化工单元操作技术张郢峰34课件.pptVIP

化工单元操作技术张郢峰项目五干燥技术Drying任务一认识干燥生产装置及工艺流程任务二干燥过程工艺条件的确定——湿空气的性质任务三干燥过程工艺条件的确定——物料、热量衡算任务四恒定干燥条件下的干燥过程的计算化工单元操作技术Contents目1连续干燥过程的物料衡算2录连续干燥过程的热量衡算化工单元操作技术任务三连续干燥过程的热量衡算3.热量衡算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预热器干燥器化工单元操作技术任务三连续干燥过程的热量衡算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。立筒式金属体燃煤间接加热热风炉化工单元操作技术任务三连续干燥过程的热量衡算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：化工单元操作技术任务三连续干燥过程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：化工单元操作技术任务三连续干燥过程的热量衡算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。化工单元操作技术任务三连续干燥过程的热量衡算干燥器的热效率干燥器的热效率：汽化湿分所需热量与加入干燥系统的总热量之比值。（因为汽化湿分的热量才是有效热量）干燥系统的热效率表明干燥系统热利用率的好坏。干燥系统的热效率是干燥过程经济性的重要指标。η高表明热利用率好。为了提高η可采取如下措施：化工单元操作技术任务三连续干燥过程的热量衡算例对例1的干燥系统，湿空气在预热器中从20℃升温至90℃进入干燥器，空气在干燥器中经历等焓增湿过程。湿物料进出干燥器的温度分别为20℃及45℃，绝干物料的比热容为2.44kJ/(kg绝干物料,℃)。忽略干燥系统的热损失。试计算：(1)预热器的传热量；(2)空气离开干燥器的温度；(3)干燥器补充的热量；(4)干燥系统的热效率；(5)H-I图上表达空气在干燥系统中的状态变化情况。解：前已求出Gc=1408kg绝干气/h，X1=0.136，X2=0.0204，W=163.3kg/h，L=9079绝干气/h。(1)预热器的传热量：化工单元操作技术任务三连续干燥过程的热量衡算(2)空气离开干燥器的温度由于空气在干燥器中经历等焓增湿过程，则：式中H1=H0=0.01kg/kg绝干气，H2=0.028kg/kg绝干气，代入上式：解得：t2=45℃(3)干燥器补充的热量已知I2=I1，QL=0，则化工单元操作技术任务三连续干燥过程的热量衡算其中：(4)干燥系统的热效率化工单元操作技术任务三连续干燥过程的热量衡算(5)H-I图上表达空气在干燥系统中的状态变化情况：φ=100%t1t0H0=H1H2ABC化工单元操作技术任务三连续干燥过程的热量衡算干燥器的热量衡算——干燥器进、出口气体状态的确定理想干燥过程（或等焓干燥过程）：气体放出的显热全部用于湿分汽化。多数工业干燥器无补充加热，如果散热损失可视为零且物料的初始温度与产品温度相同，则加热物料所消耗的热量为零；或当干燥器的补充加热量恰等于加热物料和散热损失的热量，则干燥过程可视为理想干燥过程。可认为进入干燥器的空气状态是沿等I1线变化的，所以只要确定出口废气的另一个独立状态参数（如规定出口废气的温度t2或相对湿度φ1），出干燥器的废气状态即被完全确定。化工单元操作技术任务三连续干燥过程的热量衡算非等焓干燥过程（又称非绝热干燥过程）通常又分为两种情况：1.若干燥器内不补充加热，即QD=0，而物料进出口干燥器的焓差及热损失不能忽略时，由式（9-38a）得或