干燥思维导图

这是一篇关于干燥的思维导图，主要内容包含了干燥静力学、干燥过程计算、干燥器分别进行了概述，需要的请收藏。

固体干燥

• 概述
  • 物料去湿方法：机械去湿，吸附去湿，供热干燥
  • 对流干燥
    • 特点：热质同时反向传递
    • 经济性：能耗，热的利用率
• 干燥静力学
  • 湿空气的状态参数
    • 状态本质参数，过程传递方向的判据
      • 温度t：传热（高温→低温）
      • 水汽分压p水汽：传质（高分压→低分压）
    • 过程物料衡算、热量衡算的基本参数
      • 湿度 H（kg水汽/kg干气）
      • 焓 I（kJ/kg干气）：
    • 饱和度的度量 ：相对湿度Φ
    • 过程的极限参数
      • 湿球温度tw ：（气相状态不变，液相变）
        • 空气-水系统
      • 绝热饱和温度tas ：（液相状态不变，气相变）
    • p水汽 的测量 ：露点温度td ：等压降温至饱和时对应的温度（p水汽= ps（td））
    • 计算气体体积流量的基本参数 ：湿空气的比体积vH（m3/kg干气）
      • ，
    • 湿度图
  • 湿空气状态的变化过程
    • 加热与冷却过程
      • 加热：p不变，p水汽不变，H不变，t↑，Φ↓，表明湿空气接纳水汽的能力增强
      • 冷却：t2＞td →等湿过程；t2<td →必有部分水汽凝结，湿度降低
    • 绝热增湿过程：工程上，等焓线可看作绝热增湿线，也是等湿球温度线
    • 两股气流的混合
  • 水分在气-固两相间的平衡
    • 结合水与非结合水（结合力）
      • 结合水：借化学力或物理化学力与固体结合，难去除，pe<ps，结合力↑ 平衡蒸汽压↓
      • 非结合水：借机械力与固体结合，易去除，pe=ps
    • 平衡水分与自由水分（传质的平衡状态）
      • 平衡水分：在一定空气状态下的干燥极限
      • 自由水分：总水分 - 平衡水分
    • 平衡蒸气压曲线
• 干燥过程计算
  • 定态空气条件
    • 干燥速率
    • 干燥曲线
    • 干燥速率曲线
      • AB：预热阶段
      • BC：恒速段，θ=tw不变
      • CD：第一降速段，θ上升NA下降（实际汽化表面减小）
      • DE：第二降速段，θ上升NA下降
        • ①汽化表面内移 ②结合水的干燥，平衡蒸汽压下降，推动力减小 ③固体内部水分扩散速率低，内扩散速率很慢，且随 含水量减少不断下降
  • 间歇干燥
    • 恒速阶段
      • 空气平行于物料表面流动
      • 空气自上而下或自下而上穿过颗粒堆积层
      • 单一球形颗粒悬浮于气流中
    • 降速阶段
  • 连续过程
    • 特点
      • ①沿设备长度方向，气体状态不恒定，t ↓ ，H ↑ ②分为预热阶段、表面汽化阶段和升温阶段 ③若忽略热损失，表面汽化阶段：物料θ=tw=const，气体绝热增湿等焓
    • 过程计算
      • 预热器：物料衡算：H0=H1 热量衡算：Q=V(I1-I0)=V(1.01+1.88H0)(t1-t0)
      • 干燥器：物料衡算：V(H2-H1)=Gc(X1-X2)=W 热量衡算：VI1+Gci1+Q补=VI2+Gci2+Q损
    • 热效率
      • 
    • 理想干燥过程
      • 特点：① θ1=θ2(物料不升温Q2=0) ②WCLθ1≈0 ③Q损≈0 Q补=0
      • I1=I2
      •  t1↑，t2↓，η↑
• 干燥器
  • 基本要求
    • （1）对物料的适应性（物料外表形态、物理性质和化学性质） （2）设备的生产能力高（处理量，所需干燥时间） （3）能耗的经济性（热效率η），如：减少废气带热
  • 对流式干燥器
    • 厢式干燥器
      • 特点：结构简单，对物料适应性强，但生产效率低，劳动强度大，产品质量不均匀 适用：规模小，干燥品种需经常更换，干燥条件变动大，干燥时间长的场合
    • 喷雾干燥器
      • 组成：雾化器、干燥室、产品回收系统、供料及热风系统等部分 优点：物料停留时间短，适宜热敏性物料，可省去溶液蒸发、结晶工序，由液态直接获得固体成品，过程易于连续化自动化 缺点：设备占空间大，能量消耗多，气固混合物分离要求高
    • 气流干燥器
      • 组成：物料加入系统，干燥管，气固分离和粉尘回收系统 常用加料器：滑板，星形，转盘，螺旋式，锥体 优点：结构简单，占地面积小，造价低；活动部件少，操作稳定便于控制；热损失低，热效率高。尤其适宜于非结合水的干燥 缺点：流动阻力大，对粉尘回收装置要求高；对不易分散的物料需性能好的加料装置，有时需附加粉碎过程
    • 流化干燥器
      • 特点：结构简单，造价低，活动部件少，操作维修方便；与气流相比阻力较低，磨损轻；气固分离易，热效率高 ；适宜处理粒径630mm粉粒状物料 基本类型：单层、多层流化床、卧式多室
    • 转筒干燥器
      • 抄板爪直立式：处理粘性或较湿物料 抄板爪45°/90°：处理散粒料或较干的物料 特点：机械化程度高，操作稳定可靠；对不同物料适应性强，产品质量均匀；生产能力大，流动阻力小 缺点：设备笨重，结构复杂，成本高，制造安装检修麻烦。占地面积大，热效率低。
  • 非对流式干燥器
    • 耙式真空干燥器（间接加热）
      • 优点：对物料适应性强，可处理浆状，膏状，粉状物料及在空气中易氧化的有机物 缺点：干燥时间长，生产能力低，结构复杂，维修量大
    • 冷冻干燥器