干燥原理与作用

干燥原理与作用
干燥原理与作用

干燥机的原理与作用

2009-10-23

干燥机是一种利用热能降低物料水分的机械设备,用

于对物体进行干燥操作。干燥机通过加热使物料中的湿分

(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出,以获得规定湿含量的固体物料。干燥的目的是为了物料使用或进一步加工的需要。如木材在制作木模、木器前的干燥可以防止制品变形,陶瓷坯料在煅烧前的干燥可以防止成品龟裂。另外干燥后的物料也便于运输和贮存,如将收获的粮食干燥到一定湿含量以下,以防霉变。由于自然干燥远不能满足生产发展的需要,各种机械化干燥机越来越广泛地得到应用。

干燥机的工作原理

干燥过程需要消耗大量热能,为了节省能量,某些湿含量高的物料、含有固体物质的悬浮液或溶液一般先经机械脱水或加热蒸发,再在干燥机内干燥,以得到干的固体。

在干燥过程中需要同时完成热量和质量(湿分)的传递,保证物料表面湿分蒸汽分压(浓度)高于外部空间中的湿分蒸汽分压,保证热源温度高于物料温度。

热量从高温热源以各种方式传递给湿物料,使物料表面湿分汽化并逸散到外部空间,从而在物料表面和内部出现湿含量的差别。内部湿分向表面扩散并汽化,使物料湿含量不断降低,逐步完成物料整体的干燥。

物料的干燥速率取决于表面汽化速率和内部湿分的扩散速率。通常干燥前期的干燥速率受表面汽化速率控制;而后,只要干燥的外部条件不变,物料的干燥速率和表面温度即保持稳定,这个阶段称为恒速干燥阶段;当物料湿含量降低到某一程度,内部湿分向表面的扩散速率降低,并小于表面汽化速率时,干燥速率即主要由内部扩散速率决定,并随湿含量的降低而不断降低,这个阶段称为降速干燥阶段。

干燥机的发展和分类

近代干燥机开始使用的是间歇操作的固定床式干燥机。19世纪中叶,洞道式干燥机的使用,标志着干燥机由间歇操作向连续操作方向的发展。回转圆筒干燥机则较好地实现了颗粒物料的搅动,干燥能力和强度得以提高。一些行业则分别发展了适应本行业要求的连续操作干燥机,如纺织、造纸行业的滚筒干燥机。

20世纪初期,乳品生产开始应用喷雾干燥机,为大规模干燥液态物料提供了有力的工具。40年代开始,随着流化技术的发展,高强度、高生产率的沸腾床和气流式干燥机相继出现。而冷冻升华、辐射和介电式干燥机则为满足特殊要求提供了新的手段。60年代开始发展了远红外和微波干燥机。

用于进行干燥操作的机械设备类型很多,根据操作压力可分为常压和减压(减压干燥机也称真空干燥机)。根据操作方法可分为间歇式和连续式。根据干燥介质可分为空气、烟道气或其他干燥介质。根据运动(物料移动和干燥介质流动)方式可分为并流,逆流和错流。

按操作压力,干燥机分为常压干燥机和真空干燥机两类,在真空下操作可降低空间的湿分蒸汽分压而加速干燥过程,且可降低湿分沸点和物料干燥温度,蒸汽不易外泄,所以,真空干燥机适用于干燥热敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及湿分蒸汽需要回收的场合。

按加热方式,干燥机分为对流式、传导式、辐射式、介电式等类型。对流式干燥机又称直接干燥机,是利用热的干燥介质与湿物料直接接触,以对流方式传递热量,并将生成的蒸汽带走;传导式干燥机又称间接式干燥机,它利用传导方式由热源通过金

属间壁向湿物料传递热量,生成的湿分蒸汽可用减压抽吸、通入少量吹扫气或在单独设置的低温冷凝器表面冷凝等方法移去。这类干燥机不使用干燥介质,热效率较高,产品不受污染,但干燥能力受金属壁传热面积的限制,结构也较复杂,常在真空下操作;辐射式干燥机是利用各种辐射器发射出一定波长范围的电磁波,被湿物料表面有选择地吸收后转变为热量进行干燥;介电式干燥机是利用高频电场作用,使湿物料内部发生热效应进行干燥。

按湿物料的运动方式,干燥机可分为固定床式、搅动式、喷雾式和组合式;按结构,干燥机可分为厢式干燥机、输送机式干燥机、滚筒式干燥机、立式干燥机、机械搅拌式干燥机、回转式干燥机、流化床式干燥机、气流式干燥机、振动式干燥机、喷雾式干燥机以及组合式干燥机等多种。

干燥机未来展望

干燥机的未来发展将在深入研究干燥机理和物料干燥特性,掌握对不同物料的最优操作条件下,开发和改进干燥机;另外,大型化、高强度、高经济性,以及改进对原料的适应性和产品质量,是干燥机发展的基本趋势;同时进一步研究和开发新型高效和适应特殊要求的干燥机,如组合式干燥机、微波干燥机和远红外干燥机等。

干燥机的发展还要重视节能和能量综合利用,如采用各种联合加热方式,移植热泵和热管技术,开发太阳能干燥机等;还要发展干燥机的自动控制技术、以保证最优操作条件的实现;另外,随着人类对环保的重视,改进干燥机的环境保护措施以减少粉尘和废气的外泄等,也将是需要深入研究的方向。

中国干燥机设备市场现状及分析联合国当前的需要,国内市场的常规干燥设备,以及主要的国际市场干燥设备,基本

都在中国制造,这表明,在中国干燥设备进口为导向的历史已经结束。但是,仍存在一些问题和困难,据中国通用机械干燥设备行业协会预测,未来几年,中国的需求,化工行业将干燥设备3000(套)左右;制药干燥设备的年需求量将达到3000(套)左右;农业,林业,粮食,轻工等行业,如干燥设备,年需求量预计将达到5000(套)左右。目前,干燥设备在国内市场占有率已达到80%以上。

预计“十五”期间,中国干燥设备在国内市场占有率将达到90%。目前,性能存在问题的区域重点和技术创新能力的方法有两种。分布集中的企业在中国干燥设备行业的大多数生产企业在该行业的基础上逐步产生早期企业,相对集中的地理位置,人员结构存在的严重缺陷。到目前为止,企业主要分布在江苏,浙江,

上海,辽宁,黑色的,这些企业占整个行业几乎是总数的50%,而与此形成鲜明对比的是,有一些地区在中国不存在干燥设备制造商。高度竞争性的行业,有些公司专注于眼前的结果,不需要任何系统的发展,提高整体素质,进展缓慢,严重妨碍了正常发展的行业。技术开发是不强改革开放以来,尤其是在最近几年,中国的经济增长潜力得到有效释放,短缺经济的供给和需求发生了根本的变化,初步形成了买方市场。压力的买方市场,一些企业在市场上追赶,而不是寻找和开拓新市场,企业专注于市场在不久的将来的需求,更为成熟的产品。因此,在烤箱,振动流化床干燥机和其他产品,制造商们更集中,更具有竞争力。干燥设备行业从事小企业的发展,新产品,以及完善的推出新产品主要是模仿对方。建议开发先进技术,提高产品质量在中国干燥设备技术与世界发达国家相比,在同一行业内还有一定的差距。当前的市场,技术含量较低的产品为主。中国加入世贸组织,将有更多的进入国内市场的国际同行,与日益严重的国际竞争,我们将面临巨大的竞争压力。世界领先的干燥设备制造商,如丹麦尼鲁集团有限公司大河原日本设立了分支机构中国一个又一个,抓住中国市场。随着加快经济全球化的进程中,更多的公司将针对中国市场。日益激烈的竞争,这要求我们必须通过企业的进步,吸收国外先进技术,创新,提高产品质量。的想法,产品开发到大规模的设备,控制的自动化程度,质量,表面处理设备,选择抗腐蚀材料的努力,开发多功能组合机,产品生命周期继续延长。

行业协会要多组织企业参与国际技术交流和吸收的结果,最新的技术,以加快整个行业,以提高技术水平。调整的企业,培育企业核心竞争力在中国的特点是干燥行业的企业不这样做,不强,不适合,而不是完善,但整体素质不高一些,多数企业管理落后,不符合相应的规模经济,通过行业协会的指导和协调,改变盲目发展的情况。

江苏,浙江,上海,以相对集中的3家企业可以考虑使用该合资企业,合作和收购的中部和西部地区迁移到找到一个更广泛的空间,生存和发展的企业。工业企业走强强联合之路的行业,培养了一些技术实力,与知名品牌和自主知识产权的大公司,企业集团。形成了自己的特色产品和特色服务。干燥设备制造企业在中国的相对较低的创新能力,推出拥有自主知识产权的新技术,新产品,少数几家公司,这是干燥的重要原因发展缓慢。目前,有几十个高校,科研院所从事研究和开发的干燥技术,位于中国东部,西部,南部,大部分知识成果没有有效地转化为现实生产力。企业成为技术创新的主体应该是直接关系到这些大学和研究机构的各种形式的联合,因此,合理的资源分配和使用,有效地培育和发展创新能力的企业。

展望未来的竞争力的干燥设备行业的重点将集中在产品质量,技术,服务和价格。类型的设备在干燥,热空气将干大气加

热设备,真空干燥设备为基础的,其他设备,如远红外干燥,闪蒸干燥机微波干燥设备和其他特殊领域的用户也将逐步扩大的数目应用。在食品,药品干燥,真空冷冻干燥设备的大型标准设备的需求将会增加,相结合的功能(如制粒干燥,干燥-过滤器)设备的需求将增加,高自动化干燥设备在一些应用将受到欢迎。此外,出现了干燥设备将会有越来越多的重视质量,耐腐蚀材料的干燥设备和使用性能可靠,将特别关注的用户。目前,干燥设备行业开始进入较成熟的发展阶段,能够更好地满足各个领域用户的实际需求,价格的国外同类产品,只有1/3,这使干燥设备在中国比在市场竞争中进口设备的价格具有明显的优势;另一方面,较大的干燥设备,大多数还涉及现场安装,调试和售后服务工作,为国内用户,国产设备的进口设备选择更多的选择和更方便。在国际市场上,中国加入世贸组织,干燥设备更有利于扩大出口。目前,中国的主要出口产品是真空干燥设备干燥设备,干燥设备,振动,中小型粮食,农业,林业,食品和本地产品干燥设备,年出口量超过100辆,主要出口地区东南亚国家和其他发展中国家,并敞开了大门欧洲和美洲市场。目前,中国的出口占了干燥设备干燥设备的比例总额的不到5%,专家预测,“十五”期间出口产品的干燥设备干燥设备在国内的总份额将超过10%。国际竞争,干燥设备制造企业在中国的主要竞争对手是丹麦,瑞士,英国,德国,美国和日本。竞争对手相比,优势在中国干燥设备很便宜,这主要是由于不足,控制自动化程度的产品,外观

质量,功能集和组合的领域得到进一步改善。因此,国内干燥设备生产企业应充分利用中国加入WTO的机遇,加强技术交流,同外国的国家学习和借鉴外国先进的干燥设备,干燥设备,以加速提高中国的自动化程度和控制,外观的质量,功能集和组合,并缩小与国外的产品,来改善我们的产品在用户的信任,因此,干燥设备在中国,不仅在国内市场,而且在国外市场可以进行。我国正越来越多的生产干燥设备品种,扩大规模,水平和质量的产品迅速增加,越来越多的市场竞争力。特别是,中国政府支持出口的有关政策,生产干燥设备为国内企业创造良好的外部条件,这表明,中国的发展前景良好的干燥设备。

干燥设备常识:常见的预烘干机在我国有常见的喷雾干燥器,空气干燥机,流化床干燥机闪蒸干燥机,流化床干燥机,如喷雾造粒。闪蒸干燥机喷雾干燥喷雾干燥是干燥设备中的一个最先进的设备。传统方法的三种雾化:旋转雾化,压力雾化及气流雾化。旋转雾化特性喷雾干燥能力的一个大(喷雾量可达二百吨/小时),将负责将容易控制,操作的灵活性,以及更广泛应用。压力雾化喷雾干燥的特点是粗颗粒可以创造,以便日后进行维修。由于喷嘴孔很小,很容易堵塞,必须严格过滤液体。喷嘴孔易磨损,耐磨损材料的使用。还有一个喷嘴压力的新结构,称为压力-流喷嘴。它的特点是喷嘴压力,周围环境的气隙喷嘴。雾化分为两个阶段:第一形成液膜压力喷嘴,电影是第二空气雾化,

从而使更多的小水滴。的优势,这种类型的喷嘴:(1)调节压缩空气的压力,可以调节液滴直径,操作简单;(2)生产,高粘度的液体,它可以雾化液滴罚款;3如果您禁用压缩空气,原来的压力式喷嘴都可以使用。雾化气流的实验室和在中东的主要植物,它的电力消耗。头两个不能雾化喷嘴的液体,使用空中可雾化喷嘴。高粘度粘贴,粘贴和滤饼材料,可用于三流体喷嘴雾化。较干燥的空气流动干燥技术成熟,如果操作的数据可以直接设计。

目前,有大量的干燥设备制造商能够提供这种类型的设备。

流化床干燥机流化床干燥机喷雾干燥机。饲喂设置分为部分流化床干燥机搅拌器和传热流化床干燥机。当团结是易于使用的流化床干燥,或聚集的粉末材料的饲料更多的水将流入上述困难的现象,这个时候成立的饲料搅拌机上述情况,消除集束问题,以实现正常流动。后者是热传导和对流换热的组合,使用时的正常流动的热空气量远远不够的国家,以满足所需的热干燥

干燥设备原理动图

最全最专业的干燥设备原理动图(二)发布日期:2017-11-15 来源:粉体技术网浏览次数:142 干燥过程就是脱除表面水分,同时发生传热和传质的单元操作过程。干燥设备在石化企业中的应用非常普遍,如今更是在医药,食品,造纸等跟生活密切相关的行业中得到广泛应用。完成干燥任务的机械设备通常是由多台装置构成的系统,但往往称为干燥机或干燥器。例如,喷雾干燥系统称为喷雾干燥机或喷雾干燥器,冷冻干燥设备系统称为冷冻干燥机或冷冻干燥器等。 喷雾干燥器 20世纪初期,乳品生产开始应用喷雾干燥机,为大规模干燥液态物料提供了有力的工具。 喷雾干燥器是将溶液、浆液或悬浮液通过喷雾器而形成雾状细滴并分散于热气流中,使水分迅速汽化而达到干燥的目的。热气流与物料可采用并流、逆流或混合流等接触方式。这种干燥方法不需要将原料预先进行机械分离,且干燥时间很短(一般为5~30s),因此适宜于热敏性物料的干燥,如食品、药品、生物制品、染料、塑料及化肥等。

LPG高速离心喷雾干燥机 喷雾干燥的优点是干燥速率快、时间短,尤其适用于热敏物料的干燥;可连续操作,产品质量稳定;干燥过程中无粉尘飞扬,劳动条件较好;对于其它方法难于进行干燥的低浓度溶液,不需经蒸发、结晶、机械分离及粉碎等操作便可由料液直接获得干燥产品。 其缺点是对不耐高温的物料体积传热系数低,所需干燥器的容积大;单位产品耗热量大及动力消耗大。另外,对细粉粒产品需高效分离装置。 流化床和气流式干燥机 20世纪40年代开始,随着流化技术的发展,高强度、高生产率的沸腾床和气流式干燥机相继出现。 (1)流化床干燥器

流化床干燥器又称沸腾床干燥器,是流态化技术在干燥操作中的应用。流化床干燥器种类很多,大致可分为:单层流化床干燥器、多层流化床干燥器、卧式多室流化床干燥器、喷动床干燥器、旋转快速干燥器、振动流化床干燥器、离心流化床干燥器和热式流化床干燥器等。

化工原理干燥试题及答案

干燥 一、填空题: 1、空气湿度的测定是比较麻烦的,实际工作中常通过(),然后经过计算得到。 2、一定状态的空气容纳水分的极限能力为() 3、物料与一定湿度的空气接触,不能被除去的水分称为()。 4、干燥过程可分为两个阶段:()和(),两个干燥阶段的交点称为(),与其对应的物料含水量称为()。 5、恒速干燥阶段又称为(),其干燥速率的大小取决于()。 6、降速干燥阶段又称为(),其干燥速率的大小取决于(),与外部的干燥条件关系不大。 7、临界含水量X 随()的不同而异。 8、平衡水分X*与()有关。 9、在连续干燥中,常采用湿物料与热空气并流操作的目的在于(),代价是()。 10、干燥过程中采用中间加热方式的优点是(),代价是()。 11、干燥过程中采用废气再循环的目的是(),代价是()。 12、干燥速率是指(),其微分表达式为()。 13、恒速干燥阶段干燥时间T=() 14、若降速干燥阶段的干燥速率与物料的含水量X呈线性变化,干燥时间T=() 15、干燥器按加热的方式可分为(),(),()和介电加热干燥器。 16、干燥器中气体和物料的流动方式可分为()、()和()。 17、结合水分和非结合水分的区别是()。 时,若水的初温不同,对测定结果()影响(有或没有)。 18、测定湿球温度t W 二、判断题: 1、只要知道湿空气的性质参数(如湿度H,相对湿度φ,比容vH,比热CH, ,绝热饱和温度tas,露点td)中的任意两个焓IH,干球温度t,湿球温度t W 就可确定其状态。() 2、温度为t的湿空气,增大湿度其湿球温度升高。() 3、同一房间内不同物体的平衡水汽分压相同,温度相等。() 4、物料的平衡水分与物料的堆放方式有关。() 5、物料的平衡水分是物料与一定状态的空气接触能被干燥的限度。() 6、结合水的蒸汽压低于同温度下纯水的饱和蒸汽压。() 7、平衡水分必定是结合水分。() 8、一定的温度下,物料中结合水分不仅与物料有关,而且与空气的状态有关。() 9、等温干燥过程必定是升焓干燥过程。() 三、选择题

食品工程原理试题

食工原理复习题及答案(不含计算题) 一、填空题: 1. 圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得其中的质量流量为15.7kg.s-1,其体积流量为_________.平均流速为______。 ***答案*** 0.0157m3.s-1 2.0m.s-1 2. 流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的____倍; 如果只将管径增加一倍,流速不变,则阻力损失为原来的_____倍。 ***答案*** 2;1/4 3. 离心泵的流量常用________调节。 ***答案*** 出口阀 4.(3分)题号2005 第2章知识点100 难度容易 某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=25m水柱,输水量为20kg.s-1,则泵的有效功率为_________. ***答案*** 4905w 5. 用饱和水蒸汽加热空气时,换热管的壁温接近____________的温度,而传热系数K值接近____________的对流传热系数。 ***答案*** 饱和水蒸汽;空气 6. 实现传热过程的设备主要有如下三种类型___________、_____________、__________________. ***答案*** 间壁式蓄热式直接混合式 7. 中央循环管式蒸发器又称_______________。由于中央循环管的截面积_______。使其内单位容积的溶液所占有的传热面积比其它加热管内溶液占有的

______________,因此,溶液在中央循环管和加热管内受热不同而引起密度差异,形成溶液的_______________循环。 ***答案*** 标准式,较大,要小,自然 8. 圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得中的体积流量为0.022m3.s-1,质量流量为_________,平均流速为_______。 ***答案*** 22kg.s-1 ; 2.8m.s-1 9. 球形粒子在介质中自由沉降时,匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时,其阻力系数=____________. ***答案*** 粒子所受合力的代数和为零24/ Rep 10. 某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=0.57w.m-1.K-1,此时单位面积的热损失为_______。(注:大型容器可视为平壁) ***答案*** 1140w 11. 非结合水份是__________________。 ***答案*** 主要以机械方式与物料相结合的水份。 12. 设离心机转鼓直径为1m,转速n=600 转.min-1,则在其中沉降的同一微粒,比在重力沉降器内沉降的速度快____________倍。 ***答案*** 201 13. 在以下热交换器中, 管内为热气体,套管用冷水冷却,请在下图标明逆流和并流时,冷热流体的流向。 本题目有题图:titu081.bmp

食品化学食品干藏原理

食品干藏 一、食品干藏原理 1、水分和微生物的关系——水分活度 f ——食品中水的逸度 aw = —— f 0 ——纯水的逸度 2、干制对微生物的影响 3、干制对酶活性的影响 4、对食品干制的基本要求 二、食品干制的基本原理

1、影响湿热传递的因素 (1) 食品表面积 (2) 温度 (3) 空气流速 (4) 空气的干燥程度或空气温度 (5) 大气压力和真空 (6) 蒸发和温度 (7) 时间与温度 2、食品结合水 (1) 化学结合水 (2) 物理化学结合水分 a、吸附结合水分 b、渗透和结构结合水分 (3) 机械结合水分或游离水分 a 毛细管水分 b 湿润水分 3、干制过程中食品水分状态的变化 4、食品干制过程的特性 (1) 干燥曲线 干制过程中食品绝对水分和干制时间的关系曲线。 干燥时,食品水分在短暂的平衡后,出现快速下降,几乎时直线下降,当达到较低水分含量时

(第一临界水分),干燥速率减慢,随后达到平衡水分。 (2) 干燥速率曲线 随着热量的传递,干燥速率很快达到最高值,然后稳定不变,此时为恒率干燥阶段,此时水分从内部转移到表面足够快,从而可以维持表面水分含量恒定,也就是说水分从内部转移到表面的速率大于或等于水分从表面扩散到空气中的速率。 (3) 食品温度曲线 初期食品温度上升,直到最高值——湿球温度,整个恒率干燥阶段温度不变,即加热转化为水分蒸发所吸收的潜热(热量全部用于水分蒸发)。 在降率干燥阶段,温度上升直到干球温度,说明水分的转移来不及供水分蒸发,则食品温度逐渐上升。 5、干制过程中潮湿物料的湿热传递 (1) 物料给湿过程 W=C(P物饱-P空蒸)760/B oW——食品表面水分蒸发强度(千克/平方米·小时) oP物饱——和潮湿物料表面湿球温度相应的饱和水蒸气压(毫米汞柱) oP空蒸——热空气的水蒸气压(毫米汞柱) oB——大气压(毫米汞柱) oC——潮湿物料表的给湿系数(千克/平方米·小时·毫米汞柱),可按C=0.0229+0.0174V进行计算(V为空气流速,米/秒),空气垂直流向液面 时C值加倍。

2012食品保藏原理复习

2012食品保藏原理复习 1. 食品贮藏的类型?抑制食品中变质因素的活动达到食品保藏目的的方法有哪些? 维持食品最低生命活动的保藏法有哪些? 利用无菌原理来保藏食品的方法有哪些? 答:食品贮藏的类型: 1/维持食品最低生命活动的保藏法(维持食品最低生命活动的保藏法有哪些?)此法主要用于新鲜水果、蔬菜等食品的活体保藏。这类方法包括冷藏法、气调法等。 2/抑制变质因素活动达到保藏目的的方法(抑制食品中变质因素的活动达到食品保藏目的的方法有哪些?) 属于这类保藏方法的有:冷冻保藏、干藏、腌制、熏制、化学品保藏及改性气体包装保藏等。 3/通过发酵保藏食品。 这是一类通过培养有益微生物进行发酵,利用发酵产物—乳酸、乙醇等来抑制腐败微生物的生长繁殖,从而保持食品品质的方法,如食品发酵。 4/利用无菌原理来保藏食品。(利用无菌原理来保藏食品的方法有哪些? ) 即利用热处理、微波、辐射等方法,将食品中的腐败微生物数量减少到无害的程度或全部杀灭,并长期维持这种状况,从而长期保藏食品的方法。罐藏、辐射保藏及无菌包装技术等均属于此类方法。 2、影响微生物生命活动的因素? 答:影响微生物生长发育的主要因子:PH值,氧气,水分,营养物,温度 pH值:大多数细菌在中性或弱碱性的环境中较适宜,霉菌和酵母在弱酸的环境中适宜。一般以pH值4。6为界限。 氧气: 水分:一般情况下,大多数细菌要求A W>0。94,大多数酵母要求A W>0。88,大多数霉菌A W>0。75。 营养物:微生物和其他生物一样,也要进行新陈代谢。 温度:根据微生物适宜生长的温度范围,可将微生物分为嗜冷性、嗜温性和嗜热性三个类群。 5、常见部分微生物生长所需的极限aw值 答:只有食物的水分活度大于某一临界值时,特定的微生物才能生长。一般说来,

干燥的原理和方法

干燥 干燥是有机化学实验室中最常用到的重要操作之一,其目的在于除去化合物中存在的少量水分或其他溶剂。液体中的水分会与液体形成共沸物,在蒸馏时就有过多的“前馏分”,造成物料的严重损失;固体中的水分会造成熔点降低,而得不到正确的测定结果。试剂中的水分会严重干扰反应,如在制备格氏试剂或酰氯的反应中若不能保证反应体系的充分干燥就得不到预期产物;而反应产物如不能充分干燥,则在分析测试中就得不到正确的结果,甚至可能得出完全错误的结论。所有这些情况中都需要用到干燥。干燥的方法因被干燥物料的物理性质、化学性质及要求干燥的程度不同而不同,如果处置不当就不能得到预期 的效果。 1.液体的干燥 实验室中干燥液体有机化合物的方法可分为物理方法和化学方法两类。 (1)物理干燥法 ①分馏法:可溶于水但不形成共沸物的有机液体可用分馏法干燥,如实验4那样。 ②共沸蒸(分)馏法:许多有机液体可与水形成二元最低共沸物(见书末附录3),可用共沸蒸馏法除去其中的水分,其原理见第74~77页。当共沸物的沸点与其有机组分的沸点相差不大时,可采用分馏法除去含水的共沸物,以获得干燥的有机液体。但若液体的含水量大于共沸物中的含水量,则直接的蒸(分)馏只能得到共沸物而不能得到干燥的有机液体。在这种情况下常需加入另一种液体来改变共沸物的组成,以使水较多较快地蒸出,而被干燥液体尽可能少被蒸出。例如,工业上制备无水乙醇时,是在95%乙醇中加入适量苯作共沸蒸馏。首先蒸出的是沸点为℃的三元共沸物,含苯、水、乙醇的比例为74∶∶。在水完全蒸出后,接着蒸出的是沸点为℃的二元共沸物,其中苯与乙醇之比为∶。当苯也被蒸完后,温度上升到℃, 蒸出的是无水乙醇。 ③ 用分子筛干燥:分子筛是一类人工制作的多孔性固体,因取材及处理方法不同而有若干类别和型号,应用最广的是沸石分子筛,它是一种铝硅酸盐的结晶,由其自身的结构,形成大量与外界相通的均一的微孔。化合物的分子若小于其孔径,可进入这些孔道;若大于其孔径则只能留在外面,从而起到对不同种分子进行“筛分”的作用。选用合适型号的分子筛,直接浸入待干燥液体中密封放置一段时间后过滤,即可有选择地除去有机液体中的少量水分或其他溶剂。分子筛干燥的作用原理是物理吸附,其主要优点是选择性高,干燥效果好,可在pH 5~12的介质中使用。表3-3列出了几种最常用的分子筛供选用时参考。

化工原理干燥实验报告.doc

化工原理干燥实验报告 一、摘要 本实验在了解沸腾流化床干燥器的基本流程及操作方法的基础上,通过沸腾流化床干燥器的实验装置测定干燥速率曲线,物料含水量、床层温度与时间的关系曲线,流化床压降与气速曲线。 干燥实验中通过计算含水率、平均含水率、干燥速率来测定干燥速率曲线和含水量、床层温度与时间的关系曲线;流化床实验中通过计算标准状况下空气体积、使用状态下空气体积、空气流速来测定流化床压降与气速曲线。 二、实验目的 1、了解流化床干燥器的基本流程及操作方法。 2、掌握流化床流化曲线的测定方法,测定流化床床层压降与气速的关系曲线。 3、测定物料含水量及床层温度时间变化的关系曲线。 4、掌握物料干燥速率曲线的测定方法,测定干燥速率曲线,并确定临界含水量X0及恒速阶段的传质系数kH及降速阶段的比例系数KX。 三、实验原理 1、流化曲线 在实验中,可以通过测量不同空气流量下的床层压降,得

到流化床床层压降与气速的关系曲线(如图)。 当气速较小时,操作过程处于固定床阶段(AB段),床层基本静止不动,气体只能从床层空隙中流过,压降与流速成正比,斜率约为1(在双对数坐标系中)。当气速逐渐增加(进入BC段),床层开始膨胀,空隙率增大,压降与气速的关系将不再成比例。 当气速继续增大,进入流化阶段(CD段),固体颗粒随气体流动而悬浮运动,随着气速的增加,床层高度逐渐增加,但床层压降基本保持不变,等于单位面积的床层净重。当气速增大至某一值后(D点),床层压降将减小,颗粒逐渐被气体带走,此时,便进入了气流输送阶段。D点处的流速即被称为带出速度(u0)。 在流化状态下降低气速,压降与气速的关系线将沿图中的DC线返回至C点。若气速继续降低,曲线将无法按CBA继续变化,而是沿CA’变化。C点处的流速被称为起始流化速度(umf)。 在生产操作过程中,气速应介于起始流化速度与带出速度之间,此时床层压降保持恒定,这是流化床的重要特点。据此,可以通过测定床层压降来判断床层流化的优劣。 2、干燥特性曲线 将湿物料置于一定的干燥条件下,测定被那干燥物料的质量和温度随时间变化的关系,可得到物料含水量(X)与时间(τ)的关系曲线及物料温度(θ)与时间(τ)的关系曲线(见下图)。物料含水量与时间关系曲线的斜率即为干燥速率(u)。将干燥速

冷冻式干燥机工作原理.

◎冷冻式干燥机工作原理 喷涂的原材料是否干净(可现场试验) 喷枪是否有问题(可现场操作) 清洗喷枪的清洗剂是否的问题(可现场操作) 现场喷漆人员的操作是否有问题(可向用户了解) 一、工况条件与技术指标 Working condition and technical data 进气温度(Inlet temperature): ≤80℃ 冷却方式(Cooling method): 风冷(Air-cooling) 进气压力(Inlet pressure): 0.4~1.0MPa 压力损失(Pressure drop): ≤0.03MPa 压力露点(Dew point): 2~10℃ 制冷剂(Refrigerant): R22 二、伽利略冷冻式干燥机产品特点: 1)人性化设计:科学合理结构设计,外型新颖,美观大方,操作、维护、保养方便,安装简便(无基础)。2)机器制冷系统及空气系统经专家结合全国各地不同工况的差异性进行综合准确计算,设计参数留20%以上的裕量。 3)制冷压缩机:采用国际知名品牌,如:松下、谷轮、泰康、美优乐公司等高性能制冷压缩机,低震动、低噪音、性能可靠、节能高效,确保整机的使用寿命长。压缩机防护等级为IP54级。 4)特殊热交换设计,可降低入口温度,并提高出口空气温度,可避免管路产生水滴,影响生产环境。5)多种形式(单、集、联控、PLC、变频等)的控制线路。适合不同用户的选用。 6)完善的智能保护装置:特设冷媒高低压保护、相序缺相保护、过低温保护以及自动融霜、故障自动停机、自动报警、电机过热保护等保护功能。 7)自动排水器按需设置,除水效率高。浮球式、电子定时可根据机器工况选择设置。 8)本机组采用独特的旋风式分离器。可将冷凝水从空气中彻底分离出来,并在各种气流条件下防止液态水份随压缩空气带出,保持高效的运行,达到最佳之干燥除水目的。 三、型号规格与性能参数 Model,size & technical data

化工原理干燥习题

《化工原理》 第九章干燥 一、填空题: 1.按操作方式分类,干燥可分为和 . 答案:连续干燥,间歇干燥 2..干燥进行的必要条件是物料表面所产生的水汽(或其它蒸汽)压力__________________。答案:大于干燥介质中水汽(或其它蒸汽)的分压。 3.干燥这一单元操作,既属于传质过程,又属______________。 答案:传热过程 4.相对湿度φ值可以反映湿空气吸收水汽能力的大小,当φ值大时,表示该湿空气的吸收水汽的能力_________;当φ=0时。表示该空气为___________。 答案: 小;绝干空气 5.在一定温度下,物料中结合水分和非结合水分的划分是根据___________而定的;平衡水分和自由水分是根据__________而定的。 答案:物料的性质;物料的性质和接触的空气状态 6.作为干燥介质的湿空气,其预热的目的____________________________ _____________________。 答案:降低相对湿度(增大吸湿的能力)和提高温度(增加其热焓) 7.除去固体物料中湿分的操作称为。 答案: 干燥 8.空气经过程达到饱和的温度称为绝热饱和温度。 答案: 绝热增湿 9. 在一定空气状态下干燥某物料,能用干燥方法除去的水分为__________;首先除去的水 分为____________;不能用干燥方法除的水分为__________。 答案: 自由水分;非结合水分;平衡水分 10.湿空气的焓湿图由等湿度线群、等温线群、、水气分压线和相对湿度 线群构成。

答案:等焓线群 11.在进行干燥操作时,湿空气不可作为干燥介质。 答案:饱和(或φ=1) 12.表示单位质量绝干部空气中所含空气及水气的总容积称为湿空气的。 答案:比容 13. 某物料含水量为0.5 kg水.kg绝干料,当与一定状态的空气接触时,测出平衡水分 为0.1kg水.kg绝干料,则此物料的自由水分为_____________。 答案: 0.4 kg水.kg绝干料 14. 表面的温度等于________________,而在干燥的降速阶段物料的温度 _________________。 答案:最大或恒定、水分、热空气的湿球温度,上升或接近空气的温度 15.不饱和的空气在总不变的情况下,进行等湿冷却至饱和状态时的温度称 为。 答案: 露点温度 16. 当干燥一种易碎的物料,可采用_______________干燥器。 答案: 厢式 17. 在进行干燥操作时,湿空气不可作为干燥介质。 答案:饱和空气 18.表示单位质量绝干部空气中所含空气及水气的总容积称为湿空气的。 答案:湿度 19.湿空气通过预热器预热后,其湿度___________,热焓______________,相对湿度 __________。(增加、减少、不变) 答案: 不变、增加、减少 20. 对于不饱和空气,表示该空气的三个温度,即:干球温度t,湿球温度tw和露点t d间 的关系是______________。 答案: t>t w>t d> 二、选择题

食品工程原理(修订版)

复习题: 1 简述食品工程原理在食品工业中的作用和地位。 2 何为绝对压力、表压和真空度?它们之间有何关系? 3 何为不可压缩流体和可压缩流体? 4 写出流体静力学基本方程式,说明该式应用条件。 5 简述静力学方程式的应用。 6 说明流体的体积流量、质量流量、流速(平均流速)及质量流速的定义及相互关系。 7 何为稳定流动和不稳定流动? 8 写出连续性方程式,说明其物理意义及应用。 9 分别写出理想流体和实际流体的伯努利方程式,说明各项单位及物理意义。 10应用伯努利方程可以解决哪些问题? 11应用伯努利方程式时,应注意哪些问题?如何选取基准面和截面? 12简述流体粘度的定义、物理意义及粘度的单位。 13写出牛顿粘性定律,说明式中各项的意义和单位。 14何为牛顿型流体和非牛顿型流体? 15 Re的物理意义是什么?如何计算? 16流体的流动类型有哪几种?如何判断? 17简述离心泵的工作原理及主要部件。 18气缚现象和汽蚀现象有何区别? 19什么叫汽蚀现象?如何防止发生汽蚀现象? 20离心泵在启动前为什么要在泵内充满液体? 21何为管路特性曲线?何为工作点? 22离心泵的主要性能参数有哪些?各自的定义和单位是什么? 23离心泵流量调节方法有哪几种?各有何优缺点? 24何为允许吸上真空度和汽蚀余量?如何确定离心泵的安装高度? 25扬程和升扬高度是否相同? 26 简述泵的有效功率小于轴功率的原因(有哪几种损失) 27比较往复泵和离心泵,各有何特点?

28简述混合均匀度的的判断依据以及混合机理 29影响乳化液稳定性的主要因素有哪些? 30何为均相物系?何为非均相物系? 31 影响沉降速度的因素有哪些?各自含义是什么? 32简述板框压滤机的工作过程。 33过滤有几种方式? 34离心沉降与重力沉降相比,有什么特点? 35什么叫离心分离因数?其值大小说明什么? 36旋风分离器的工作原理? 37 沉降室(降尘室)的工作原理。 38传热的基本方式有几种? 39什么是热传导、对流传热和热辐射?分别举出2-3个实例。 40说明傅里叶定律的意义,写出其表达式。 41导热中的热阻、推动力概念,单层平壁和多层平壁导热时如何计算其热阻和推动力?42为什么住宅中采用双层窗能起到保温作用? 43气温下降,应添加衣服,把保暖性好的衣服穿在里面好,还是穿在外面好?为什么?44保温瓶(热水瓶)在设计和使用过程中采取了哪些防止热损失的措施? 45总传热系数K的意义,它包含了哪几个分热阻? 46如何计算传热面积?如何计算壁温? 47列管式换热器的结构及其选型。 48强化传热的途径。 49何为单效蒸发,何为多效蒸发,多效蒸发与单效蒸发比较有什么优缺点? 50在蒸发过程中,为提高蒸汽利用率,你以为可采取哪些措施? 51蒸发中提高传热速率的途径有哪些? 52与常压蒸发相比真空蒸发有哪些优点。 53常用的机械制冷方式有哪些? 54 简述理想蒸汽压缩式制冷的组成及工作过程。 55分析冻结速率对食品质量的影响。 56常用的去湿方法按作用原理分哪几类? 57湿空气湿度大,则其相对湿度也大,这种说法对吗?为什么?

食品干燥基本知识

第12章 食品干燥原理 12.1 主要公式 12.1.1湿空气的热力学性质 1) 绝对湿度和相对湿度 绝对湿度为单位体积湿空气中水蒸汽的含量。 T R p v v v = ρ (kg/m 3) (12-1) s v s v p p =ρρ= φ (12-2) 式中,p v -水蒸汽分压,Pa ; p s -饱和水蒸汽分压,Pa ; v ρ-水蒸汽的密度,kg/m 3; s ρ-饱和水蒸气的密度,kg/m 3; R v -水蒸汽的气体常数,461.5 J/(kg ·K)。 2) 湿含量 湿含量是对单位质量干空气而言所含水蒸气的质量。 s s v v p P p p P p d φ-φ=-=622.0622 .0 (kg 水蒸气/kg 干空气) (12-3) 式中,P -湿空气压力,是干空气分压力和水蒸气分压力之和。 3) 湿空气的比热容和比体积 湿空气的比热容是以单位质量干空气为计算基础,即含1kg 干空气的湿空气温度升高1K 所需吸收的热量,它应等于1kg 干空气升温所需的热量和d kg 水蒸气升温所需热量

之和。 d C C C v a H += (J/kg 干空气·K) (12-4) 式中,C H 、C a 、C v -分别表示湿空气、干空气和水蒸气的比热容,kJ/(kg ·K)。因为干空气和水蒸气在温度0~120℃范围内的平均定压比热容分别约为 1.0和1.93kJ/(kg ·K),故有 d C H 93.10.1+= (kJ/kg 干空气·K) (12-5) 湿空气的比体积H v 是指含有单位质量干空气的湿空气所占有的体积(m 3/kg 干空气)。 ()d P T R v a H 608.11+= (m 3/kg 干空气) (12-6) 4) 湿空气的热含量 湿空气的热含量或焓h 是指含单位质量干空气的湿空气的焓。具体应用时,以0℃时干空气和液态水的焓值为零作为计算起点。 ()d T d h 250093.10.1++= (kJ/kg 干空气) (12-7) 5) 干球温度和湿球温度 )(d d L k T T s v d M -- =α (℃) (12-8) 式中,T M -湿球温度,℃; T -干球温度,℃; s d —液滴表面空气层的饱和湿含量; d k —气化系数; α-对流换热系数,(W/m 2·℃); v L —水的气化潜热。 6)湿空气混合后状态点

干燥设备原理动图

最全最专业的干燥设备原理动图(二) 发布日期:2017-11-15来源:粉体技术网 浏览次数:142 干燥过程就是脱除表面水分,同时发生传热和传质的单元操作过程。干 燥设备在石化企业中的应用非常普遍,如今更是在医药,食品,造纸等跟生 活密切相关的行业中得到广泛应用。完成干燥任务的机械设备通常是由多台 装置构成的系统,但往往称为干燥机或干燥器。例如,喷雾干燥系统称为喷 雾干燥机或喷雾干燥器, 冷冻干燥设备系统称为冷冻干燥机或冷冻干燥器等。 喷雾干燥器 20世纪初期,乳品生产开始应用喷雾干燥机,为大规模干燥液态物料提 供了有力的工具。 喷雾干燥器是将溶液、浆液或悬浮液通过喷雾器而形成雾状细滴并分散 于热气流中,使水分迅速汽化而达到干燥的目的。 热气流与物料可采用并流、 逆流或混合流等接触方式。这种干燥方法不需要将原料预先进行机械分离, 且干燥时间很短(一般为5?30s ),因此适宜于热敏性物料的干燥,如食品、 药品、生物制品、染料、塑料及化肥等。 喷 雾 -T 燥 器 空气进口 化工707剪営 -LT 湿料液 空气出口令 加松器 干煤产品

LPG高速离心喷雾干燥机 喷雾干燥的优点是干燥速率快、时间短,尤其适用于热敏物料的干燥;可连续操作,产品质量稳定;干燥过程中无粉尘飞扬,劳动条件较好;对于其它方法难于进行干燥的低浓度溶液,不需经蒸发、结晶、机械分离及粉碎等操作便可由料液直接获得干燥产品。 其缺点是对不耐高温的物料体积传热系数低,所需干燥器的容积大;单位产品耗热量大及动力消耗大。另外,对细粉粒产品需高效分离装置。 流化床和气流式干燥机 20世纪40年代开始,随着流化技术的发展,高强度、高生产率的沸腾床和气流式干燥机相继出现。 (1) 流化床干燥器

食品工程原理课程设计(奶粉喷雾干燥)

封面(按要求的格式制作)

食品工程原理课程设计任务书 专业:XXX 班级:XXX 姓名:XXX 一、计题目:年产全脂奶粉——奶粉喷雾干燥 二、设计条件: 1、生产任务:年产全脂奶粉750吨(学号:1--9); 800吨( 例) 850吨(学号:10--18); 900吨(学号:19--24); 950吨(学号:25--30) 以年工作日310天(例),300(学号尾号为单数);330天(学号尾数为双号),日工作二班,班实际喷雾时间6小时计。产品质量符合国家“全脂奶粉质量标准”。 2、进料状态:浓缩奶总固形物含量48%(例) 46%(学号5,6,11,12,17,18,23,24,29,30) 50%(学号:3,4,9,10,15,16,21,22,27,28) 52%(学号:1,2,8,7,13,14,19,20,25,26)温度55℃、密度1120kg/m2、表面张力0.049N/m、黏度15cp。 成品奶粉含水量≯2.5%(一级品)、密度600 kg/m2、比热2.1kJ/kg.K。 3、新鲜空气状态:t 0=20℃、ф =50%(例) t 0=22℃、ф =52%(学号1—10); t0=23℃、ф0=55%(学号11—20); t 0=25℃、ф =60%(学号21—30) 大气压760mmHg 4、热源:饱和水蒸气。 三、设计项目: a)工艺流程的确定 b)喷雾干燥装置的计算 c)辅助设备的选型及计算 d)绘制工艺流程图(涉及各设备平面图) e)编制设计说明书 四、设计时间和设计要求 时间:1周 要求:根据设计任务,确定方案合理,论证清楚,计算正确,简述简明,图纸整洁无误,书写整齐清洁。

食品工程原理——食品干燥原理

第12章食品干燥原理 用加热的方法除去湿物料中的湿分以获得固体产品的单元操作称为干燥。干燥方法按加热方式可分为四大类: (1)导热干燥热量通过与食品物料接触的加热面直接导入,使材料中的湿分汽化排除,达到干燥的目的。 (2)对流干燥热量以对流的方式传递给湿物料,使食品材料中的湿分汽化,以达到干燥的目的。干燥介质(空气)既是载热体又是载湿体。 (3)辐射干燥热量通过电磁波的形式由辐射加热器传递给食品材料表面,再通过材料自身的热量传递,使内部的湿分汽化,达到干燥的目的。 (4)介电加热干燥在高频电场中,食品材料中的湿分分子处于高速旋转与振动,由此产生的热量使湿分汽化,达到干燥的目的。 干燥操作既包含传热过程又包含传质过程,两者的传递方向可能相同,也可能不同,但遵循的规律是:

热量传递方向:热量总是由高温区向低温区传递。 物质传递方向:物质总是由高浓度(或高分压)区向低浓度(或低分压)区传递。 干燥进行的必要条件:物料表面的湿汽的压强必须大于干燥介质中湿分的分压。此差值越大,推动力越大。 本章所论及的湿分为水分,干燥介质为热空气。 1 湿空气的热力学性质 1.1 湿含量(湿度)H 湿含量是湿空气中水蒸汽的质量与绝干空气的质量之比。 v v a a v v a v p P p M n M n m m H -===2918 或 v v p P p H -=622.0 (kg/kg 绝干气) 式中:p v 、P-分别为水蒸汽分压和湿空气总压,Pa 或kPa 。 湿含量也可理解为单位质量(1kg )绝干空

气中所容纳的水蒸汽质量。 1. 2相对湿度φ 湿空气中水蒸汽分压与同温度下水的饱和蒸汽压之比。 s v p p =φ 式中:p v 、p s -分别为水蒸汽分压和同温度下水的饱和蒸汽压,Pa 或kPa 。 相对湿度用来衡量湿空气的不饱和程度,反映湿空气的吸收水汽的能力,φ值越小,吸收水汽的能力越强。 对于饱和湿空气,φ=1(或100%); 对于绝干空气,φ=0。 注意:当湿空气达到饱和时,表示其中所含的水蒸汽量已经达到最大值,超过此值的水分量必将以液态水的形式析出。因此,φ≤1。 ∴ s s p P p H φφ-=622.0

干燥设备原理动图

最全最专业的干燥设备原理动图(二)142 浏览次数:发布日期:2017-11-15 来源:粉体技术网干燥过程就是脱除表面水分,同时发生传热和传质的单元操作过程。干燥设备在石化企业中的应用非常普遍,如今更是在医药,食品,造纸等跟生活密切相关的行业中得到广泛应用。完成干燥任务的机械设备通常是由多台装置构成的系统,但往往称为干燥机或干燥器。例如,喷雾干燥系统称为喷冷冻干燥设备系统称为冷冻干燥机或冷冻干燥器等。雾干燥机或喷雾干燥器,喷雾干燥器 世纪初期,乳品生产开始应用喷雾干燥机,为大规模干燥液态物料提20 供了有力的工具。喷雾干燥器是将溶液、浆液或悬浮液通过喷雾器而形成雾状细滴并分散热气流与物料可采用并流、使水分迅速汽化而达到干燥的目的。于热气流中,逆流或混合流等接触方式。这种干燥方法不需要将原料预先进行机械分离,,因此适宜于热敏性物料的干燥,如食品、30s)5(且干燥时间很短一般为~药品、生物制品、染料、塑料及化肥等。专业文档供参考,如有帮助请下

载。. LPG高速离心喷雾干燥机可喷雾干燥的优点是干燥速率快、时间短,尤其适用于热敏物料的干燥;对于其它方;产品质量稳定;干燥过程中无粉尘飞扬,劳动条件较好连续操作,法难于进行干燥的低浓度溶液,不需经蒸发、结晶、机械分离及粉碎等操作便可由料液直接获得干燥产品。单位其缺点是对不耐高温的物料体积传热系数低,所需干燥器的容积大; 产品耗热量大及动力消耗大。另外,对细粉粒产品需高效分离装置。流化床和气流式干燥机高生产率的沸腾床年代开始,40随着流化技术的发展,高强度、世纪20 和气流式干燥机相继出现。(1)流化床干燥器专业文档供参考,如有帮助请下

化工原理——干燥

第七章 干燥 【例7-1】 已知湿空气的总压p t =101.3kPa ,相对湿度?=0.6,干球温度t =30℃。试求: ①湿度H ;②露点t d ;③绝热饱和温度;④将上述状况的空气在预热器中加热至100℃所需的热量。已知空气质量流量为100kg (以绝干空气计)/h ;⑤送入预热器的湿空气体积流量,m 3 /h 。 解:已知p t =101.3kPa ,?=0.6,t =30℃。 由饱和水蒸气表查得水在30℃时的蒸气压p s =4.25kPa ①湿度H 可由式7-4求得: 016025 46031012546062206220.......p p p .H s t s =?-??=-=??kg/kg ②按定义,露点是空气在湿度不变的条件下冷却到饱和时的温度,现已知 55225460...p p s =?==?kPa 由水蒸气表查得其对应的温度t d =21.4℃。 ③求绝热饱和温度t as 。按式(7-18) ()()H H c r t t as H as as --=/ (a ) 已知t =30℃并已算出H =0.016kg/kg ,又c H =1.01+1.88H =1.01+1.88×0.016=1.04kJ/kg ,而r as 、H as 是t as 的函数,皆为未知,可用试差法求解。 设t as =25℃,p as =3.17kPa ,H as =0.622 02.017 .33.10117 .3622.0=-=-as t as p p p kg/kg , r as =2434kJ/kg ,代入式(a )得t as =30-(2434/1.04)(0.02-0.016)=20.6℃<25℃。 可见所设的t as 偏高,由此求得的H as 也偏高,重设t as =23.7℃,相应的p as =2.94kPa ,H as =0.622×2.94/(101.3-2.94)=0.0186kg/kg ,r as =2438kJ/kg ,代入式(a )得t as =30-(2438/1.04)(0.0186-0.016)=23.9℃。两者基本相符,可认为t as =23.7℃。 ④预热器中加入的热量 Q =100×(1.01+1.88×0.016)(100-30) =7280kJ/h 或2.02kW ⑤送入预热器的湿空气体积流量 8825.46.03.1013.10127330273294.22100=?? ? ???-??? ??+?? =V m 3/h 【例7-2】 已知湿空气的总压为101.3kPa 相对湿度为50%,干球温度为20℃。试用I-H 图求解: (a )水气分压p ; (b )湿度H ; (c )焓I ; (d )露点t d ; (e )湿球温度t W ; (f )如将含500kg/h 干空气的湿空气预热至117℃,求所需热量Q 。 解:见本题附图。

最新化工原理干燥复习题

一、填空题: 1、干燥进行的必要条件是物料表面所产生的水汽(或其它蒸汽)压力__________________。 2、干燥这一单元操作,既属于传热过程,又属______________。 3、相对湿度φ值可以反映湿空气吸收水汽能力的大小,当φ值大时,表示该湿空气的吸收水汽的能力_________;当φ=0时。表示该空气为___________。 4、干燥速率曲线是在恒定干燥条件下测定的,其恒定干燥条件是指:_________________均恒定。 5、在一定温度下,物料中结合水分和非结合水分的划分是根据___________而定的;平衡水分和自由水分是根据__________而定的。 6、在一定空气状态下干燥某物料,能用干燥方法除去的水分为__________;首先除去的水分为____________;不能用干燥方法除的水分为__________。 7、已知某物料含水量X1=0.4kg水/kg绝干料,从该物料干燥速率曲线可知:临界含水量X C=0.25kg水/kg绝干料,平衡含水量X*=0.05kg水/kg绝干料,则物料的非结合水分为__________,结合水分为__________,自由水分为___________,可除去的结合水分为________。 8、作为干燥介质的湿空气,其预热的目的____________________________ _____________________。 9、当空气的湿含量一定时,其温度愈高,则相对温度愈_______,表明空气的吸湿能力愈__________,所以湿空气在进入干燥器之____________都要经______________。 10、在等速干燥阶段,干燥速率____________,物料表面始终保持被润湿,物料表面的温度等于________________,而在干燥的降速阶段物料的温度_________________。 11、固体物料的干燥,一般分为_________________两个阶段。 12、在对流干燥器中最常用的干燥介质是_______________,它既是__________又是______。 13、等焓干燥过程的条件是_________________________________________ _________________。 14、若将湿空气的温度降至其露点以下,则湿空气中的部分水蒸汽___________。 15、对于不饱和空气,表示该空气的三个温度,即:干球温度t,湿球温度t W和露点t d间的关系是______________。 16、由干燥速率曲线可知恒速干燥阶段所除去的水分是__________,降速干燥阶段除去的

化工原理 固体干燥知识点

第14章 固体干燥 知识要点 干燥是指向物料供热以汽化其中的湿分的操作。本章主要讨论以空气为干燥介质、湿分为水的对流干燥过程。学习本章应重点掌握湿空气的性质参数与湿度图、湿物料中的水分性质、干燥过程的物料衡算与热量衡算。一般掌握干燥过程的速率与干燥时间的计算。了解干燥器的类型与适用场合,提高干燥过程的热效率与强化干燥过程的措施。本章主要知识点间的联系图如下图所示。 湿空气的性质 物料中水分性质 干燥过程物料衡算 干燥过程热量衡算干燥速率与干燥时间 干燥器 干燥过程强化 图14-1 干燥一章主要知识点联系图 1. 概述 对流干燥的特点:热、质反向传递过程 传热:固相←气相 推动力:温度差 传质:固相→气相 推动力:水汽分压差 2. 干燥静力学 (1) 湿空气的状态参数 ① 空气中水分含量的表示方法 a . 绝对湿度(湿度) 0.622 p H p p =-水汽水汽 b . 饱和湿度 0.622 s s s p H p p =- c . 相对湿度 p ?= 水汽 一定温度、压力下空气中水汽分压可能达到的最大值 s () p p ≤s /p p 水汽s () p p >/p p 水汽= ② 湿空气温度的表示方法 a . 干球温度t :简称温度,指空气的真实温度,可直接用普通温度计测量。

b . 露点温度t d :在总压不变的条件下,不饱和湿空气等湿降温....至饱和状态时的温度。 c . 绝热饱和温度t as : 指少量空气与大量水经长时间绝热接触后达到的稳定温度。 d . 湿球温度t w :指大量空气与少量水经长时间绝热接触后达到的稳定温度。 e . 湿空气的四种温度间的关系 不饱和湿空气:()d W as t t t t >> 饱和湿空气:()d W as t t t t == ③ 湿空气的比热容(湿比热容)c pH :将1kg 干空气和其所带的H kg 水汽的温度升高1℃所需的热量,单位 kJ/(kg ?℃)。 pH 1.01 1.88c H =+ ④ 湿空气的焓I :指1kg 干气及所带的H kg 水汽所占的总体积,单位m 3/kg 干气。 (1.01 1.88) 2 500I H t H =++ ⑤ 湿空气的比体积:指1kg 干气及所带的H kg 水汽所占的总体积,单位m 3/kg 干气。 常压下温度为t ℃、湿度为H 的湿空气的比体积为 )273)(1056.41083.2(33H +?+?=--t H v (2) 湿度图 湿空气的各种性质之间存在着一定的函数关系,这些关系除了可用前面介绍的公式表示外,还可用湿空气的性质图来表示。在总压一定时,湿空气仅有两个独立的性质参数。从形式上看,常用的有焓I —湿度H 图、温度t —湿度H 图。 (3) 水分在气固两相间的平衡 ① 湿物料中水分含量的表示方法 湿基含水量 w = 湿物料中水分的质量 湿物料总质量 kg 水/kg 湿料 干基含水量 量 湿物料中绝干物料的质湿物料中水分的质量= X kg 水/kg 绝干料 二者关系 X X w += 1 w w X -=1 ② 相对湿度曲线 1.0 相对湿度φ X max 0 X * X t 平衡水分 自由水分 非结合水分 结合水分 图14-2 相对湿度曲线 ③ 平衡水分、自由水分、结合水分、非结合水分间的差异(表14-1)

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1,影响对流传热系数的因素:P127 ①流体的状态:液体、气体、蒸汽及在传热过程中是否有相变。 ②流体的物理性质:影响较大的物性如密度ρ、比热c p、导热系数λ、粘度μ等。 ③流体的运动状况:层流、过渡流或湍流。 ④流体对流的状况:自然对流,强制对流 ⑤传热表面的形状、位置及大小:如管、板、管径、管长、管子排列方式、垂直放置或水平放置等。 2,如何达到快速蒸发P169 欲提高蒸发器的生产强度,必须提高传热系数或增大传热温差,或两者同时增加 A,增大传热温差:提高加热蒸汽的压力和分离室的真空度。 B,使传热系数增大:排除不凝性气体,减小冷凝侧热阻;加阻垢剂,定期清洗,减小沸腾侧的污垢热阻 3,提高蒸汽经济性:a,多效蒸发b,抽出额外蒸汽,c,冷凝水显热利用,d,热泵蒸发 4,离心泵的工作原理。 答:先将泵壳内灌满被输送的液体。启动泵轴带动叶轮旋转,叶片之间的液体随叶轮一起旋转,在离心力的作用下,液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口处被甩到叶轮外围,以很高的速度流入泵壳,液体流到蜗形通道后,由于截面逐渐扩大,大部分动能转变为静压能。于是液体以较高的压力,从压出口进入压出管,输送到所需的场所。当叶轮中心的液体被甩出后,泵壳的吸入口就形成了一定的真空,外面的大气压力迫使液体经底阀吸入管进入泵内,填补了液体排出后的空间。这样,只要叶轮旋转不停,液体就源源不断地被吸入与排出 5、简述升膜式蒸发器(或降膜式蒸发器)的工作原理。 6、以套管式热交换器(列管式热交换器、平板式热交换器等)为例,说明强化传热的方法。以板式为例,使总传热系数提高的方法:1,板片采用导热性能好的金属材料,减小传导热阻。2流体在板间流动,单位体积流体的传热面积大。3板片冲压成波纹状,增加流体湍动,减小对流热阻,增大传热面积。 7,影响萃取操作的因素有:(萃取剂的选择) 1.萃取剂对萃取过程的影响:萃取剂的选择(选择性系数B大于Ka/Kb和分配系数K越大越好) 2.溶剂S和稀释剂B的互溶度的影响,越小越容易分离 3.溶剂的物理性质:S与原溶液应有较大的密度差影响界面张力易乳化难分层但过大液得分散差 4.溶剂的化学性质:化学稳定性热稳定性抗氧化性 5.溶剂的回收难易:溶剂的费用影响它的经济性的重要环节要求溶剂提取它的组分的相对挥发度要大特别是不应形成恒沸液 6.溶剂的经济性:尽量选择价廉物美的材料且来源方便 7.操作温度的影响:温度越低两相区域面积越大有利于萃取操作

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