干燥过程基本问题 除水分量 空气消耗量物料衡算 干燥产品量 涉及湿空气的性质 热量消耗 能量衡算 干燥时间一—涉及干燥速率和水在 气固相的平衡关系 解决这些问题需要掌握的基本知识有 1)湿分在气固两相间的传递规律; 2)湿气体的性质及在千燥过程中的状态变化; (3)物料的含水类型及在干燥过程中的一般特征 (4)千燥过程中物料衡算关系、热量衡算关系和速率关系 本章主要介绍运用上述基本知识解决工程中物料干燥的基 本问题,介绍的范围主要针对连续稳态的千燥过程
除水分量 空气消耗量 干燥产品量 热量消耗 干燥时间 物料衡算 能量衡算 涉及干燥速率和水在 气固相的平衡关系 涉及湿空气的性质 干燥过程基本问题 解决这些问题需要掌握的基本知识有: (1) 湿分在气固两相间的传递规律; (2) 湿气体的性质及在干燥过程中的状态变化; (3) 物料的含水类型及在干燥过程中的一般特征; (4)干燥过程中物料衡算关系、热量衡算关系和速率关系。 本章主要介绍运用上述基本知识解决工程中物料干燥的基 本问题,介绍的范围主要针对连续稳态的干燥过程
第一节温气体的热力学性质 湿空气:指绝干空气与水蒸汽的混合物。在干燥过程中 随看湿物料中水份的汽化,湿空气中水份含量不断增加 但绝干空气的质量保持不变。因此,湿空气性质一般都以 lkg绝干空气为基准。 操作压强不太高时,空气可视为理想气体。 系统总压P:湿空气的总压(kNm2),即P空气与P水之 和。千燥过程中系统总压基本上恒定不变。且 H,O H. P干空气千空气 千燥操作通常在常压下进行,常压千燥的系统总压接近 大气压力,热敏性物料的千燥一般在减压下操作
第一节 湿气体的热力学性质 湿空气:指绝干空气与水蒸汽的混合物。在干燥过程中, 随着湿物料中水份的汽化,湿空气中水份含量不断增加, 但绝干空气的质量保持不变。因此,湿空气性质一般都以 1kg绝干空气为基准。 操作压强不太高时,空气可视为理想气体。 系统总压 P :湿空气的总压(kN/m2),即P干空气 与P水之 和。干燥过程中系统总压基本上恒定不变。且 干燥操作通常在常压下进行,常压干燥的系统总压接近 大气压力,热敏性物料的干燥一般在减压下操作。 干空气 n 干空气 n p pH2 O H2 O =
1.湿份的表示方法 绝对度(度)H( Hunidity 湿空气中水气的质量与绝干空气的质量之比。若湿份蒸 和绝干空气的摩尔数(nng)和摩尔质量(M,M) nM M H n M gg MP-pKg水蒸汽/kg绝干空气 对于空气-水蒸气系统 M=18.02kg/kmol, M92896 kg/kmol H=0.622P P-p 总压一定时,湿空气的湿度只与水蒸汽的分压有关。 当p=p时,湿度称为饱和湿度,以H表示。 H.=062、p P-p
1.湿份的表示方法 对于空气-水蒸气系统: Mw =18.02kg/kmol,Mg =28.96 kg/kmol P p p M M n M n M H g v g g v v − = = P p p H − = 0.622 湿空气中水气的质量与绝干空气的质量之比。若湿份蒸 汽和绝干空气的摩尔数 (nw , ng ) 和摩尔质量 (Mw , Mg ) 绝对湿度(湿度) H(Humidity) 总压一定时,湿空气的湿度只与水蒸汽的分压有关。 Kg水蒸汽/kg绝干空气 当p=ps时,湿度称为饱和湿度,以Hs表示。 s s s P p p H − = 0.622
相对强度( Relative humidity) 湿度只表示湿空气中所含水份的绝对数,不能反映空气 偏离饱和状态的程度(即气体的吸湿能力)。 相对湿度:在总压和温度一定时,湿空气中水汽的分压p 与系统温度下水的饱和蒸汽压P之比的百分数。 Q=×100 φn值说明湿空气偏离饱和空气或绝干空气的程度,q值越小 吸湿能力越大; q=0,p=0时,表示湿空气中不含水分,为绝干空气。 q=1,P→p,时,表示湿空气被水汽所饱和,不能再吸湿。 对于空气-水系统 H=0.6229p
相对湿度(Relative humidity) 湿度只表示湿空气中所含水份的绝对数,不能反映空气 偏离饱和状态的程度(即气体的吸湿能力)。 值说明湿空气偏离饱和空气或绝干空气的程度, 值越小 吸湿能力越大; = 0 ,p=0时,表示湿空气中不含水分,为绝干空气。 = 1 ,p=ps时,表示湿空气被水汽所饱和,不能再吸湿。 对于空气-水系统: = 100% ps p s s P p p H − = 0.622 相对湿度:在总压和温度一定时,湿空气中水汽的分压 p 与系统温度下水的饱和蒸汽压 ps 之比的百分数
相对度( Relative humidity) >若t<总压下湿空气的沸点,0≤≤100%; >若t>总压下湿空气的沸点,湿份p、>P,最大(空气 全为水汽)<100%。故工业上常用过热蒸汽做干燥介质 若t>湿份的临界温度,气体中的湿份已是真实气体 此时φ=0,理论上吸湿能力不受限制。 H=0.622p op=f(H, t) P-op P随温度的升高而增加,H不变提高t,g,气体的吸 湿能力增加,故空气用作千燥介质应先预热。 H不变而降低t,↑,空气趋近饱和状态。当空气达到 饱和状态而继续冷却时,空气中的水份将呈液态析出
相对湿度(Relative humidity) ➢ 若 t < 总压下湿空气的沸点,0 100%; ➢ 若 t >总压下湿空气的沸点,湿份 ps > P,最大 (空气 全为水汽) < 100%。故工业上常用过热蒸汽做干燥介质; ➢ 若 t > 湿份的临界温度,气体中的湿份已是真实气体, 此时 =0,理论上吸湿能力不受限制。 = f (H, t) ps 随温度的升高而增加,H 不变提高 t, ,气体的吸 湿能力增加,故空气用作干燥介质应先预热。 H 不变而降低 t,,空气趋近饱和状态。当空气达到 饱和状态而继续冷却时,空气中的水份将呈液态析出。 s s P p p H − = 0.622