中山大学化工原理课件 第9章-干燥

YOUR LOGO中山大学化工原理课件第章干燥9-,汇报人时间20XX-XX-XX目录010203040506干燥过程干燥过程干燥过程添加标题干燥的基干燥动力的热力学的传热传的设计与本概念学基础质机理优化PART1单击添加章节标题PART2干燥的基本概念干燥的定义和分类l干燥的定义通过加热、减压等方式，使物料中的水分或其他溶剂蒸发，达到降低物料含水量的目的l干燥的分类根据干燥方式、干燥介质、干燥设备等不同，可以分为自然干燥、机械干燥、真空干燥、冷冻干燥等l自然干燥利用自然条件，如阳光、空气等，使物料中的水分蒸发l机械干燥利用机械设备，如干燥器、干燥机等，使物料中的水分蒸发l真空干燥在真空状态下，利用加热、减压等方式，使物料中的水分或其他溶剂蒸发l冷冻干燥在低温状态下，利用冷冻、减压等方式，使物料中的水分或其他溶剂蒸发干燥原理干燥过程通过加热、减压等方式，使物料中的水分蒸发，达到干燥的目的干燥方法包括自然干燥、机械干燥、化学干燥等干燥设备包括干燥箱、干燥塔、干燥机等干燥效果影响因素包括物料的性质、干燥条件、干燥设备等干燥设备干燥设备类型包括热风干燥、干燥设备特点高效、节能、真空干燥、冷冻干燥等环保、安全干燥设备应用广泛应用于化干燥设备发展趋势智能化、自动化、节能化工、食品、医药、电子等行业干燥技术的应用食品工业干燥食品，如饼干、糖农业干燥农产品，如谷物、水果、果、奶粉等蔬菜等制药工业干燥药品，如片剂、胶环保行业干燥污泥、废气、废水囊、粉剂等等化工工业干燥化工原料，如树脂、建筑行业干燥建筑材料，如石膏、颜料、催化剂等水泥、砂浆等PART3干燥动力学干燥动力学方程干燥动力学方程干燥动力学方程干燥动力学方程干燥动力学方程描述干燥过程中的推导基于物的应用预测物的局限性只适物料水分蒸发速料表面水分浓度料干燥过程中的用于物料表面水率与物料表面水的变化率与物料水分蒸发速率，分浓度较低的情分浓度的关系表面水分蒸发速优化干燥工艺参况，对于高浓度率的关系数情况需要引入其他因素进行修正干燥动力学曲线干燥动力学曲干燥动力学曲恒速干燥阶段降速干燥阶段临界点物料线是描述干燥线可以分为恒物料含水量较物料含水量较含水量达到一过程中物料水速干燥阶段、高，水分蒸发低，水分蒸发定值时，水分分蒸发速率与降速干燥阶段速率与物料含速率与物料含蒸发速率开始物料含水量关和临界点三个水量成正比水量成反比下降，标志着系的曲线阶段干燥过程的结束干燥动力学模型干燥动力学模型描述干燥模型分类包括经验模型、经验模型基于实验数据过程中物料水分蒸发的规律半经验模型和理论模型拟合得到的模型，如Lewis模型、Page模型等半经验模型结合理论与理论模型基于物理化学模型选择根据物料性质、实验数据建立的模型，如原理建立的模型，如Fick干燥条件等因素选择合适的Henderson-Smart模型、扩散模型、Kozeny-模型Nielsen模型等Carman模型等干燥动力学参数的测定测定参数干燥速率、干燥测定设备干燥箱、恒温恒时间、干燥温度、干燥压力湿箱、热重分析仪等等测定方法实验法、理论计测定步骤样品制备、参数算法、模拟法等设定、数据采集、数据处理等PART4干燥过程的热力学基础热力学第一定律和第二定律在干燥中的应用热力学第一定律能量守恒定律，在干燥热力学第二定律熵增原理，在干燥过程过程中，物料吸收的热量等于物料蒸发水中，物料的熵增加，表示物料状态的变化分所需的热量干燥过程的热力学模型根据热力学第一干燥过程的热力学优化根据热力学第定律和第二定律，可以建立干燥过程的热一定律和第二定律，可以优化干燥过程力学模型，用于分析和优化干燥过程的参数，如温度、湿度、风速等，以提高干燥效率和降低能耗湿空气的性质湿空气的组成水蒸气、空气湿空气的湿度相对湿度、绝对湿度湿空气的饱和度饱和湿度、未饱和湿度湿空气的焓值湿焓、干焓、总焓湿空气的焓湿图及应用l焓湿图的定义表示湿空气状态参数的图形l焓湿图的组成包括温度、湿度、焓值、湿球温度等参数l焓湿图的应用用于分析干燥过程的热力学特性，如干燥速率、干燥温度等l焓湿图的局限性不能完全反映干燥过程的实际情况，需要结合实际数据进行修正和优化干燥过程的热量平衡和热效率热量平衡干燥过程中，物料吸收的热量等于物料蒸发水分所需的热量热效率干燥过程中，物料吸收的热量与干燥器输入的热量之比影响因素物料的性质、干燥器的结构、操作条件等提高热效率的方法优化干燥器的结构、控制操作条件等PART5干燥过程的传热传质机理传热过程分析干燥过程物料与热源之间的热量传递传热方式传导、对流、辐射传热速率与物料性质、热源温度、传热面积等因素有关传热效果影响干燥效率和品质传质过程分析干燥过程物料与干燥介质之间的传热传质过程传热方式对流、传导、辐射传质方式扩散、对流、吸附影响因素温度、湿度、压力、气流速度、物料性质等传热传质协同机制传热传质过程热量和物质在干燥过程中的传递和交换传热方式对流、传导、辐射传质方式扩散、吸附、解吸协同机制传热和传质相互影响，共同决定干燥过程的效率和效果传热传质系数及其测定方法传热传质系数描述传热传质过程的重要参数测定方法实验测定、理论计算、数值模拟等影响因素温度、压力、湿度、气流速度等应用优化干燥工艺、提高干燥效率、降低能耗等PART6干燥过程的设计与优化干燥过程的设计原则和流程设计原则保证产品质量、提高生产效率、降低能耗和成本流程原料准备、干燥设备选择、干燥工艺参数设定、干燥过程控制、干燥后处理设备选择根据物料性质、干燥要求、生产规模等因素选择合适的干燥设备工艺参数设定根据物料性质、干燥要求、设备性能等因素设定合适的干燥温度、湿度、风速等参数过程控制根据干燥过程中物料的状态和参数变化进行实时调整和控制，保证干燥效果和效率后处理根据物料性质和干燥要求进行适当的后处理，如冷却、包装等，保证产品质量和稳定性干燥过程的模拟与优化模拟方法CFD模拟、实验模拟等优化目标提高干燥效率、降低能耗、减少污染等优化策略调整干燥参数、优化干燥设备、改进干燥工艺等优化效果提高干燥效率、降低能耗、减少污染等干燥过程的节能减排技术热泵干燥技术利用热泵回收废热，提高能源利用率太阳能干燥技术利用太阳能进行干燥，减少化石能源消耗低温干燥技术降低干燥温度，减少能源消耗和排放干燥过程优化优化干燥工艺参数，提高干燥效率，降低能耗和排放新型干燥技术及其应用前景超临界流体干燥技术利用超临界流体的物理喷雾干燥技术利用喷雾原理进行干燥，具有高特性进行干燥，具有高效、节能、环保等优点效、节能、环保等优点微波干燥技术利用微波加热原理进行干燥，具超声波干燥技术利用超声波原理进行干燥，具有快速、均匀、节能等优点有快速、均匀、节能等优点真空冷冻干燥技术利用真空冷冻原理进行干应用前景随着科技的发展，新型干燥技术在燥，具有保持食品原有风味、营养成分等优点食品、医药、化工等领域具有广泛的应用前景PART7干燥过程的控制与检测技术干燥过程的自动控制系统单击此处添加项标题自动控制系统的作用实现干燥过程的自动化控制，提高生产效率和质量单击此处添加项标题自动控制系统的组成传感器、控制器、执行器、被控对象等单击此处添加项标题自动控制系统的工作原理通过传感器检测干燥过程中的参数，控制器根据设定值和实际值进行比较，发出控制信号，执行器根据控制信号进行调节，实现对干燥过程的自动控制单击此处添加项标题自动控制系统的应用广泛应用于各种干燥设备，如热风干燥、真空干燥、冷冻干燥等干燥过程的质量检测与控制检测方法温度、控制技术自动质量标准根据检测设备干燥湿度、压力等参调节干燥温度、产品要求设定干箱、湿度计、温数的实时监测湿度、压力等参燥质量标准度计等检测设备数现代检测技术在干燥过程中的应用红外线测温湿度传感器压力传感器气体分析仪光学检测技超声波检测技术实时检测干燥过监测干燥过检测干燥过术检测干技术检测监测干燥过程中的湿度程中的压力程中的气体燥过程中的干燥过程中程中的温度变化变化成分变化物料颜色、的物料内部变化形状等变化结构变化干燥过程的安全与环保问题环保问题废气、废水、废安全措施防火、防爆、防渣等污染物排放毒等安全风险火灾、爆炸、中环保措施废气处理、废水毒等处理、废渣处理等THANK YOU汇报人汇报时间20XX/01/01。