干燥3速率及曲線課件

★物料中所含水分性質(zhì)★干燥速率★干燥曲線★影響干燥速率的因素干燥過(guò)程的速率及曲線12/30/20221★物料中所含水分性質(zhì)★干燥速率★干燥曲線★影響干燥速率的因素干燥過(guò)程中，濕分從物料內(nèi)部向表面遷移，再?gòu)奈锪媳砻嫦蚋稍锝橘|(zhì)汽化，用干燥的方法從物料中去除水分，應(yīng)該研究水分同物料的結(jié)合方式及水分的汽化速率等。12/30/20222干燥過(guò)程中，濕分從物料內(nèi)部向表面遷移，再?gòu)奈锪衔锪现兴值男再|(zhì)吸附水分：濕物料的粗糙外表面附著的水分。毛細(xì)管水分：多孔性物料的孔隙中所含的水分。溶脹水分：是物料組成的一部分，可透入物料細(xì)胞壁內(nèi)，使物料的體積為之增大。12/30/20223物料中所含水分的性質(zhì)吸附水分：濕物料的粗糙外表面附著12/2平衡水分與自由水分根據(jù)物料在一定的干燥條件下，其中所含水分能否用干燥的方法除去來(lái)劃分，可分為平衡水分與自由水分。

平衡水分用X*表示，為一定干燥條件下的干燥極限。

自由水為干燥中能夠被除去的水分。

12/30/20224平衡水分與自由水分根據(jù)物料在一定的干燥條件下，其中所結(jié)合水和非結(jié)合水結(jié)合水：通過(guò)化學(xué)力或物理化學(xué)力與固體物料相結(jié)合的水分稱為結(jié)合水分。如：結(jié)晶水、毛細(xì)管中的水及細(xì)胞中溶脹的水分。不易除去。非結(jié)合水：物料中所含的大于結(jié)合水分的那部分水分，稱為非結(jié)合水分。非結(jié)合水分通過(guò)機(jī)械的方法附著在固體物料上。較易除去。12/30/20225結(jié)合水和非結(jié)合水結(jié)合水：通過(guò)化學(xué)力或物理化學(xué)力與固體物料相結(jié)水分總結(jié)

能不能被除去：平衡水分和自由水分

結(jié)合方式：結(jié)合水和非結(jié)合水

自由水不能被除去，非結(jié)合水能被除去，一部分結(jié)合水不能被除去。12/30/20226水分總結(jié)

能不能被除去：平衡水分和自由水分

結(jié)合方式：結(jié)合水某些物料的平衡水分1－新聞紙；2－羊毛、毛織物；3－硝化纖維4－絲；5－皮革；6－陶土；7－煙葉；8－肥皂9－牛皮膠;10－木材12/30/20227某些物料的平衡水分12/28/20227固體物料中水分的區(qū)分（t為定值）12/30/20228固體物料中水分的區(qū)分12/28/20228干燥速率和干燥曲線干燥速率

干燥速率為單位時(shí)間在單位干燥面積上汽化的水分量，用表示，單位為㎏/m2·s12/30/20229干燥速率和干燥曲線干燥速率12/28/20229干燥速率曲線恒定干燥條件下某物料的干燥曲線12/30/202210干燥速率曲線恒定干燥條件下某物料的干燥曲線12/28/202恒定干燥條件下干燥速率曲線恒定干燥條件下某物料的干燥曲線12/30/202211恒定干燥條件下干燥速率曲線恒定干燥條件下某12/28/2022.干燥速率曲線ABC段：恒速干燥階段AB段：預(yù)熱段BC段：恒速段CDE段：降速干燥階段C點(diǎn)：臨界點(diǎn)XC：臨界含水量E點(diǎn)：平衡點(diǎn)X*：平衡水分12/30/2022122.干燥速率曲線ABC段：恒速干燥階段C點(diǎn)：臨界點(diǎn)12/2影響干燥速率的因素影響恒速干燥速率的因素由恒速干燥的特點(diǎn)可知，恒速階段的干燥速率與物料的種類無(wú)關(guān)，與物料內(nèi)部結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，主要和以下因素有關(guān)：（1）干燥介質(zhì)條件干燥介質(zhì)條件是指空氣的狀態(tài)及流動(dòng)速度。提高空氣溫度、降低濕度，可增大傳熱及傳質(zhì)推動(dòng)力。提高空氣流速，可增大對(duì)流傳熱系數(shù)與對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)。所以，提高空氣溫度，降低空氣濕度，增大空氣流速能提高恒速干燥階段的干燥速率。12/30/202213影響干燥速率的因素影響恒速干燥速率的因素12/28/2022（2）物料的尺寸及與空氣的接觸面積物料尺寸較小時(shí)提供的干燥面積大，干燥速率高。同樣尺寸的物料，物料與空氣接觸方式對(duì)干燥速率有很大影響。物料顆粒與空氣一般有三種不同的接觸方式。物料分散懸浮于氣流中接觸方式最好，不僅對(duì)流傳熱系數(shù)與對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)大，而且空氣與物料接觸面積也大，其次是氣流穿過(guò)物料層的接觸方式，而氣流掠過(guò)物料層的接觸方式與物料接觸不良，干燥速率最低。12/30/202214（2）物料的尺寸及與空氣的接觸面積物料尺寸較小時(shí)提供的干燥影響降速干燥速率的因素降速干燥階段的特點(diǎn)是濕物料只有結(jié)合水分，干燥速率與干燥介質(zhì)的條件關(guān)系不大，影響因素主要有：（1）物料本身的性質(zhì)物料本身的性質(zhì)包括物料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物料與水的結(jié)合形式等，這些因素對(duì)干燥速率有很大影響。不過(guò)物料本身的性質(zhì)，通常是不能改變的因素。（2）物料溫度在同一濕含量的情況下，提高物料溫度可以減小內(nèi)部傳質(zhì)阻力，使干燥速率加快。（3）物料的形狀和尺寸物料的形狀和尺寸影響著內(nèi)部水分的傳遞。物料越薄或直徑越小對(duì)提高干燥速率有利。（4）氣體與物料接觸方式一定大小的物料如與氣體接觸方式不同，其傳質(zhì)距離和傳質(zhì)面積不同。若將物料分散在氣流中，則傳質(zhì)距離會(huì)縮短，傳質(zhì)面積會(huì)大大提高，干燥速率會(huì)大幅度提高。12/30/202215影響降速干燥速率的因素12/28/202215★物料中所含水分性質(zhì)★干燥速率★干燥曲線★影響干燥速率的因素干燥過(guò)程的速率及曲線12/30/202216★物料中所含水分性質(zhì)★干燥速率★干燥曲線★影響干燥速率的因素干燥過(guò)程中，濕分從物料內(nèi)部向表面遷移，再?gòu)奈锪媳砻嫦蚋稍锝橘|(zhì)汽化，用干燥的方法從物料中去除水分，應(yīng)該研究水分同物料的結(jié)合方式及水分的汽化速率等。12/30/202217干燥過(guò)程中，濕分從物料內(nèi)部向表面遷移，再?gòu)奈锪衔锪现兴值男再|(zhì)吸附水分：濕物料的粗糙外表面附著的水分。毛細(xì)管水分：多孔性物料的孔隙中所含的水分。溶脹水分：是物料組成的一部分，可透入物料細(xì)胞壁內(nèi)，使物料的體積為之增大。12/30/202218物料中所含水分的性質(zhì)吸附水分：濕物料的粗糙外表面附著12/2平衡水分與自由水分根據(jù)物料在一定的干燥條件下，其中所含水分能否用干燥的方法除去來(lái)劃分，可分為平衡水分與自由水分。

平衡水分用X*表示，為一定干燥條件下的干燥極限。

自由水為干燥中能夠被除去的水分。

12/30/202219平衡水分與自由水分根據(jù)物料在一定的干燥條件下，其中所結(jié)合水和非結(jié)合水結(jié)合水：通過(guò)化學(xué)力或物理化學(xué)力與固體物料相結(jié)合的水分稱為結(jié)合水分。如：結(jié)晶水、毛細(xì)管中的水及細(xì)胞中溶脹的水分。不易除去。非結(jié)合水：物料中所含的大于結(jié)合水分的那部分水分，稱為非結(jié)合水分。非結(jié)合水分通過(guò)機(jī)械的方法附著在固體物料上。較易除去。12/30/202220結(jié)合水和非結(jié)合水結(jié)合水：通過(guò)化學(xué)力或物理化學(xué)力與固體物料相結(jié)水分總結(jié)

能不能被除去：平衡水分和自由水分

結(jié)合方式：結(jié)合水和非結(jié)合水

自由水不能被除去，非結(jié)合水能被除去，一部分結(jié)合水不能被除去。12/30/202221水分總結(jié)

能不能被除去：平衡水分和自由水分

結(jié)合方式：結(jié)合水某些物料的平衡水分1－新聞紙；2－羊毛、毛織物；3－硝化纖維4－絲；5－皮革；6－陶土；7－煙葉；8－肥皂9－牛皮膠;10－木材12/30/202222某些物料的平衡水分12/28/20227固體物料中水分的區(qū)分（t為定值）12/30/202223固體物料中水分的區(qū)分12/28/20228干燥速率和干燥曲線干燥速率

干燥速率為單位時(shí)間在單位干燥面積上汽化的水分量，用表示，單位為㎏/m2·s12/30/202224干燥速率和干燥曲線干燥速率12/28/20229干燥速率曲線恒定干燥條件下某物料的干燥曲線12/30/202225干燥速率曲線恒定干燥條件下某物料的干燥曲線12/28/202恒定干燥條件下干燥速率曲線恒定干燥條件下某物料的干燥曲線12/30/202226恒定干燥條件下干燥速率曲線恒定干燥條件下某12/28/2022.干燥速率曲線ABC段：恒速干燥階段AB段：預(yù)熱段BC段：恒速段CDE段：降速干燥階段C點(diǎn)：臨界點(diǎn)XC：臨界含水量E點(diǎn)：平衡點(diǎn)X*：平衡水分12/30/2022272.干燥速率曲線ABC段：恒速干燥階段C點(diǎn)：臨界點(diǎn)12/2影響干燥速率的因素影響恒速干燥速率的因素由恒速干燥的特點(diǎn)可知，恒速階段的干燥速率與物料的種類無(wú)關(guān)，與物料內(nèi)部結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，主要和以下因素有關(guān)：（1）干燥介質(zhì)條件干燥介質(zhì)條件是指空氣的狀態(tài)及流動(dòng)速度。提高空氣溫度、降低濕度，可增大傳熱及傳質(zhì)推動(dòng)力。提高空氣流速，可增大對(duì)流傳熱系數(shù)與對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)。所以，提高空氣溫度，降低空氣濕度，增大空氣流速能提高恒速干燥階段的干燥速率。12/30/202228影響干燥速率的因素影響恒速干燥速率的因素12/28/2022（2）物料的尺寸及與空氣的接觸面積物料尺寸較小時(shí)提供的干燥面積大，干燥速率高。同樣尺寸的物料，物料與空氣接觸方式對(duì)干燥速率有很大影響。物料顆粒與空氣一般有三種不同的接觸方式。物料分散懸浮于氣流中接觸方式最好，不僅對(duì)流傳熱系數(shù)與對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)大，而且空氣與物料接觸面積也大，其次是氣流穿過(guò)物料層的接觸方式，而氣流掠過(guò)物料層的接觸方式與物料接觸不良，干燥速率最低。12/30/202229（2）物料的尺寸及與空氣的接觸面積物料尺寸較小時(shí)提供的干燥影響降速干燥速率的因素降速干燥階段的特點(diǎn)是濕物料只有結(jié)合水分，干燥速率與干燥介質(zhì)的條件關(guān)系不大，影響因素主要有：（1）物料本身的性質(zhì)物料本身的性質(zhì)包括物料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物料與水的結(jié)合形式等，這些因素對(duì)干燥速率有很大影響。不過(guò)物料本身的性質(zhì)，通常是不能改