第七章 干 燥

null化 工 原 理 Unit Operations of Chemical Engineering　　　　　　　　　　　化 工 原 理 Unit Operations of Chemical Engineering　　　　　　　　　　　湖北师院　卢 莲 英　应用化工技术专业第七章 干 燥 Chapter 7 Drying第七章 干 燥 Chapter 7 Drying本章要求本章要求重点：湿空气的性质、空气的焓湿图、连续干燥过程的物料衡算和热量衡算、湿物料水分的表示及分类、干燥机理。 难点：空气的焓湿图、干燥机理。 学时：授课6学时 第七章 干燥第七章 干燥第一节 概述 第二节 湿空气的性质及湿度图 第三节 干燥过程的物料衡算和热量衡算 第四节 物料的平衡含水量与干燥速率 第五节 干燥设备 第一节 概述（Introduction） 第一节 概述（Introduction） 一、固体物料的去湿方法 二、干燥过程的分类 三、对流干燥过程主目录　一、固体物料的去湿方法一、固体物料的去湿方法去湿：除去物料中的水分和或其它溶剂（统称为湿分）的过程。 机械去湿法：即通过过滤、压榨、抽吸和离心分离等方法除去湿分。 物理化学去湿法：用吸湿性物料如石灰、无水氯化钙等吸收水分。该法费用高，操作麻烦，只适用于小批量固体物料的去湿，或用于除去气体中的水分。 热能去湿法：如蒸发、干燥等 用加热的方法使水分或其它溶剂汽化，并将产生的蒸气排除，藉此来除去固体物料中湿分的操作，称为固体的干燥。 主目录　次目录　 二、干燥过程的分类表7-1 二、干燥过程的分类表7-1介电加热干燥：将需要干燥的物料置于高频电场的交变作用使物料加热而达到干燥。 本章重点： 以不饱和热空气为干燥介质，除去湿物料中水分的连续对流干燥过程。主目录　次目录　三、对流干燥过程 1、对流干燥的流程图7-1三、对流干燥过程 1、对流干燥的流程图7-12、对流干燥的特点必要条件：物料表面所产生的蒸汽（或其它蒸汽）压力要大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压。主目录　次目录　3、对流干燥过程原理3、对流干燥过程原理干燥介质：用来传递热量（载热体）和湿份（载湿体）的介质。由于温差的存在，气体以对流方式向固体物料传热，使湿份汽化；在分压差的作用下，湿份由物料表面向气流主体扩散，并被气流带走。温度为 t、湿份分压为 p 的湿热气体流过湿物料的表面，物料表面温度 ti 低于气体温度 t。注意：只要物料表面的湿份分压高于气体中湿份分压，干燥即可进行，与气体的温度无关。 气体预热并不是干燥的充要条件，其目的在于加快湿份汽化和物料干燥的速度，达到一定的生产能力。HtQWtippiM干燥是热、质同时传递的过程主目录　次目录　图7-2 干燥过程原理图4、对流干燥过程实质热空气流过湿物料表面热量传递到湿物料表面湿物料表面水分汽化并被带走表面与内部出现水分浓度差内部水分扩散到表面传热过程传质过程传质过程干燥过程推动力传质推动力：物料表面水分压P表水 > 热空气中的水分压P空水 传热推动力：热空气的温度t空气 >物料表面的温度t物表4、对流干燥过程实质主目录　次目录　5、干燥过程基本问5、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。 主目录　次目录　null吸收与精馏、干燥的处理对象、分离依据、传质实质是什么？ 答：吸收：处理的是气体混合物；依据溶解度不同；属于单向扩散传质过程，吸收质从气相转入液相；主要进行传质过程也进行传热过程。 精馏：处理的是液体混合物；依据挥发度不同；属于等分子反向扩散过程，易挥发组分从液相转入气相；难挥发组分从气相转入液相；传热进行的同时进行传质。 干燥：处理的是固体湿物料；依据湿分的挥发性；单向扩散过程，湿分从固相转入气相；干燥过程是热质同时进行的过程。主目录　次目录　第二节 湿空气的性质及湿度图第二节 湿空气的性质及湿度图 一、湿空气的性质 二、湿度图主目录　一、湿空气的性质一、湿空气的性质1、水蒸气分压pv 空气中水蒸气分压愈大，水分含量就愈高，根据气体分压定律，则有 2、湿度(humidity)H----容纳水分的能力 又称为湿含量或绝对温度(absolute humidity)。主目录　次目录　null常温下，湿空气可视为理想气体，则有 在饱和状态时，湿空气中水蒸气分压pv等于该空气温度下纯水的饱和蒸气压ps，则有饱和湿度----(容纳水分的最大能力)，是温度和总压的函数，即主目录　次目录　null3、相对湿度 φ当pv=0时，φ=0，表示湿空气不含水分，即为绝干空气。当pv=ps时，φ=1，表示湿空气为饱和空气。 在一定温度及总压下，湿空气的水汽分压pv 与同温度下水的饱和蒸汽压 pS 之比的百分数，称为相对湿度(relative humidity)，用符号φ表示，即 主目录　次目录　相对湿度（Relative humidity）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。 主目录　次目录　相对湿度和绝对湿度的关系相对湿度和绝对湿度的关系相对湿度：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，φ值与越小，则吸湿能力越大。 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 在一定总压和温度下，两者之间的关系为主目录　次目录　4.比容H (Humid volume) 或湿比容 (m3/kg绝干气体)4.比容H (Humid volume) 或湿比容 (m3/kg绝干气体)比容：1kg 绝干空气和相应水汽体积之和。5.比热cH (Humid heat)或比热容KJ/(kg· ℃)比热：1kg 绝干空气及相应水汽温度升高1℃所需要的热量式中：cg — 绝干空气的比热，KJ/(kg·℃)； cv — 水汽的比热，KJ/(kg·℃) 。对于空气-水系统： cg=1.01 kJ/(kg·℃)，cv=1.88 kJ/(kg·℃) 主目录　次目录　6.焓I (Total enthalpy)6.焓I (Total enthalpy)焓：1kg 绝干空气的焓与相应水汽的焓之和。由于焓是相对值，计算焓值时必须规定基准状态和基准温度，一般以0℃为基准，且规定在0℃时绝干空气和水汽的焓值均为零，则对于空气-水系统：显热项汽化潜热项主目录　次目录　7.干燥过程中的物料温度 7.干燥过程中的物料温度 (1)干球温度 t ：湿空气的真实温度，简称温度(℃ 或 K)。将温度计直接插在湿空气中即可测量。(2) 空气的湿球温度（Wet-bulb temperature） 主目录　次目录　图7-3 湿球温度计原理图null对于某一定干球温度的湿空气，其相对湿度越低，湿球温度值越低。对于饱和湿空气而言，其湿球温度与干球温度相等。 在稳定状态时，空气向湿纱布表面的传热速率为： Q=αS（t-tw）气膜中水气向空气的传递速率为：N=kH（Hs,tw-H）S在稳定状态下，穿热速率和传质速率之间的关系为：Q=Nrtw湿球温度实际上是湿纱布中水分的温度，而并不代表空气的真实温度，由于此温度由湿空气的温度、湿度所决定，故称其为湿空气的湿球温度，所以它是表明湿空气状态或性质的一种参数。强调：—— 湿球温度 tw 定义式 主目录　次目录　(3)绝热饱和冷却温度tas(3)绝热饱和冷却温度tas绝热饱和冷却温度：不饱和的湿空气等焓降温到饱和状态时的温度。高温不饱和空气与水在绝热条件下进行传热、传质并达到平衡状态的过程。达到平衡时，空气与水温度相等，空气被水的蒸汽所饱和。由于 ras 和 Has 是 tas 的函数，故绝热饱和温度 tas 是气体温度 t 和湿度 H 的函数。已知 t 和 H，可以试差求解 tas。 绝热饱和过程 (Adiabatic saturation process)：主目录　次目录　绝热饱和温度 绝热饱和温度tas 绝热降温增湿过程及等焓过程 在空气绝热增湿过程中，空气失去的是显热，而得到的是汽化水带来的潜热，空气的温度和湿度虽随过程的进行而变化，但其焓值不变。 形成原理： 绝热增湿过程进行到空气被水汽所饱和，则空气的温度不再下降，而等于循环水的温度，称此温度为该空气的绝热饱和温度，用符号tas 表示，其对应的饱和湿度为Ｈas，此刻水的温度亦为tas。绝热饱和温度 主目录　次目录　图7-4 绝热饱和温度原理图null塔顶和塔底处湿空气的焓分别为： 由于Ｈ和Ｈas值与l相比皆为一很小的数值，故可视为CH 、CHas不随湿度而变，即CH=CHas 。则有湿空气在绝热增湿过程中为等焓过程，即：I1=I2 主目录　次目录　null 实验测定表明，对于在湍流状态下的空气－水蒸气系统而言，a/kH≈ CH ， 同时 r00≈ rtw，故在一定温度t和湿度H下，有强调：绝热饱和温度tas与湿球温度tw是两个完全不的概念。但是两者都是湿空气状态(t和H)的函数。特别是对空气－水气系统，两者在数值上近似相等，对其他系统而言，不存在此关系。主目录　次目录　null主目录　次目录　表7-2 绝热饱和温度和湿球温度的对比 (4)露点td(4)露点td温度为t的不饱和空气在等湿下冷却至温度等于td的饱和状态，此时H = Hs,td。露点：不饱和空气等湿冷却到饱和状态时的温度，以td表示；相应的湿度为饱和湿度，以Hs,td表示。 处于露点温度的湿空气的相对湿度 = 1，空气湿度达到饱和湿度， 湿空气中水汽分压等于露点温度下水的饱和蒸气压，则水蒸气-空气系统： 不饱和空气t > tas （或 tw）> td；饱和空气 t = tas = td 主目录　次目录　null【思考题】 1·解释春季回潮、冬季干燥现象。 [解释]春季回潮-----湿度，饱和湿度，露点；冬季干燥------相对湿度。 2·在静止的空气中有一干球温度计和一湿球温度计，若这两种温度计所测得的温度相差较小时，即说明该空气的湿度H（大）。若使静止的空气流动，则这两个温度计的温差将会（增大）。 ：若两温度计所测温差小------说明空气中吸收水分少，本身容纳水分多，即湿度大。若空气流动，则吸收水分的能力强，即温差大。 3·测定湿球温度和绝热饱和温度时，若水的初温不同，对测定结果是否有影响？为什么？ 讨论：因为湿球温度和绝热饱和温度只是空气的状态函数，与水温无关。主目录　次目录　null 分析：⑴相对湿度Φ 1 ----由H求Φ1（查20℃时水的饱和蒸汽压ps=2.334kpa） 空气中的水气分压为： 　　 ⑵Φ2-----温度提高后， Ps提高，H 不变且pt不变，即空气中水汽分压不变。【例7-1】湿 空气在总压101.3kpa、干球温度为20℃下，湿度为 0.01,求：⑴ 相对湿度 ⑵ 温度提高到50 ℃，计算相对湿度 ⑶ 总压提高到125kpa，温度为20℃，计算相对湿度 ⑷ 如总压提高到250kpa，温度维持20℃不变，计算每100m3原来湿空气所冷凝出来的水分量。主目录　次目录　null ⑵Φ2-----温度提高后-----Φ 减小 查附录ps=14.99kPa, φ2=p/ps=1.603/14.99=10.7% ⑶Φ3---温度不变，H不变，总压改变，则水汽分压为： 总压增大，相对湿度增大，吸收水分的能力降低。 ⑷ 总压P增大----求Hs----析出的水量。主目录　次目录　null当总压为101.3kPa 时，空气中水气分压为1.603kPa，现总压为250kPa，约为原总压的2.5倍，因p与ps成正比，则理论上水气分压可达到p=2.5×1.603=4.01kPa，但实际上20℃下水的饱和蒸汽压ps=2.334kPa，因此在加压中必有水析出，空气中水气分压保持不变，空气湿度变为饱和湿度，即： Hs=0.622ps/(pt-ps)=0.622×2.334/(259-2.334)=0.00586 加压前空气湿度H=0.01kg水/kg干空气 加压后每kg干空气所冷凝水分量为： △H=H-Hs=0.01-0.00586=0.00414kg水/kg干空气 原空气比容为： 　vH=(0.772+1.244H)(273+T)/273=0.842m3/kg干空气 则100m3原湿空气所冷凝水分量为： 　W＝100×0.00414/0.842=0.492kg主目录　次目录　null[结论] 1·当总压一定时，气体温度越高，其容纳水分的最大能力越大。（为何预热） 2·温度一定时，总压增大，空气容纳水分的最大能力下降，从而干燥多在常压或真空条件下进行。 主目录　次目录　二、湿度图（Humidity chart）二、湿度图（Humidity chart）湿空气参数的计算比较繁琐，甚至需要试差。为了方便和直观，通常使用湿度图。等湿线等焓线等温线p-H线主目录　次目录　图7-5 空气湿度图空气湿度图的绘制 （Humidity chart）空气湿度图的绘制 （Humidity chart）对于空气-水系统，tas  tw，等 tas 线可近似作为等tw线。 每一条绝热冷却线上所有各点都具有相同的 tas 。 物理意义：以绝热冷却线上所有各点为始点，经过绝热饱和过程到达终点时，所有各状态的气体的温度都变为同一温度。横坐标：空气的湿度，所有的横线为等湿度线。 右侧纵坐标：空气的干球温度，所有纵线为等温线。(1) 等湿度线 (等 H 线)(2) 等焓线（等 I 线）对给定的 tas： t = f (H)在同一条等湿线上不同点所代表的湿空气状态不同，但H相同，露点是将湿空气等H冷却至 = 1时的温度。主目录　次目录　(3) 等干球温度线 (等 t 线) (3) 等干球温度线 (等 t 线) I与H呈直线关系，t越高，等t线的斜率越大，读数0-250ºC。(4) 等相对湿度线 (等  线)总压 P 一定，对给定的 ： 因 ps= f (t) ， 故 H = f (t) 。(5) 蒸气分压线总压 P 一定， ps= f (H) ， p-H 近似为直线关系。主目录　次目录　湿焓图的说明与应用 干球温度t、露点td、湿球温度tw（或绝热饱和温度tas）都是由等t线确定的。 根据湿空气任意两个独立的参数，就可以在H-I图上确定该空气的状态点，然后查出空气的其他性质。 非独立的参数如：td~H，p~H，td~p，tw~I，tas~I等，它们均在同一等H线或等I线上。湿焓图的说明与应用主目录　次目录　null 通常根据下述已知条件之一来确定湿空气的状态点，已知条件是： （１）湿空气的干球温度t和湿球温度tw； （２）湿空气的干球温度t和露点td ； （３）湿空气的干球温度t和相对湿度φ。主目录　次目录　null主目录　次目录　图7-6 空气状态点确定示意图空气湿焓图的用法 （Use of humidity chart）空气湿焓图的用法 （Use of humidity chart） 两个参数在曲线上能相交于一点，即这两个参数是独立参数，这些参数才能确定空气的状态点。 =100%，空气达到饱和，无吸湿能力。  <100%，属于未饱和空气，可作为干燥介质。 越小，干燥条件越好。1.确定空气的干燥条件2.确定空气的状态点，查找其它参数3.确定绝热饱和冷却温度1）等I干燥过程 等焓干燥过程又称绝热干燥过程。 a.不向干燥器重补充热量，即QD=0. b.忽略干燥器向周围散失的热量，即QL=0. c.物料进出干燥器的焓相等，即G(I2’ _ I1’ )=0 沿等I线 ，空气t1 、t2意志，即可确定H1 、H2。 2）等H干燥过程 恒压下，加热或冷却过程。主目录　次目录　null【例7-2】已知湿空气的总压为101.3kN/m2 , 湿度为H=0.02 kg水/kg干空气，干球温度为70o C。试用I-H图求解： (a)水蒸汽分压p； (b)相对湿度φ ； (c)热焓Ｉ； (d)露点td ； (e)湿球温度tw ； 解 由已知条件：Ｐ＝101.3kN/m2， H=0.02 kg水/kg干空气，t=20o C，在I-H图上定出湿空气的状态点Ａ点。 pv=3kN/m2 φ=10% I＝122kJ/kg干空气 td=24oC tw=33o C主目录　次目录　Problems 1Problems 1P355: Exercises No.7-4 and No.7-7主目录　第三节　干燥过程的物料衡算和热量衡算第三节　干燥过程的物料衡算和热量衡算 一、物料含水量的表示方法 二、干燥过程的物料衡算 三、热量衡算主目录　一、物料含水量的表示方法 一、物料含水量的表示方法 干燥过程的计算中应通过干燥器的物料衡算和热量衡算计算出湿物料中水分蒸发、空气用量和所需热量，再依此选择适宜型号的鼓风机、设计或选择换热器等。 1、湿基含水量w 以湿物料为计算基准的物料中水分的质量分率或质量百分数。 主目录　次目录　null 不含水分的物料通常称为绝对干物料或称干料。以绝对干物料为基准的湿物料中含水量，称为干基含水量，亦即湿物料中水分质量与绝对干料的质量之比，单位为kg水分/kg绝干料。 两种含水量之间的换算关系为注：工业上常采用湿基含水量。2、干基含水量Ｘ主目录　次目录　二、干燥过程的物料衡算（Mass balance）二、干燥过程的物料衡算（Mass balance）G1 — 湿物料进口的质量流率，kg/s； G2 — 产品出口的质量流率，kg/s； Gc — 绝干物料的质量流率，kg/s； w1 — 物料的初始湿含量； w2 — 产品湿含量； L — 绝干气体的质量流率，kg/s； H1 — 气体进干燥器时的湿度； H2 — 气体离开干燥器时的湿度； W —单位时间内汽化的水分量，kg/s。 湿物料 G1 , w1干燥产品 G2 , w2热空气 L , H1湿废气体 L , H2绝干空气消耗量绝干空气比消耗水分蒸发量：主目录　次目录　图7-7 干燥器物料衡算示意图null3、干燥产品的流量G2式中 w1、w2——物料进出干燥器时的湿基含水量湿空气的消耗量为： 上式说明：比空气用量只与空气的最初和最终湿度有关，而与干燥过程所经历的途径无关。主目录　次目录　null主目录　次目录　例题【例7-3】在一连续干燥器中，每小时处理湿物料1000kg，经干燥后物料的含水量有10%降至2%（wb）。以热空气为干燥介质，初始湿度H1=0.008kg水/kg绝干气，离开干燥器时湿度为H2=0.05 kg水/kg绝干气，假设干燥过程中无物料损失，试求：水分蒸发量、空气消耗量以及干燥产品量。进入干燥器的绝干物料为 G=G1（1-w1）=1000（1-0.1）=900kg绝干料/h解：（1）水分蒸发量：将物料的湿基含水量换算为干基含水量，即水分蒸发量为 W=G（X1-X2）=900（0.111-0.0204）=81.5kg水/h例题主目录　次目录　null（2）空气消耗量原湿空气的消耗量为： L΄=L（1+H1）=1940（1+0.008）=1960kg湿空气/h（3）干燥产品量单位空气消耗量（比空气用量）为：主目录　次目录　三、热量衡算（Heat balance）三、热量衡算（Heat balance）Qp —— 预热器向气体提供的热量，kW； QD—— 向干燥器补充的热量，kW； QL — 干燥器的散热损失，kW。 湿物料 G1 , w1 , 1, cm1干燥产品 G2 , w2 , 2, cm2 热气体 L, H1, t1, i1湿废气体 L, H2, t2, i2湿气体 L, H0, t0, i0QpQdQl预热器干 燥 器主目录　次目录　图7-8 干燥器热量衡算示意图1、预热器的热量衡算 1、预热器的热量衡算 预热器的作用在于加热空气。根据加热方式可分为两类： 直接加热式：如热风炉。将燃烧液体或固体燃料后产生的高温烟气直接用作干燥介质； 间接换热式：如间壁换热器。空气预热器传给气体的热量为 如果空气在间壁换热器中进行加热，则其湿度不变，H0=H1，即 通过预热器的热量衡算，结合传热基本方程式，可以求得间壁换热空气预热器的传热面积。 图7-9立筒式金属体燃煤间接加热热风炉 主目录　次目录　2、干燥器的热量衡算 2、干燥器的热量衡算 热气体在干燥器中冷却而放出的热量 ：物理意义：气体在干燥器中放出的热量和补充加热的热量用于汽化湿分、加热产品和补偿设备的散热损失。 主目录　次目录　3、整个干燥系统的热量衡算 3、整个干燥系统的热量衡算 在连续稳定操作条件下，系统无热量积累，单位时间内(以1秒钟为基准)：气体焓变物料焓变物料焓：气体焓：主目录　次目录　整个干燥系统的热量衡算 整个干燥系统的热量衡算 汽化湿分所需要的热量： 物料焓变：加热固体产品所需要的热量 ： 放空热损失 ： 总热量衡算 ： 主目录　次目录　null1 预热器的热量衡算2 干燥器的热量衡算3 干燥系统消耗的总热量若忽略预热器的热损失，以1s为基准，则有主目录　次目录　null由于 由上式可以看出：向系统输入的热量用于：加热空气、加热物料、蒸发水分、热损失等四个方面。主目录　次目录　null4 、干燥系统的热效率蒸发水分所需的热量为：定义：若忽略湿物料中水分代入系统中的焓，则有Qv=w(2490+1.88t2)-4.187θ1w主目录　次目录　提高热效率的措施使离开干燥器的空气温度降低，湿度增加（注意吸湿性物料）； 提高热空气进口温度（注意热敏性物料）； 部分废气循环操作，回收利用其预热冷空气或冷物料； 注意干燥设备和管路的保温隔热，减少干燥系统的热损失。提高热效率的措施主目录　次目录　例题【例7-4】某糖厂的回转干燥器的生产能力为4030kg/h（产品），湿糖含水量为1.27%，于310C进入干燥器，离开干燥器时的温度为360C ，含水量为0.18%，此时糖的比热为1.26kJ/kg绝干料•0C 。干燥用空气的初始状况为：干球温度200C ，湿球温度170C ，预热至970C后进入干燥室。空气自干燥室排出时，干球温度为400C ，湿球温度为320C ，试求： （1）蒸发的水分量；（2）新鲜空气用量；（3）预热器蒸气用量，加热蒸气压为200kPa（绝压）；（4）干燥器的热损失，QD=0；（5）热效率。例题主目录　次目录　null解：进入干燥器的绝干物料为 G=G2（1-w2）=4030（1-0.18%）=4022.7kg绝干料/h水分蒸发量为 W=G（X1-X2）=4022.7（0.0129-0.0018）=44.6kg水/h（1）水分蒸发量：将物料的湿基含水量换算为干基含水量，即主目录　次目录　null（2）新鲜空气用量：首先计算绝干空气消耗量。绝干空气消耗量为：新鲜空气消耗量为： L΄=L（1+H0）=2877.4（1+0.011）=2909kg新鲜空气/h由图查得：当t0=200C，tw0=170C时，H0=0.011kg水/kg绝干料； 当t2=400C，tw2=320C时，H2=0.0265kg水/kg绝干料。主目录　次目录　null查H-I图，得（3）预热器中的蒸气用量 查饱和蒸气压表得：200kPa（绝压）的饱和水蒸气的潜热为2204.6 kJ /kg，Qp=L(I1-I0)=2877.4（127-48）=2.27× 105kJ /h故蒸气消耗量为： 2.27× 105/2204.6=103kg/hI0=48kJ/kg干空气； I1= 127kJ/kg干空气； I2= 110kJ/kg干空气主目录　次目录　null（4）干燥器的热损失（5）热效率若忽略湿物料中水分带入系统中的焓，则有主目录　次目录　null分析：空气通过干燥器时的状态变化 应用上面的物料及热量衡算前要确定空气离开干燥器时的状态。这涉及空气通过干燥器时状态的变化过程。 空气经过预热器被加热，H不变 ，温度升高 ，焓↑ 空气经过干燥器时，由于空气与物料间进行热和质的交换，且还有其它外加热量的影响，确定出干燥器时的空气状态是困难的和复杂的。主目录　次目录　null一． 等焓干燥过程（绝热干燥过程）前提：① QD=0，② QL=0，③ I2’=I1’ 二． 非等焓干燥过程（非绝热干燥过程）主目录　次目录　图7-10 干燥过程示意图Problems 2Problems 2P355: Exercises No.7-9 and No.7-14（思考题）主目录　第四节 物料的平衡含水量与干燥速率第四节 物料的平衡含水量与干燥速率一、湿物料水分含量的表示方法 二、物料中水分的分类 三、对流干燥基本规律（干燥速率和干　　　燥曲线）主目录　一、湿物料水分含量的表示方法一、湿物料水分含量的表示方法湿物料是绝干固体与液态湿分的混合物。 湿基含水量 w：水分在湿物料中的质量百分数。干基含水量 X：湿物料中的水分与绝干物料的质量比。换算关系： 主目录　次目录　湿份在气体和固体间的平衡关系 湿份在气体和固体间的平衡关系 湿份的传递方向 (干燥或吸湿) 和限度 (干燥程度) 由湿份在气体和固体两相间的平衡关系决定。pXpsXh平衡状态：当湿含量为 X 的湿物料与湿份分压为 p 的不饱和湿气体接触时，物料将失去自身的湿份或吸收气体中的湿份，直到湿份在物料表面的蒸汽压等于气体中的湿份分压。 平衡含水量：平衡状态下物料的含水量。不仅取决于气体的状态，还与物料的种类有很大的关系。 X*p主目录　次目录　二、物料中水分的分类二、物料中水分的分类划分依据：物料所含水分能否用干燥方法除去－－平衡水分和自由水分。 划分依据：根据物料与水分结合力的状况－－结合水和非结合水 主目录　次目录　（一）平衡水分(equilibrium water)和自由水分(free water)划分依据：物料所含水分能否用干燥方法除去。 物料中的水分与一定温度t、相对湿度φ的不饱和湿空气达到平衡状态，此时物料所含水分称为该空气条件(t、φ )下物料的平衡水分。 在干燥过程中能除去的水分只是物料中超出平衡水分的那一部分，称为自由水分。   平衡水分随物料的种类及空气的状态(t，φ)不同而异。 平衡水分代表物料在一定空气状况下可以干燥的限度。（一）平衡水分(equilibrium water)和自由水分(free water)主目录　次目录　null干燥过程：当湿物料与不饱和空气接触时，X 向 X* 接近，干燥过程的极限为 X*。物料的 X* 与湿空气的状态有关，空气的温度和湿度不同，物料的 X* 不同。欲使物料减湿至绝干，必须与绝干气体接触。 吸湿过程：若 X材料

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