化学工程与工艺干燥技术课件干燥任务五 -.ppt

* 干燥任务三 干燥过程的物料与热量衡算 （一） 1．进行水分蒸发量、空气消耗量、干燥产品流量等计算。 2.根据相关数据进行干燥过程的热量衡算。 3.分析提高热效率的措施 。 * 布置任务：1. 用一连续干燥器干燥含水量为50%的悬浮液，每小时处理湿物料1000kg,经干燥后物料的含水量降至2%（湿基），以t0=20℃的空气作为干燥介质，初始湿度H0为0.008kg水/kg干空气，离开干燥器时的湿度H2不超过0.05kg水/kg干空气. 假设干燥过程无物料损失。 （1）选用适宜的干燥 器形式，并说明理由。 （2）计算水分蒸发量。 （3）计算空气消耗量。 （4）计算干燥产品质量。 2.在一个通常的干燥工艺中，采用废气循环的目的是什麽，并总结提高干燥过程热效率的措施。 * 一、湿物料中含水量的表示方法 1、湿基含水量w 2、干基含水量X 3、换算关系 * 求解： 干燥介质用量，蒸发的水分量等 预热器 L, t0 , H0 L, t1 , H1 干 燥 室 L, t2 , H2 湿物料 G1, w1, (X1) 产品 G2, w2, (X2) 新鲜空气 废气 L ——绝干空气质量流量，[kg干气/h]； G1、G2 ——物料进出干燥器总量，[kg物料/h]。 * 2、空气消耗量L 1、水分蒸发量 ＝湿物料中水分减少量＝湿空气中水分增加量 绝对干物料质量 * 3、干燥产品流量G2 对干燥器作绝干物料的衡算 每蒸发1kg水分时，消耗的绝干空气量l 由于夏天的湿度比冬天大，故对同一干燥过程，夏天的单位空气消耗量l 为大。 * 三、干燥系统的热量衡算 1、热量衡算的基本方程 QP：预热器内加入热量，[kJ/h]； QD：干燥室内加入热量，[kJ/h]。 外加总热量 Q＝QP＋QD L H0,t0,I0 L H1,t1,I1 Qp QD G2,X2,θ2,I?2 L H2,t2,I2 G1,X1,θ1,I?1 QL 预热器 干燥器 QL’ * 通过干燥器的热量衡算可以确定物料干燥所消耗的热量或干燥器排出空气的状态(H2，t2，I2 )。 * 1 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 * 假设： （1）新鲜空气中水蒸气的焓等于离开干燥器时废空气中水蒸气的焓，即：Iv0=Iv2。 （2）进出干燥器的湿物料比热相等，即：Cm1=Cm2=Cm。 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。 +QL’ +QL’ * 4 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 * 提高热效率的措施 减少干燥系统的各项热量损失，做好干燥系统的保温工作；为防止干燥系统的泄漏，一般在干燥系统中采用送风机和引风机串联使用，经合理调整使系统处于零压状态工作； 降低干燥器的蒸发负荷； 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，利用其预热冷空气。 * 例：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。 t0=200C tw0=170C t1=970C Qp QD=0 G2=4030kg/h w2=0.18% θ2=360C t2=400C tw2=320C θ1=310C w1=1.27% QL 预热器 干燥器 例题 * 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 * （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=0.0