化工原理41-42学时.

第5章干燥通过本章学习，应掌握干燥的基本概念和原理；湿空气的性质及湿焓图；干燥过程的物料衡算与热量衡算方法；干燥过程的平衡关系与速率关系。了解干燥时间的计算；干燥设备的类型及结构特点。学习目的与要求5.1干燥过程概述5.1.1干燥的原理与应用第5章干燥一、干燥过程的原理气、固相中所含湿分的不同分离物系固体中的湿分形成两相体系的方法引入一气相（干燥介质）传质原理（固相＋气相）固体物料干燥过程湿物料热空气气膜气相主体Q推动力t-twWpWtptN推动力pw-p二、干燥过程的应用应用示例湿聚氯乙烯干燥成聚氯乙烯产品湿尿素干燥成尿素产品含水量3%含水量≤0.5%干燥含水量2%含水量≤0.3%干燥三、干燥过程与其他除湿方法的比较工程中的常用除湿方法机械除湿物理除湿利用热能除湿干燥除湿的特点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沉降过滤离心吸附干燥5.1干燥过程概述5.1.1干燥的原理与应用第5章干燥5.1.2干燥过程的分类按操作压力分类干燥按传热方式分类干燥过程的分类常压干燥真空干燥√传导干燥对流干燥√按操作方式分类辐射干燥介电加热干燥√干燥间歇干燥连续干燥√干燥√√5.1干燥过程概述第5章干燥5.2.1湿空气的性质5.2湿空气的性质及湿度图一、湿度H(湿含量)干燥介质干燥湿分计算基准湿空气中水汽的质量与绝干空气的质量之比定义湿空气水分1kg绝干气kg水汽/kg绝干气H符号单位kg/kg绝干气湿空气中绝干气的质量湿空气中水汽的质量H常压下湿空气可视为理想气体pppH总622.0YYYMMgv622.02918一、湿度H(湿含量)水汽的分压总压湿空气中水汽与绝干气的摩尔比湿空气被水所饱和ssspppH总622.0若spp饱和湿空气)(tfps一、湿度H(湿含量)空气温度下纯水的饱和蒸汽压湿空气的饱和湿度二、相对湿度100%vsppsspppH总622.0湿空气中水汽分压与同温度水的饱和蒸汽压之比％定义符号单位～干燥能力吸收水分能力～～干燥速率传质推动力～p=0=0绝干空气p=ps=100％饱和空气二、相对湿度分析三、比体积vH绝干气湿空气kgm3Hv以1kg绝干气为基准的湿空气的体积m3湿空气/kg绝干气Hv绝干气水汽绝干气kgmm33定义符号单位设湿空气的温度为t湿空气的湿度为H湿空气的总压力为p总总ptHvH510013.12732734.2218291总ptH510013.1273273)244.1772.0(三、比体积vH四、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HckJ/(kg绝干气·℃)定义符号单位设湿空气的湿度为H则vgHHccc绝干气比热容水汽的比热容在常用温度范围内cg=1.01kJ/(kg绝干气·℃)cv=1.88kJ/(kg水汽·℃)HcH88.101.1四、比热容cH故有五、焓IkJ/kg绝干气以1kg绝干气为基准的湿空气的焓值则定义符号单位绝干气的焓值为Ig水汽的焓值为Iv设vgHIII湿空气的温度为t湿空气的湿度为H以0℃为基准设0)0()0(HrtHctcIvg0)(HrtHccvgHtHI2490)88.101.1(五、焓I则六、温度1.干球温度与湿球温度用普通温度计直接测得的湿空气的温度，称为干球温度，简称温度，以t表示。它是湿空气的真实温度。(1)干球温度t(2)湿球温度tW用湿球温度计测得的湿空气的温度，称为湿球温度。湿球温度可度量湿空气的湿度大小。湿球温度计示意图不饱和湿空气水接触水分汽化:向气相主体传递(汽化热为水分本身温度降低放出显热)热量传递湿度差质量传递温度差热量由气相主体传递给水分(气相温度下降)达平衡状态t＝tw温度维持不变不饱和湿空气六、温度湿球温度的测量机理(3)湿球温度与干球温度及湿度的关系湿空气的干球温度为t湿空气的湿度为H设湿空气的湿球温度为tw气膜中饱和湿度为Hs,tw传热速率为)(wttSQJ/s传质速率为)(,HHSkNwtsHkg/s六、温度稳态下wtrNQ联立得)(,HHrkttwwtstHw测定t、tw湿度H未饱和湿空气ttw饱和湿空气t=tw)(Htftw，六、温度不饱和湿空气水绝热状态接触水分汽化:向气相主体传递(汽化热为水分本身温度降低放出显热)热量传递饱和湿空气湿度差质量传递温度差热量由气相主体传递给水分(气相温度下降－绝热冷却)达饱和状态t＝tasH＝Has＝100％2.绝热饱和冷却温度tas六、温度绝热饱和冷却塔示意图1－塔身2－填料3－循环泵绝热状态绝热饱和温度与干球温度及湿度的关系01)(rHtHccIvg未饱和湿空气的焓饱和湿空气的焓02)(rasasvasgHtcHcI绝热过程12II六、温度HvasgvgccHcHcc因为H、Has值很小整理得HHcrttasHasas通常HHck/wtasrr比较得aswtt六、温度不饱和湿空气饱和湿空气等湿下冷却达饱和状态t＝td＝100％t～ps～示例：露珠的产生不饱和湿空气ttw（tas）td饱和湿空气t＝tw（tas）=td3.露点td六、温度.dstHH练习题目思考题作业题:第二章：1、2、3、4、7、9、10、11、12、14；第三章：思考题1,2,5；第五章：1、2、3、4、5、6、8、91.湿空气的湿度、相对湿度、比体积、比热容和焓各表示何意义，如何计算？2.湿空气的干球温度、湿球温度、绝热饱和冷却温度、露点各表示何意义，其关系如何？