛抛掷掷向向前前连连续续运运动动，热热风风向向上上穿穿过过流流化化床床同同湿湿物物料料换换热热后后，经经旋旋风风分分别别器器除除尘尘排排出，干燥物料由排料口排出。用于干燥难以流化的物料。出，干燥物料由排料口排出。用于干燥难以流化的物料。ZLG系列振动流化床系列振动流化床干燥器干燥器7.6 7.6 干燥器干燥器干燥器干燥器喷雾干燥器（喷雾干燥器（喷雾干燥器（喷雾干燥器（Spray dryerSpray dryer）用用于于干干燥

20、燥溶溶液液、浆浆液液或或悬悬浮浮液液。液液状状物物料料由由雾雾化化器器喷喷成成雾雾状状分散于热气流中，使水分快速气化而获得微粒状干燥产品。分散于热气流中，使水分快速气化而获得微粒状干燥产品。7.6 7.6 干燥器干燥器干燥器干燥器优优点点:干干燥燥速速度度快快，干干燥燥时时间间短短，特特殊殊适适于于热热敏敏性性物物 料料；由由液液体体干干脆脆得得到到干干燥燥产产品品，无无需需蒸蒸发发、结结晶、固液机械分别等，又称晶、固液机械分别等，又称“一步干燥法一步干燥法”。缺缺点点:传传热热系系数数很很低低，水水分分气气化化强强度度小小，故故干干燥燥器器体体积浩大，热效率较低，动力消耗较大。积浩大，热效率较低，动力消耗较大。应应用用:特特殊殊适适于于热热敏敏性性物物料料的的干干燥燥，如如牛牛奶奶、血血浆浆、洗衣粉、抗菌素、酵母和染料等。洗衣粉、抗菌素、酵母和染料等。喷雾干燥器的特点：喷雾干燥器的特点：喷雾干燥器的特点：喷雾干燥器的特点：7.6 7.6 干燥器干燥器干燥器干燥器请留下你的珍贵看法和建议！请留下你的珍贵看法和建议！贾寿华贾寿华 电话：电话：8241570 E-mail:shjiasdau.edu