导图社区 化工原理干燥思维导图
化工原理干燥思维导图，整合所有知识点，有错误希望积极指出修正。在与外界绝热的情况下，空气与大量水经过无限长时间接触后，空气温度与水温相等，这一稳定的温度为湿空气的绝热饱和温度。
这是一篇关于液-液萃取的思维导图，主要内容有萃取过程的流程和计算、三元体系的液-液相平衡、萃取过程概述。
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英语词性
生物必修一
干燥
干燥过程的物料衡算与热量衡算
湿物料的性质
湿基含水量
湿物料中水分的质量分数
工业上通常用湿基含水量表示湿含量
干基含水量
湿物料中水分质量与绝干物料的质量比
湿物料的比热容Cm
湿物料的比热容指的是湿物料中1KG绝干物料及其所带的Xkg水分温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量
湿物料的焓I'
湿物料的焓指湿物料中1KG绝干物料的焓（以0℃为基准）及其所带水分的焓（以0℃的液态水为基准）
干燥系统的物料衡算
水分蒸发量W
对进出干燥室的水分作衡算
空气消耗量L
绝干空气消耗量
新鲜空气消耗量
单位空气消耗量l，kg绝干气/kg水
l与干燥过程所经历的途径无关
干燥产品流量G2
绝干物料量
湿物料处理量
干燥产品流量
干燥系统的热量衡算
热量衡算的基本方程
预热器热量衡算
干燥器热量衡算
整个系统热量衡算
加入干燥系统的热量Q被用于的方面
干燥系统的热效率
干燥系统的热效率定义
影响热效率的因素
t2不能太低，一般规定t2比进入干燥器时空气的绝热饱和温度tas高20-50℃
回收废弃中热量
加强干燥设备和管路保温隔热，减少热损失
空气通过干燥器时的状态变化及理想干燥过程的特点和条件
等焓干燥过程
等焓干燥过程的状态变化
理想干燥、绝热干燥
等焓干燥过程的条件
不向干燥器补充热量，QD=0
干燥器的热损失可忽略，QL=0
物料进出干燥器的焓相等，I'2=I'1
非等焓干燥过程
非等焓干燥过程的状态变化
实际干燥
非等焓干燥过程的条件
降焓干燥过程应满足的条件
干燥器的热损失不能忽略,QL>0
物料进出干燥器的焓不相等,I'2>I'1
升焓干燥过程应满足的条件
需要向干燥器内补充热量
干燥器的热损失不能忽略
物料进出干燥器的焓不相等
等温干燥过程应满足的条件
需要向干燥器内补充热量，QD足够大，维持t1=t2
干燥器的热损失不能忽略，QL>0
物料进出干燥器的焓不相等，I'2>I'1
固体物料在干燥过程中的平衡关系与速率关系
平衡曲线
平衡水分与自由水分
平衡水分X*
在一定空气状态下，不能被除去的水分
物料种类、空气性质的函数
自由水分X-X*
在一定空气状态下，大于平衡水分的水分
物料所含总水分=平衡水分+自由水分
结合水分与非结合水分
非结合水分
物料表面吸附及空隙中所含的水分
结合能力弱，容易除去
结合水分
物料细胞壁及毛细孔道内所含的水分
结合能力强，不易除去
按除去的难易程度划分，仅取决于物料的性质，而与空气的状态无关
干燥时间的计算
干燥实验
恒定干燥条件
间歇操作
用大量的空气干燥少量的物料
维持空气的速度及与物料的接触方式不变
干燥曲线
干燥速率曲线
将物料含水量X（或物料表面温度）对干燥时间绘图，所得图形为干燥曲线
干燥速率
单位时间单位干燥面积上汽化的水分质量
恒定干燥条件下干燥的几个阶段
干燥阶段
物料预热阶段（热物料主要用于升温）
恒速干燥阶段（第一干燥阶段）
热量用于汽化水分
降速干燥阶段（第二干燥阶段）
热量用于汽化水分和加热物料
干燥过程机理
水分传递
由内部向表面迁移
由表面向空气中汽化
恒速干燥阶段
内部迁移速率大于等于表面汽化速率（表面汽化控制阶段）
特征
表面维持湿润状态，汽化的水分为非结合水分
空气传给湿物料显热=水分汽化所需潜热
物料表面温度=空气的湿球温度
恒速干燥速率
影响U的主要因素
恒速干燥阶段——表面汽化控制阶段
只与空气的状态有关，而与物料的种类无关
降速干燥阶段
内部迁移速率<表面汽化速率（内部迁移控制阶段）
实际汽化表面减小（CD,除非结合、结合水）
汽化面向内移动（DE,除结合水）
与物料本身结构、形状、尺寸相关，与干燥介质状况关系不大
物料表面温度上升
临界含水量
由恒速干燥阶段进入降速阶段时湿物料的含水量
恒定干燥条件下干燥时间的计算
湿空气的性质及湿焓图
湿度H（湿含量）
湿空气中水汽的质量与绝干空气的质量之比
计算基准：1kg绝干气
单位：KG（水汽）/kg（绝干气），kg/kg（绝干气）
相对湿度
湿空气中水汽分压与同温度下的饱和蒸汽压之比
相对湿度越小，湿空气偏离饱和程度越远，干燥能力越大
当相对湿度等于1时，Pv=Ps,湿空气达到饱和，不可作为干燥介质
当相对湿度小于1时，Pv小于Ps,湿空气未达到饱和，可作为干燥介质
湿空气吸收水分的能力，可以说明湿空气偏离饱和空气的程度，能用于判定该湿空气能否作为干燥介质，相对湿度越小，吸湿能力越大
湿度
湿空气容纳水分的能力
饱和湿度
湿空气容纳水分的最大能力
比体积（湿容积）VH
以1kg绝干气为基准的湿空气的体积
单位：m3湿空气/kg干空气
比热容CH
常压下将以1kg绝干气为基准的湿空气的温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量
焓I
以1kg绝干气为基准的湿空气的焓值
单位：KJ/kg(绝干气)
干球温度t
用普通温度计直接测得的湿空气的温度，为湿空气的真实温度（天气预报里的温度）
湿球温度tw
当大量、快速流动的空气（空气的流速应大于5m/s）与少量水接触，达到稳定时（动态平衡），湿球温度计所指示的温度
湿球温度与干球温度及湿度的关联
绝热饱和冷却温度tas
在与外界绝热的情况下，空气与大量水经过无限长时间接触后，空气温度与水温相等，这一稳定的温度为湿空气的绝热饱和温度
绝热饱和温度与干球温度及湿度的关系
tas是空气的性质，与水的状态无关
tas是湿空气在绝热、冷却、增湿过程中达到的极限冷却温度
tw和tas的比较
对比
相同点
都不是湿气体本身的温度，但都和湿气体的温度t和湿度H有关
都表达了气体入口状态已确定时与之接触的液体温度的变化极限
不同点
tw
大量空气与少量水接触，空气的t、H不变
是传热与传质速率均衡的结果，属于动平衡，稳定后的气液之间的传递推动力不变
tas
大量水与一定量空气接触，空气降温、增湿
是由热量衡算与物料衡算导出的，属于静平衡。气液之间传递推动力由大变小，最终趋近于0
露点
湿空气的H-I图
H-I图的构造
在一定总压下，湿空气的各参数中，只有两个是独立的，只要确定了湿空气的两个独立参数，湿空气的状态就确定了。将湿空气各参数绘制成图，称为湿空气的湿度图
湿焓图的组成
等H线（等湿度线）
等I线（等焓线）
等t线
等相对湿度线
蒸汽分压线
H-I图的说明
任意一点A代表一个确定的空气状态，其余均为定值。已知湿度空气的两个独立参数，即可确定一个空气的状态A，其他参数可由H-I图查的
应用
已知状态点求湿空气的参数
由两个独立参数确定其他参数
干燥概述
除湿方法及适用场合
除湿
从物料重脱除湿分的过程
湿分
包括水分和其他液体
如何脱除
机械分离法
通过压榨、过滤和离心分离等方法去湿
吸附脱水
用固体吸附剂
干燥法
利用热能，使湿物料中的湿分气化除去
特点
除湿彻底
能耗高
为节能工业上多采用联合除湿——机械除湿＋干燥除湿
干燥的分类
按操作压强分
常压干燥
真空干燥
按操作方式分
连续操作
按传热方式分
传导干燥（间接加热干燥）
对流干燥（直接加热干燥）
干燥介质既是载热体又是载湿体
热、质同时、反向传递
方向
传热
从气相到固相
传质
从固相到气相
推动力
温度差
水汽分压差
辐射干燥
介电加热干燥
干燥过程的基本原理
分离物系
固体中的湿分
形成两相体系的方法
引入气相（干燥介质）
传质原理
气固相中所含的湿分不同
干燥介质
热空气、烟道气、惰性气体
水、各种化学溶剂
