第八章干燥设备第一节固体物料干燥的机理一物料的干燥干燥过程:利用热能除去固体湿物料中的湿分(水或有机溶剂)的单元操作。物料经过干燥:使湿分降低至规定的指标;使物料便于进一步的加工、包装、运输、贮存和使用;使物料更性能稳定。干燥过程的本质:被除去的湿分从固相转移到气相中(固相为被干燥的物料,气相为干燥介质)。二物料中水分的性质在含水的物料中,所含水分的性质与固体物料的结构性质及其相互作用的有关,对干燥过程有着重大的影响。关于水分与物料的结合状态有着不同的分类方法,一般可以分为以下几种:非结合水分总水分自由水分平衡水分结合水分x*x0x1空气相对湿度φ100%物料的含水量01.按物料与水分的结合方式分:(1)化学结合水;(2)物理化学结合水;(3)机械结合水。2.按水分去除的难易程度分:(1)结合水(boundwater);(2)非结合水(unboundwater)。3.按水分能否用干燥方法去除分类:(1)自由水分(freewater);(2)平衡水分(equilibriumwater)。结合水分包括物料细胞壁内的水分、物料内小毛细管中的水分、及以结晶水的形态存在于固体物料之中的水分等。这种水分是籍化学力或物理化学力与物料相结合的,由于结合力强,干燥过程除去较难。非结合水分包括机械地附着于固体表面的水分,如物料表面的吸附水分、较大孔隙中的水分等。物料中非结合水分与物料的结合力弱,在干燥过程中容易除去。三干燥机理干燥时有两个过程同时进行:热量由气体传递给湿物料,温度升高(传热过程);物料内部的水分向表面扩散,在物料表面汽化被气流带走(传质过程)。因此,干燥过程是传热、传质同时进行的过程,且二者的传递方向相反。空气既是载热体,又是载湿体,干燥速率与传质速率和传热速率有关。传质过程分内部扩散和外部扩散两个过程:引起内部扩散的推动力是物料内部与表面间的湿度梯度;导致外部扩散的推动力是物料表面水蒸气分压和气流主体水蒸气分压的差值。当湿物料(其含水量大于平衡含水量)与干燥介质(热空气)接触,其表面水分汽化,形成表面与内部的湿度差,水分由内部向表面扩散。在干燥的不同时期,其控制机理不同:1表面汽化控制:表面汽化速率<内部扩散速率内部水分能迅速到达表面,物料表面足够湿润,此时干燥速率受表面汽化速率控制,此类干燥操作完全受干燥介质性质而定。强化操作必须改善外部传递因素,如提高气体温度,降低气体湿度,改善气体与物料间的流动和接触状态,或提高干燥室的真空度。2内部...