制药工程原理与设备干燥.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-09 格式:PPTX 页数:160 大小:7.9MB 金币:10 举报 版权申诉
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湿空气由绝干空气和水气所组成,绝干空气的性质可从附录中查得,水气的性质也可从有关手册中查得。而由绝干空气和水气所组成的湿空气的性质要复杂得多。干燥过程通常在常压下进行,此状态下的湿空气可视为理想气体,因此理想气体定律均适用于湿空气。在干燥过程中,热空气中的水气量不断发生改变,但其中的绝干空气仅作为湿和热的载体,其质量保持不变。因此,湿空气的许多物理性质的量值,以单位质量的绝干空气为基准来表示较为方便。1.干球温度用普通温度计测出的湿空气的温度称为干球温度,它是湿空气的真实温度,常用t表示,单位为oC或K。2.压力由道尔顿分压定律可知:3.湿度当空气达到饱和时,其吸湿能力已达极限。可见,饱和湿度实际上反映了空气吸湿能力的限度。当H<Hs时,湿空气呈不饱和状态,具有吸湿能力,且H的值愈小,湿空气的吸湿能力就愈大;当H=Hs时,湿空气呈饱和状态,不具有吸湿能力;当H>Hs时,湿空气呈过饱和状态,此时湿空气不仅不能吸湿,而且会使物料反潮。4.相对湿度相对湿度的大小可衡量湿空气的不饱和程度。当=100%时,该湿空气不具有吸湿能力,不能作为载湿体。当=0时,表明湿空气中完全不含水气,该湿空气称为绝干空气,此时湿空气的吸湿能力达到最大。理论上,使用绝干空气作为干燥介质可获得绝干物料。可见,湿空气的值的大小反映了湿空气载湿能力的大小。当总压P和湿度H一定时,由于饱和蒸气压ps的值随温度的升高而增大,因此相对湿度的值随温度的升高而下降。换言之,提高温度可增加湿空气的载湿能力,这是湿空气需预热的主要原因之一。当温度一定时,饱和蒸气压ps为定值。若H也为定值,则的值随总压P的增加而增大。可见,降低操作压力可提高湿空气的载湿能力,这正是工业生产中常采用常压或减压干燥,但不采用加压干燥的主要原因。含1kg绝干空气的湿空气所具有的体积,称为湿空气的比容或湿容积。常压下,温度为t、湿度为H的湿空气常压下,将1kg绝干空气及其所带有的Hkg水气升高10C所需的热量,称为湿空气的比热或湿热,单位为kJkg-1oC-1。含有1kg绝干空气的湿空气所具有的焓,称为湿空气的焓,单位为kJkg绝干空气-1。湿空气所具有的焓可分为两部分,一部分由(1.01+1.88H)t确定,其值反映湿空气所具有的显热;另一部分由2491H确定,其值反映湿空气所具有的潜热。在干燥过程中,只能利用湿空气所具有的显热,而潜热是不能利用的。提高湿空气的温度或湿度,均能提高湿空气的焓,但提高温度主要增加湿空气的显热,而提高湿度主要增加湿空气的潜热。因此,将湿空气预热至较高温度后再送入干燥器,对干燥操作是有利的,这是湿空气需要预热的又一主要原因。8.湿球温度湿球温度计在空气中达到稳定时的温度,称为湿球温度,以tW表示,单位为oC或K。空气传给水分的显热等于水分汽化所需的潜热,此时水温将维持恒定,该水温即为湿空气的湿球温度。湿球温度并非湿空气的真实温度,而是当湿纱布中的水与湿空气达到动态平衡时湿纱布中水的温度。湿球温度取决于湿空气的干球温度和湿度,是湿空气的性质或状态参数之一。对于饱和空气,湿球温度与干球温度相等;对于不饱和空气,湿球温度小于干球温度。两者的差值由空气的湿度所决定,差值越大,表明空气的湿度越小,越有利于干燥过程的进行。9.露点在一定的总压下,将不饱和湿空气(<100%)等湿冷却至饱和状态(=100%)时的温度,称为该湿空气的露点,以td表示。将不饱和湿空气等湿冷却至饱和状态时,空气的湿度变为饱和湿度,但数值仍等于原湿空气的湿度,而水气分压等于露点温度下水的饱和蒸气压。将湿空气的总压和湿度代入上式可求出pstd,再从饱和水蒸气表中查出与pstd相对应的温度,即为该湿空气的露点td。将露点td与干球温度t进行比较,可确定湿空气所处的状态。若,则湿空气处于不饱和状态,可作为干燥介质使用;若,则湿空气处于饱和状态,不能作为干燥介质使用;若,则湿空气处于过饱和状态,与湿物料接触时会析出露水。空气在进入干燥器之前先进行预热可使过程在远离露点下操作,以免湿空气在干燥过程中析出露水,这是空气需预热的又一主要原因。对于空气-水气体系,干球温度t、湿球温度tW、绝热饱和温度tas以及露点td之间的关系为不饱和空气:t>tw>td饱和空气:t=tw=td例11-1常压(101.3kPa)下,空气的温度t=50℃,湿度H=0.0125kg水汽/kg绝干空气,试计算:(1)空气的相对湿度;(2)空气的比容H;(3)空气的比热CH;(4)空气的焓;(5)空气的露点td(1)空气的相对湿度由附录5查得水在50℃时的饱和蒸气压,则(2)空气的比容H(3)空气的比热CH(4)空气的焓IH第二节湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质对于空气-水气体系,由相律可知,当总压一定