资源简介

(共63张PPT)
模块七 干燥技术
01
任务一 认识干燥装置
02
任务二 确定干燥操作条件
03
任务三 操作干燥装置
04
任务四 综合案例
05
总结与归纳
在工业生产中，对流干燥是应用最为广泛的一种干燥操作，而湿物料中的湿分大多为水分。因此工业上最常用的干燥介质是不饱和湿空气（干空气和水汽的混合物）。在干燥操作中，不饱和湿空气既是载热体又是载湿体，了解湿空气的基本性质对进一步理解干燥操作具有实际意义。02干燥操作的压力通常在常压和真空状态，故可将湿空气按理想气体处理。在干燥过程中，湿空气中的水汽量不断增加，但是其中的干气量保持不变，因此，常用单位质量的干气作为基准，表征湿空气性质。子任务1分析干燥条件任务二 确定干燥操作条件02一、湿空气的性质1.湿度定义：在湿空气中，单位质量干气所带有水汽质量，称为湿空气的湿含量或绝对湿度，简称湿度（湿含量），用符号H表示，其单位为kg水汽/kg干气，则：任务二 确定干燥操作条件式中——湿空气中干气及水汽的物质的量，mol；——干气和水汽的摩尔质量，kg/mol。02任务二 确定干燥操作条件若湿空气的总压为，其中水汽分压为，则干气分压为。常压下湿空气视为理想气体，根据道尔顿分压定律可知:将水汽的摩尔质量，干气的摩尔质量带入后得：当湿空气中的水分分压等于该空气温度下的纯水的饱和蒸气压时，表明湿空气被水汽饱和，此时空气的湿度称为饱和湿度，用表示，上式可转化为：在一定总压下，饱和湿度随温度的变化而变化，对一定温度的湿空气，饱和湿度是湿空气的最高含水量。022.相对湿度（或相对湿度百分数）任务二 确定干燥操作条件指在一定总压下，湿空气中水气分压与同温度下水的饱和蒸气压 之比，即：当 ， ，表明该空气为干空气；当 时，，表明空气已达到饱和状态；当 ，代入上式得：当总压 一定时，湿空气的湿度 随空气的相对湿度 和空气的温度 而变化。023.湿空气的比容（比体积）任务二 确定干燥操作条件定义：1kg干气及其所带有的kg水汽的总体积称为湿空气的比体积或者湿容积，用符号表示，单位为m3/kg（干气）。常压下，干气在温度为 （℃）时的比体积:常压下，水汽在温度为 （℃）时的比体积:根据湿空气比容的定义，其计算式应为：由上式可知：湿空气的比体积与湿空气温度及湿度有关，温度越高，湿度越大，比体积越大。024.湿空气的比热容任务二 确定干燥操作条件定义：湿空气的比热容简称湿比容，指以1kg干空气为计算基准的湿空气的比热容，即1kg干空气及其所带的kg水蒸气温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量，单位是kJ/(kg干空气·K)。式中——干空气的平均等压比热容，kJ/（kg干空气·K)；——水汽的平均等压比热容，kJ/（kg干空气·K)。工程计算中，常取和为常数，即, ,所以湿空气的比热容为：湿空气的比热容只随空气的湿度 而变化。025.比焓任务二 确定干燥操作条件定义：1kg干气的焓和其所含有的H kg水汽共同具有的焓，称为湿空气的比焓，简称为湿焓，用符号 表示，单位为kJ/kg（干气）。由上式可知：湿空气的焓与其温度和湿度有关，温度越高，湿度越大，焓值越大。若以、分别表示干气和水汽的比焓，根据湿空气的焓的定义，其计算式为：在工程计算中，常以干气及水（液态）在0℃时的焓等于零为基准，水在0℃时的比汽化潜热，则有：整理得：026.湿空气的温度任务二 确定干燥操作条件处于露点温度的湿空气的相对湿度为100%，即湿空气中的水汽分压是饱和蒸汽压， 则有：湿空气的干球温度湿空气的干球温度简称温度，指湿空气真实温度，可直接用普通温度计测量。(2)湿空气的露点温度不饱和湿空气在总压和湿度不变的情况下冷却降温，达到饱和状态时的温度称为该湿空气的露点，用符号表示，湿空气的露点温度单位为℃或K。02任务二 确定干燥操作条件在确定露点温度时，只需要将湿空气的总压P和湿度H代入上式，求得 ，然后通过饱和水蒸汽表查出对应的温度，即为该空气的露点温度。由上式可知，在总压一定时，湿空气的露点只与其湿度有关。湿空气在露点温度时的湿度为饱和湿度，其数值等于未冷却前原空气的湿度（等湿过程），若将已达到露点的湿空气继续冷却，则会有水珠凝结析出，湿空气中的湿含量开始减少。冷却停止后，每千克干气析出的水分量等于湿空气原来湿度与终温下的饱和湿度之差。02任务二 确定干燥操作条件(3)湿球温度将普通温度计的感温球用纱布包裹，并用水保持湿纱布表面湿润，这种温度计称为湿球温度计，单位是℃或者K。如图所示，湿球温度计在空气中达到稳定或平衡时的温度称为该空气的湿球温度，干球温度计测得的温度为该空气的干球温度。不饱和湿空气的湿球温度恒低于其干球温度。干，湿球温度计02任务二 确定干燥操作条件湿球温度是大量空气与少量水接触的结果，实质是湿空气与湿纱布中的水之间传质和传热达到平衡和稳定时，湿纱布中水的温度。假设测量开始时纱布中水分的温度与空气的温度相同，但因空气是不饱和的，湿纱布中的水分必然要汽化，由纱布表面向空气主流中扩撒，又因为湿空气和水分之间没有温差，所以水分汽化所需的汽化热只能由水分本身供给，从而使水的温度下降。当水分温度低于湿空气的温度时，由于温差的存在，热量则由湿空气传给湿纱布中的水，传热速率随温差的增加而提高，直到由湿空气至纱布的传热速率恰好等于自纱布表面汽化水分所需的传热速率时，湿纱布中水温就保持恒定。恒定的水温即为湿球温度计所指示的温度。空气湿球温度取决于湿空气的干球温度和湿度，是湿空气的性质。饱和湿空气的湿球温度等于其干球温度，不饱和湿空气的湿球温度总是小于其干球温度，而且，湿空气的相对湿度越小，两温度的差距越大。02任务二 确定干燥操作条件(4)绝热饱和温度在绝热条件下，使湿空气绝热增湿达到饱和时的温度称为绝热饱和温度，用符号表示，单位是℃或者K。如图所示，在一个绝热系统中，温度为、湿度为H的未饱和的湿空气与水接触足够长时间达到平衡时，湿空气便达到饱和。此时气相和液相为同一温度。在达到平衡的过程中，气相显热的减少等于部分液体汽化所需要的潜热，因此湿空气在饱和过程中的焓保持不变，是一个等焓过程。此时的平衡温度就是绝热饱和温度。空气的绝热饱和温度02任务二 确定干燥操作条件绝热饱和温度是大量水与少量空气接触的结果，其数值决定于湿空气的状态，是湿空气的性质。对于空气-水系统，实验证明，湿空气的绝热饱和温度与其湿球温度基本相同。工程计算中，常取。湿空气的干球温度、湿球温度和露点之间的关系：未饱和空气t>tw>td饱和湿空气02二、湿空气的湿度图和应用1.湿度图任务二 确定干燥操作条件当总压一定时，表明湿空气性质的各项参数中，只要规定其中任意两个相互独立的参数，湿空气的状态就可以确定。在干燥计算中，需知道湿空气的某些参数，这些参数如果用公式计算比较繁琐。工程上为了方便查湿度图，常用的湿度图主要是焓-湿图（ ）。焓-湿图（ ）是在总压力下，以湿空气的焓为纵坐标，湿度为横坐标绘制的。为了避免图中线条太多难以读数，采用夹角为135 的坐标。并且为了湿度的读数方便，有一条水平辅助轴，将横轴上的值投影到水平辅助轴上。图中共有5种不同的线。02二、湿空气的湿度图和应用1.湿度图任务二 确定干燥操作条件①等湿度线（等线）等湿度线是一组与纵轴平行的直线，在同一条等线上不同的点都具有相同的值，其值在水平铺助轴上读出。②等焓线（等线）等焓线是一组与横轴平行的直线，在同一条等线上不同的点都具有相同的值，其值在纵轴上读出。③等温线（等t线）从上式可知，当温度一定时，与成直线关系，直线的斜率为，因此，等t线也是一组直线，直线的斜率随t升高而增大，故等t线并不相互平行。温度值也在纵轴上读出。02任务二 确定干燥操作条件湿空气的I-H图02二、湿空气的湿度图和应用1.湿度图任务二 确定干燥操作条件④等相对湿度线（等线）。等相对湿度线是一组从原点出发的曲线。取一定的值，在不同t下求出H值，就可画出一条等φ线。显然，在每一条等φ线上，随t增加，Ps与H也增加，而且温度越高，Ps与H增加越快。由图可见，当湿空气的湿度H一定，其温度t越高，相对湿度值就越低，其吸收水分的能力就越强。故湿空气进入干燥器前，常将湿空气先经预热器加热，提高其温度t以提高其吸湿能力，同时也是为了提高湿空气的焓值，使其作为具有适当温度的载热体。02二、湿空气的湿度图和应用1.湿度图任务二 确定干燥操作条件湿焓图中最下面一条φ=100%的曲线，称为饱和空气线，线上任意点均为一定温度下饱和空气状态点，该点对应的湿度也就是该温度下的饱和湿度。此线上区域称为不饱和区，作为干燥介质的空气状态点必在区域内。⑤水汽分压线。该线表示空气的湿度与空气中水汽分压之间的关系曲线。02二、湿空气的湿度图和应用2.焓-湿图的应用任务二 确定干燥操作条件在p=101.3KPa下，已知湿空气的各参数中任意两个相互独立的状态参数，即可在I-H图上确定出一个湿空气的状态点，一旦状态点被确定，其他各状态参数值就可查出。例如，右图中的A点表示一定状态下的不饱和湿空气。由A点即可从I-H图上查得该空气的各项性质参数。① 湿度H。由A点沿等H线向下与水平辅助轴交于C点，即可读出A点的H值。I-H图的应用02二、湿空气的湿度图和应用任务二 确定干燥操作条件I-H图的应用②焓值I。过A点作等I线的平行线交纵轴与E点，即可读出A点的值。③水蒸汽分压pw。由A点沿等湿度线向下交水蒸汽分压线与B点，由右端纵标读出B点的pw值。④露点td。由于露点是湿空气等湿度冷却至饱和时的温度，故由A点沿等H线向下与φ=100%的饱和空气线的交点F即为露点，过F点按内插法作等温线由纵轴读出露点td值。⑤绝热饱和温度tas(或湿球温度tw)由于不饱和空气的绝热饱和过程是等焓过程，且绝热饱和状态点必在饱和空气线上，故A点沿等I线与饱和空气线的交点D即绝热饱和状态点，由过D点的等温线可读出tas(tw)值。02二、湿空气的湿度图和应用任务二 确定干燥操作条件通过上述查图可知，要先在图中确定代表湿空气状态的点，然后才能查得各参数，而每一个不饱和空气状态点实际都是图中任意两条独立的等参数线的交点，如果两条等参数线得不到交点，如H-td、H-pw、I-tas(或tw)等，则它们是等价的，彼此不独立。因为同一等H线上各点都具有相同td与pw同一等I线上各点有具有相同的tas(或tw)通常，已知湿空气的t与tw、t与td、t与φ均可确定空气的状态点。02三、湿物料中水分的性质1.湿物料含水量的表示方法任务二 确定干燥操作条件干燥过程中除去的水分是由物料内部迁移到表面，然后由表面汽化进入空气主体的。在相同的干燥条件下，有的物料很容易干燥，有的物料很难干燥，比如有些衣服比较容易干，有的不容易。因此干燥的快慢，不是只取决于空气的性质和操作条件，还取决物料中所含水分的性质。湿物料的含水量的表示方法有：湿基含水量和干基含水量①湿基含水量。单位质量湿物料所含水分的质量，即湿物料中水分的质量分数，称为湿物料的湿基含水量，用符号表示，其单位为kg水/kg湿物料。02任务二 确定干燥操作条件②干基含水量。湿物料在干燥过程中，水分不断被汽化移走，湿物料的总质量在不断变化，因此我们采用在干燥过程中湿物料中始终保持不变的绝干物料做计算基准，就是所谓的干基含水量。指单位干物料中所含水分的质量，用符号X表示，单位为kg水/kg干物料。干基含水量和湿基含水量的换算或022.平衡水分和自由水分根据物料在一定干燥条件下其所含水分能否用干燥方法除去划分为平衡水分和自由水分。能用干燥方法除去的水分称为自由水分，不能除去的水分称为平衡水分。任务二 确定干燥操作条件当湿物料与一定状态的湿空气接触时，若湿物料表面产生的水汽分压大于空气中的水汽分压，湿物料中的水分向空气中转移，湿物料放出水分，干燥可以顺利进行；若湿物料表面产生的水汽分压小于空气中水汽分压，湿物料吸收空气中的水分，产生“返潮”现象；当湿物料表面产生的水汽分压等于空气中水汽分压时，两者处于动态平衡状态，此时湿物料中的水分不会因为与湿空气接触时间的延长而减小，湿物料中水分含水量为一定值，该含水量就称为该物料在此空气状态下的平衡含水量，又称平衡水分，用X*表示，单位为kg水/kg干物料。湿物料中水分含量大于平衡水分时，其含水量与平衡水分之差称为自由水分。即通过干燥可以除去的水分。02任务二 确定干燥操作条件平衡水分的含量不仅与空气的状态有关，还与物料的性质有关。如图所示，不同物料的平衡水分数值相差较大。例如，玻璃丝和瓷土等结构致密的固体，其平衡水分很小，而烟叶、羊毛、皮革等物质，则平衡水分较大。同一种物料，在相同的温度下，平衡水分随着空气的相对湿度的减小而降低。当空气的相对湿度减小为零时，各种物理的平衡水分都为零。即想要获得一个干物料，必须有绝对干燥的空气与湿物料进行长时间的充分接触，而实际生产很难满足这个条件。如果湿物料和具有一定湿度的空气接触，物料必有一部分水分不能被去除。干燥的极限是达到平衡水分，但是在实际干燥过程中，无法达到极限的情况，因此自由水分不是都可以被除去的。物料的平衡水分图（25oC）023.结合水和非结合水任务二 确定干燥操作条件根据湿物料中水分除去的难易程度划分为结合水分和非结合水分。⑴结合水借助化学力或者物理化学力与固体相接触的那部分水分，称为结合水分。如结晶水、毛细管中水分、细胞内水分等。结合水分与固体物料间的结合力较强，较难除去。⑵非结合水分指机械地附着在固体物料表面或积存在大孔隙中的水分。它与固体物料的结合轻度较弱，是较易除去的水分。其饱和蒸气压等于同温度下纯水的饱和蒸气压。平衡水分与自由水分、结合水分与非结合水分是物料中所含水分的两种不同分类。平衡水分与自由水分的区别不仅取决于物料的性质，还取决于空气的状态；而结合水分与非结合水分的区别只取决于物料的性质，与空气的状态无关。注意02任务二 确定干燥操作条件水分种类（温度为定值）对于温度和质量恒定的湿物料，结合水分不会因为空气的相对湿度不同而发生变化，它是一个固定值。结合水与非结合水都难以用实验方法直接测得，根据它们的特点，可将平衡曲线外延与同温度下线相交，交点的平衡水分即为湿物料的结合水分。物料中几种水分的关系可通过右图说明，从图中可看出，平衡水分随湿空气的相对湿度的变化而变化，结合水则为常数。02任务二 确定干燥操作条件02四、干燥时间的计算1.恒速干燥和降速干燥任务二 确定干燥操作条件干燥速率是指单位时间内、单位干燥面积上汽化的水分质量。单位是kg水/（m2·s）。用微分式表示，则为因为故式中——干燥速率，单位为kg水蒸汽/（m2·h）；——水分汽化量，kg；——干燥面积，m2，——干燥时间，s；——干物料量，kg;负号——物料含水量随时间的增加而减。02任务二 确定干燥操作条件1.恒定干燥阶段及其影响因素2.恒定干燥条件下的干燥速率曲线在图2中:段对应的时间很短，称为预热阶段，在干燥计算中可以忽略；段，物料的干燥速率保持恒定，其值不随物料含水量而变，称为恒速干燥阶段；段，干燥速率随物料含水量的减少而降低，称为降速干燥阶段。点为恒速与降速段的分界点，称为临界点，该点对应的含水量称为临界含水量，由表示。实验表明，只要物料中含有非结合水分，总存在恒速与降速两个不同的阶段。在两个阶段内，物料的干燥机理和影响因素各不相同。02任务二 确定干燥操作条件(1)恒速干燥阶段及其影响因素。此阶段，物料表面与空气间的传热与传质过程类似于湿球温度的测定原理。在恒定干燥条件下，空气传给物料的热量等于水分汽化所需的热量，物料表面的温度始终保持为湿球温度。虽然物料水分不断汽化，含水率不断下降，但传热推动力（）与传质推动力（）均维持恒定，干燥速率不随X的减少而变，在图中BC段为一水平段，在该阶段除去了物料表面附着的非结合水分，此时物料内部水分向表面移动的速率大于表面水分汽化的速率，使物料表面始终有充盈的非结合水分，干燥速度由水在物料表面汽化的速率所控制。故该阶段又称为表面汽化控制阶段。由于该阶段的干燥速率取决于物料表面水分的汽化速率，亦即取决于物料外部的空气条件，与物料本身性质关系很小。故影响该阶段干燥速率的因素主要是湿空气的温度、湿度、流速及与湿物料的接触方式等。一般而言，提高空气温度、流速，降低湿度，均可提高此阶段的干燥速率。02任务二 确定干燥操作条件(2)降速干燥阶段及其影响因素。当物料的含水量降至临界含水量后，便进入降速干燥阶段。从图中可知，该阶段含水量的减少,越来越慢，且随含水量的减少，干燥速率也逐渐降低，这是由于随着干燥过程的进行，物料含水量不断减少，使其内部水分向表面的移动速率低于表面水分的汽化速率，物料表面逐渐出现“干区”，汽化面逐渐向物料内部移动，故水分的迁出越来越困难，干燥速率也越来越低。与恒速阶段相比，降速阶段从物料中除去的水分少，但所需的干燥时间却长。由此可知，在此阶段，干燥速率的大小主要取决于水分在物料内部的迁移速率，受湿空气的状态的影响小，故该阶段又称为物料内部迁移控制阶段。此时影响干燥速率的因素主要是物料的内部结构和外部的几何形状。02任务二 确定干燥操作条件干燥过程的两个阶段是以物料的临界含水量Xc来区分的。若临界含水量越大，干燥过程越快由恒速阶段转入降速阶段，使其总干燥时间延长，无论从经济的角度还是从产品的品质来看都不利。与物料的结构、性质和尺寸大小有关；与干燥介质的状态，如温度、湿度、流速等有关。恒速阶段干燥速率会因物料不同而异，通常吸水性物料的临界含水量比非吸水性物料的大；同一物料，恒速阶段干燥速率越大，临界含水量越高；物料越厚，临界含水量越高。临界含水量的影响因素:02任务二 确定干燥操作条件022.影响干燥速率的因素任务二 确定干燥操作条件影响干燥速率的因素主要有湿物料、干燥介质和干燥设备等，且这些因素相互关联①物料的性质和形状。②物料的温度。③物料的含水量。④干燥介质的温度与湿度。⑤干燥介质的流速与流向。⑥干燥器的构造由于影响干燥速率的因素很复杂，目前还没有统准确的计算方法来求取干燥速率和确定干燥器的尺寸大小，通常是在小型实验装置中测定有关数据作为设计和生产的依据。023.干燥时间的计算任务二 确定干燥操作条件由于恒速干燥阶段与降速干燥阶段的特点不同，所以分别讨论两个干燥阶段的计算过程。⑴ 恒速干燥阶段该阶段的干燥时间为物料从最初含水量 降至临界含水量 所需的时间 。此阶段的干燥速率等于临界点的干燥速率 ，根据干燥速率的公式分离变量积分由上式可知，计算该阶段干燥时间需知道临界含水量和干燥速率的实验数据。02任务二 确定干燥操作条件(2)降速干燥阶段该阶段的干燥时间为物料从临界含水量 降至最终含水量 所需的时间 。根据干燥速率的公式由上式可知，计算该阶段干燥时间需知道临界含水量和干燥速率的实验数据。由于降速干燥阶段不是常数，所以上式积分内的值可以使用图解积分法和解析计算法两种方法求解。02任务二 确定干燥操作条件①图解积分法。此法是以 为横坐标、 为纵坐标，将不同 的对应 的表示出来绘制成曲线。如右图所示。图中由纵线 、与横坐标轴及曲线所包围的面积即为积分内的值。若已知从实验获得的与生产条件相仿的干燥速率曲线时，采用此种方法计算比较准确。图解积分法求干燥时间02任务二 确定干燥操作条件②解析计算法。当缺乏实验数据时，可采用此法近似计算，即假设降速干燥阶段速率 与物料含水量 呈线性关系，相当于干燥速率曲线图中用直线 代替曲线 ，则任意一瞬间 与对应的 可满足下列关系式中——比例系数，即直线的斜率，kg干料/将带入积分，得：物料在整个干燥过程所需的时间为恒速阶段与降速阶段的时间之和，即：02空气经预热器加热后温度增高，吸收水分的能力增强，然后进入干燥室与湿物料相接触，传热传质。干燥过程中湿物料中的水分汽化所需的热量可以全部由热空气提供，也可以由热空气供给一部分，另一部分由设于干燥室中的加热器供给。子任务2计算干燥介质用量任务二 确定干燥操作条件通常干燥器的物料衡算要解决的问题有三方面：①干燥产品的流量；②将湿物料干燥到指定的含水量所需蒸发的水分量；③干燥过程需要消耗的空气量。02一、干燥产品流量Gc任务二 确定干燥操作条件干燥产品是指离开干燥器的物料，其中包括干物料和仍含有的少量水分的湿物料。若无物料损失，则在干燥前后，物料中的干物料的质量不变。02二、水分蒸发量W任务二 确定干燥操作条件设湿物料在干燥器中蒸发的水分量为W（g/s）,对湿物料做物料平衡。结合干燥产品流量的公式，可得水分蒸发量的计算式。若在干燥器中对水分做物料衡算，则有故水分蒸发量还可写为02三、空气的消耗量L任务二 确定干燥操作条件由式得，干燥所需要的干气消耗量L为。每蒸发1kg水分所需的干气消耗量称为单位蒸汽消耗量，符号表示，单位为kg干气/kg水。计算公式为：进出预热器的湿空气的湿度不变，H1与进预热器时的湿度H0相同，即H1=H0,则上式可写为：或02任务二 确定干燥操作条件由此可见，对于一定的水分蒸发量，空气的消耗只与空气的最初湿度H0和最终湿度H2有关，与干燥的过程无关；当空气出干燥器的湿度H2不变时，空气的消耗量决定于空气的最初湿度H0，H0越大，空气消耗量越大。空气的最初湿度H0与气候条件有关，通常情况下，同一地区夏季空气的湿度大于冬季空气的湿度，也就是说，干燥过程中空气消耗量在夏季要比冬季大。因此，在干燥过程中，选择输送设备，如鼓风机时，应以全年中所需最大空气消耗量为依据。鼓风机所需风量根据湿空气的体积流量V而定，湿空气的体积流量可由干气的质量流量L与比体积的乘积来确定，即:式中，空气的湿度H和温度t与鼓风机所安装的位置有关。例如，鼓风机安装在干燥器的出口，H和t就应取干燥器出口空气的湿度和温度。02空气用量计算。用空气干燥某含水量为40%（湿基）的湿物料，每小时处理湿物料量1000kg，干燥后产品含水量为5%（湿基）。空气的初温为20%，相对湿度为60%，经预热至120℃后进入干燥器，离开干燥器时的温度为40℃，相对湿度为80%。试求：①干燥器产品量；②水分蒸发量；③干气消耗量和单位空气消耗量；④如鼓风机装在预热器进口处，风机的风量。技术训练任务二 确定干燥操作条件02任务二 确定干燥操作条件02任务二 确定干燥操作条件02目前工业上使用最多的干燥方法是对流干燥，因采用的干燥介质、被干燥物料性能、干燥设备结构和操作方式不同，而且干燥机理复杂，因此至今仍主要依靠实验手段和生产经验来确定干燥过程的最佳条件。本子任务介绍的是人们通过生产经验总结出的对干燥进行调节和控制的一般原则。子任务3分析干燥条件任务二 确定干燥操作条件02一、干燥设备的基本要求任务二 确定干燥操作条件①能满足生产工艺的要求。②生产能力大。③热效率高。⑤操作控制方便，劳动条件好，附属设备简单。④干燥系统的流动阻力要小，以降低动力消耗。02二、干燥器的选择任务二 确定干燥操作条件由于工业生产中湿物料种类较多，对于产品质量的要求不同，因此选择合适的干燥器非常重要。若选择不当，将导致产品质量达不到要求，或热量利用率低、劳动消耗高，甚至设备不能正常运行。在选择干燥器时，主要从以下方面考虑，然后综合选择。02二、干燥器的选择任务二 确定干燥操作条件1.物料的形态。2.物料的性质。（是否易吸潮、临界含水量的大小、热敏性、粘附性等）3.物料的处理方法。4.供热方式。（对流加热、传导加热、电磁辐射加热或联合操作等）02任务二 确定干燥操作条件02任务二 确定干燥操作条件02任务二 确定干燥操作条件02三、确定干燥的工艺参数任务二 确定干燥操作条件⑴干燥介质的选择要求：①干燥介质不能与被干燥物料发生化学反应，②要考虑干燥过程的工艺及可用的热源，即干燥介质的选择还应考虑介质的经济性。对流干燥介质可采用热空气、惰性气体、烟道气及过热蒸汽等。当干燥操作温度不太高时，氧气的存在不影响被干燥物料的性能时，可采用热空气作为干燥介质。对某些易氧化的物料，或从物料中蒸发出易爆的气体时，则宜采用惰性气体作为干燥介质。烟道气适用于高温干燥,但要求被干燥的物料不怕污染，而且不与烟气中的SO2和CO2等气体发生反应。02三、确定干燥的工艺参数任务二 确定干燥操作条件⑴干燥介质的选择要求：①干燥介质不能与被干燥物料发生化学反应，②要考虑干燥过程的工艺及可用的热源，即干燥介质的选择还应考虑介质的经济性。对流干燥介质可采用热空气、惰性气体、烟道气及过热蒸汽等。⑵流动方式的选择（逆流、并流和错流）逆流操作：物料移动方向和介质的流动方向相反，整个干燥过程中的干燥推动力较均匀，适用于物料含水量高且不允许快速干燥的场合、耐高温物料的干燥及要求干燥产品的含水量很低时的干燥过程。02三、确定干燥的工艺参数任务二 确定干燥操作条件⑵流动方式的选择（逆流、并流和错流）并流操作：物料移动方向和介质的流动方向相同，开始时传热、传质推动力较大，干燥速率较大，随着干燥的进行速率明显降低，难以获得含水量很低的产品。但并流操作物料出口温度可以比逆流低。该法适用于物料含水量较高且允许进行快速干燥而不产生龟裂或焦化的物料，以及干燥后期不耐高温、易分解、氧化、变色等物料的干燥。错流操作：干燥介质与物料间运动方向互相垂直，各个位置上的物料都与高温、低湿的介质相接触，因此干燥推动力较大，可采用较高的气体速度，干燥速度快。该法适用于无论含水量高低都可以进行快速干燥的场合，耐高温物料干燥及因阻力大或干燥器构造的要求不适宜采用并流或逆流操作的场合。02三、确定干燥的工艺参数任务二 确定干燥操作条件⑶干燥介质进入干燥器时的温度和流量为了强化干燥过程和提高经济效益，干燥介质的进口温度宜保持在物料允许的最高温度范围内，但也应考虑避免物料发生变色、分解等。对于同一物料，允许介质进口温度随干燥器形式不同而不同。增加空气的流量可以增加干燥过程的推动力，提高干燥速率。但空气量增加，会造成热损失增加，热效率下降，同时还会增加动力消耗。气速的增加，会造成产品回收负荷的增加，生产中要综合考虑温度和流量的影响，合理选择。02三、确定干燥的工艺参数任务二 确定干燥操作条件⑷干燥介质离开干燥器时的湿度和温度提高干燥介质离开干燥器的相对湿度，减少空气消耗量及传热量，可降低操作费用；但如增大离开干燥器的相对湿度，介质中水汽的分压增高，使干燥过程的平均推动力下降，为了保持相同的干燥能力，需要增大干燥器的尺寸，即加大了投资费用。所以，适宜的相对湿度值应通过经济衡算来决定。对同一物料，不同类型的干燥器，适宜的相对湿度值也不同。例如，对气流干燥器，一般离开干燥器的气体中水汽分压需低于出口物料表面水汽分压的50%～80%。干燥介质离开干燥器的温度t2与相对湿度应综合考虑。若t2降低，湿空气可能在干燥器后面的设备和管路中析出水滴，破坏干燥的正常操作。对气流干燥器，一般要求t2较入口气体的绝热饱和温度高20～50℃。02三、确定干燥的工艺参数任务二 确定干燥操作条件⑸物料离开干燥器时的温度物料出口温度与很多因素有关，但主要取决于材料的临界含水量及干燥第二阶段的传质系数。总之，干燥操作的目的是将物料中的含水量降至规定的指标以下，且不出现龟裂、焦化、变色、氧化和分解等物理和化学性质上的变化；干燥过程的经济性主要取决于热能消耗及热能的利用率。因此，生产中应从实际出发，综合考虑，选择适宜的操作条件，以达到优质、高产、低耗的目标。

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