(
课件网) 第6章 固体干燥 6.3湿物料中水分的性质 (一)水与物料不同的结合方式 1.吸附水分 ①吸水性物料以吸附力结合 的水分.； ②湿物料粗糙表面上机械地 附着的水分 2.毛细管水分(多孔性物质) ①较大毛细管孔隙内水分同机械吸 附水分； ②较小毛细管孔隙内水分受毛细管力作用。 物料在结晶过程中以化学力结合的水分。 。 渗透进物料的细胞壁中，使物料体积增加，并成为物料的组成部分，极难脱除。 4.化学结合水分(不在干燥之列) 3.物料细胞壁内水分(溶胀水分) (二)物料中的水分分类： 1、平衡水分与自由水分：根据物料中所含水分在一定的条件下能否用对流干燥的方法将除去来划分为平衡水分和自由水分。 （1） 平衡水分（X*）—不能用干燥方法除去的水分。 X* = f（物料种类、空气性质） （2） 自由水分（X－X*———可用干燥方法除去的水分。 如将某一物料与一定温度及湿度地空气相接触，物料将被除去或吸收水分，直到物料表面所产生的水蒸汽压力与空气中的水蒸汽压力相等为止，而使物料的含水量达于一定数值，此数值称为该光线状态下此物料的平衡含水量。 平衡水分因物料种类的不同有很大的差别；同一种物料的平衡水分也因空气状态的不同而异。 只有使物料与相对湿度百分数为零的空气相接触，才能获得绝干的物料；反之如果使物料与一定湿度的空气接触，物料中总有一部分水（即平衡水分）不能除去。故平衡水分是在一定的空气状态下物料可以被干燥的最大限度。 结合水是指存在于物料细胞壁内的水分、小毛细管中的水分以及胶体结构物料中的水分等。这些水分与物料结合力强，因此结合水分的特点是产生低蒸汽压，即其蒸汽压低于同温度下纯水的蒸汽压，所以结合水是较难除去的水分。 非结合水是指存在于物料表上的润湿水以及颗粒堆积层中的大空隙中的水分等。这些水与物料结合力弱，其蒸汽压与同温度下纯水的饱和蒸汽压相同，因此非结合水的气化与纯水的气化相同，在干燥过程中易被除去。 2、结合水分与非结合水分 结合水与非结合水分都很难用实验方法直接测定，但可根据它们的特点，而利用平衡关系外推得到。在一定温度下，物料中的结合水与非结合水的划分，只取决于物料本身的特性，而与其接触的空气无关。 平衡水分一定是结合水分。 φ 100％ 50％ X 自由水分 结合水分 非结合水 总水分 平衡水分 【例题】在常压25℃下，水分在ZnO与空气间的平衡关系为：相对湿度 φ＝100%，平衡含水量X*＝0.02 kg水/kg干料相对湿度 φ＝40%，平衡含水量X*＝0.007 kg水/kg干料，现ZnO的含水量为0.25 kg水/kg干料，令其与25℃， φ＝40%的空气接触，求物料的自由水分、平衡水分、结合水分和非结合水分。 案例分析 练习题 常压下,已知25℃时氯化镁物料的气固两相水分的平衡关系是:当Φ=100%时,X*=0.02㎏水/ ㎏绝干物料;当Φ=40%时, X*=0.007㎏水/ ㎏绝干物料.设氯化镁的含水量为0.25㎏水/ ㎏绝干物料,若t=25 ℃,与 Φ=40%的恒定空气长时间充分接触,试问物料的平衡含水量,自由含水量,结合水,非结合水的含水量是多少 干燥设备的设计计算 平衡关系———干燥方向与极限 速率关系———干燥时间长短 干燥静力学 干燥动力学 热量衡算 Q L W 物料衡算 6.4干燥过程的物料衡算 干燥———气、固同时传质、热的过程。 而物料的性质、形状、尺寸、受热能力以及干燥要求千差万别，使得干燥介质、设备类型、 加热方式、干介与物料间流向等的选择，以及某些参数的确定都必须根据具体情况决定。 设计型计算 用已知条件和干燥要求确定 操作参数(L，W，Q等) 和设备的工艺尺寸(干燥 时间和干燥设备的截面积) 。 一.物料衡算 物料衡算要解决的问题是：①将湿物料干燥到指定的含水量所需蒸发的水分量；②干 ... ...
