导图社区 第14章固体干燥
化工原理(下)陈敏恒版 第14章 固体干燥 思维导图,整理了干燥静力学、干燥速率与干燥过程计算、干燥器的内容,欢迎大家学习。
化工仪表及自动化 第三章 检测器,介绍了检测仅表组成、仪表的性能指标、温度检测及仪表、压力检测及仪表、流量检测及仪表、物位检测及仪表。
化工仪表及自动化 第六章 控制器,控制器的基本控制规律:输出信号随输入信号(偏差)变化的规律(控制器的特性)u =f(e)=f(y-r)。
化工仪表及自动化 第五章 执行器,接受控制器送来的控制信号,改变被控介质的流量,从而将被控变量维持在所要求的数值上或一定的范围内,是控制系统的薄弱环节。
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第10章 固体干燥
概述
固体去湿方法
物料去湿方法包括:①机械去湿;②吸附去湿;③供热干燥。
对流干燥的特点:热、质同时传递。
对流干燥流程
图14-1-1是典型的对流干燥流程示意图。空气经预热器加热后进入干燥器进行干燥。在干燥器内,气流与湿物料直接接触,废气从干燥器出口排出。该过程可以间歇操作,也可连续操作。 
干燥静力学
湿空气状态参数
湿空气中水分含量表示方法
①水汽分压p水汽与露点td
一定湿度和压力下降温使空气冷凝析出第一个小液滴时的温度为该空气的露点温度t,,此温度下的饱和水蒸气压即为水汽分压。
②空气的湿度H
③相对湿度
【意义】(p= 1,表示空气水汽含量已达饱和状态;q值愈小,表明空气可接纳的水分愈多。
④湿球温度tw
【意义】湿球温度tw总是低于干球温度t。tw与t差距愈小,表示空气中的水分含量愈接近饱和;当达到饱和湿空气时,tw =t。
湿空气比体积
湿空气的比体积vn是指1kg千气及其所带的Hkg水汽所占的总体积,单位m3/kg千气。
湿度图
在总压p一定时,湿空气的自由度为2,即两个互相独立的参数可确定湿空气的状态。可选择任意2个参数作为坐标,将两者关系在平面坐标上绘制成一个图,即为湿度图。
湿空气状态变化过程
加热与冷却过程
若不计过程的流动阻力损失,湿空气的加热或冷却属于等压过程。
绝热增湿过程
在一绝热过程中,向一股不饱和流动的空气中喷洒少量水滴,水滴被汽化而进入空气,空气湿度增大,此过程称为绝热增湿过程。该过程可认为是等烩过程。
两股气流混合
总物料衡算:V1+ V2=V3
水分衡算: V1H1+ V2H2=V3H3
烩衡算:V1I1+V2I2=V3I3
水分在气固两相间平衡
结合水与非结合水
结合水的平衡蒸气压低于同温度下的纯水的饱和蒸气压。非结合水:与物料间没有结合力的水,性质与纯水相同。
【区别】两者表现的平衡蒸气压不同,与固体物料的作用力不同。
平衡水与自由水
①结合水、非结合水与固体物料性质有关,与空气状态无关。平衡水分、自由水分与固体物料性质和空气状态都有关。
②平衡水一定是结合水,自由水包括全部非结合水和部分结合水。
③四种水的具体范围可参考图14-1-2,图中曲线为平衡蒸气压曲线。
干燥速率与干燥过程计算
定态空气下干燥速率
【重要知识点】 ①临界含水量:固体物料由恒速干燥转为降速干燥的临界点时的含水量。 ②临界自由含水量Xc:临界含水量减去平衡含水量。 ③给热系数a:通过给热经验式求出。 ④总的干燥时间为τ=τ1+τ2。 【扩展】降速的原因大致有如下四个:①实际汽化表面减小;②汽化面的内移;③平衡蒸气压下降;④固体内部水分的扩散极慢。 【注意】在恒速阶段采用较高的气流温度,以提高干燥速率和热的利用率。降速阶段,在干燥后期物料温度不宜过高。
恒速阶段
降速阶段
物料衡算与热量衡算

物料衡算
由水分的物料衡算:
干燥器中物料失去的水分W
式中,G.表示以绝干物料计的处理量;G1,G2,表示干燥器进出口湿物料的量; w表示水在湿物料中的质量分数;V表示以绝干气体计的空气流量。
热量衡算
预热器热量衡算
式中cpH1表示湿空气的比热容
干燥器热量衡算
式中,Q补为干燥器中的补充加热量;Q损为干燥器中的热损失;cpm为湿物料的比热容。(4)物料衡算与热量衡算的联立求解
物料衡算与热量衡算联立求解
气体出干燥器的状态(如t2及ψ2)已知,求空气用量V及补充加热量Q补;
②补充的加热量及气体出干燥器状态的一个参数(H2、ψ2、t2中的一个)已知,求干空气用量V及另一个气体出口参数(如H2)。
热效率
式中Q1为汽化水分并将它由进口态的水变成出口态的蒸汽所消耗的热;Q2为物料温度升高所带走的热;Q表示空气在预热器中获得的热量。
若干燥器内未补充加热,热损失也可忽略,Q补=Q损=0,则
提高热效率可从提高预热温度t1,及降低废气出口温度t2,两方面着手。
连续干燥设备容积计算方法
理想干燥过程
实际干燥过程
分为三段,每段所需容积估算值为---干燥过程所需要的总设备容积为三段所需容积之和。
干燥器
基本要求
(1)对被干燥物料有良好适应性;(2)设备的生产能力要高;(3)能耗低。
常用对流式干燥器
非对流式干燥器