知識目標：●了解各類型干燥器的結構、特點及應用；

●理解干燥的基本方式、機理、特點及影響因素；

●掌握對流干燥的計算；

第五章干燥操作技術

知識目標能力目標

能力目標：

●能操作干燥器；

●能進行干燥器的選型計算；

第五章干燥操作技術

第五章干燥操作技術第一節干燥器的結構及應用

第二節干燥的基本知識

第三節干燥器的計算

第四節干燥日常運行與操作

能力目標：

●能操作干燥器；

●能進行干燥器的選型計算；

知識目標能力目標第五章干燥操作技術第一節

干燥器的結構及應用

一、干燥器的結構二、干燥器的應用第五章干燥操作技術第一節干燥器的結構及應用

由于被干燥物料的形狀和性質不同，生產規模或生產能力也相差較大，對干燥產品的要求也不盡相同，因此，所采用干燥器的型式也是多種多樣的。（一）常見的對流干燥器

第五章干燥操作技術第一節干燥器的結構及應用第五章干燥操作技術第一節干燥器的結構及應用（1）箱式干燥器第五章干燥操作技術第一節干燥器的結構及應用(2)洞道式干燥器

第五章干燥操作技術第一節干燥器的結構及應用（3）轉筒干燥器第五章干燥操作技術第一節干燥器的結構及應用（4）氣流干燥器第五章干燥操作技術第一節干燥器的結構及應用（5）噴霧干燥器第五章干燥操作技術第一節干燥器的結構及應用（6）流化床干燥器第五章干燥操作技術第一節干燥器的結構及應用（7）耙式真空干燥器干燥器的性能特點及應用場合類型構造及原理性能特點應用場合廂式干燥器多層長方形淺盤疊置在框架上，濕物料在淺盤中,厚度通常為10～100mm，般淺盤的面積約為0.3～1。新鮮空氣由風機抽入，經加熱后沿檔板均勻地進入各層之間，平行流過濕物料表面，帶走物料中的濕分。構造簡單，設備投資少，適應性強，物料損失小，盤易清洗。但物料得不到分散，干燥時間長，熱利用率低，產品質量不均勻，裝卸物料的勞動強度大。多應用在小規模、多品種、干燥條件變動大，干燥時間長的場合。如實驗室或中間試的干燥裝置。圖5-1廂式干燥器1-空氣入口2-空氣出口3-風扇4-電動機5-加熱器6-擋板7-盤架8-移動輪類型構造及原理性能特點應用場合洞道式干燥器干燥器為一較長的通道，被干燥物料放置在小車內、運輸帶上、架子上或自由地堆置在運輸設備上，沿通道向前移動，并一次通過通道。空氣連續地在洞道內被加熱并強制地流過物料。可進行連續或半連續操作；制造和操作都比較簡單，能量的消耗也不大。適用于具有一定形狀的比較大的物料，如皮革、木材、陶瓷等的干燥。圖5-2洞道式干燥器示意圖1一加熱器2風扇3一裝料車4排氣口類型構造及原理性能特點應用場合轉筒式干燥器濕物料從干燥機一端投入后，在筒內抄板器的翻動下，物料在干燥器內均勻分布與分散，并與并流（逆流）的熱空氣充分接觸。在干燥過程中，物料在帶有傾斜度的抄板和熱氣流的作用下，可調控地運動至干燥機另一段星形卸料閥排出成品。生產能力大，操作穩定可靠，對不同物料的適應性強，操作彈性大，機械化程度較高。但設備笨重，一次性投資大；結構復雜，傳動部分需經常維修，拆卸困難；物料在干燥器內停留時間長，且物料顆粒之間的停留時間差異較大。主要用于處理散粒狀物料，亦可處理含水量很高的物料或膏糊狀物料，也可以干燥溶液、懸浮液、膠體溶液等流動性物料。類型構造及原理性能特點應用場合氣流式干燥器直立圓筒形的干燥管，其長度一般為10～20m，熱空氣（或煙道氣）進入干燥管底部，將加料器連續送入的濕物料吹散，并懸浮在其中。一般物料在干燥管中的停留時間約為0.5～3秒，干燥后的物料隨氣流進入旋風分離器，產品由下部收集。干燥速率大，接觸時間短，熱效率高；操作穩定，成品質量穩定；結構相對簡單，易于維修，成本費用低。但對除成塵設備要求嚴格，系統流動阻力大，對廠房要求有一定的高度。適宜于干燥熱敏性物料或臨界含水量低的細粒或粉末物料。類型構造及原理性能特點應用場合流化床干燥器濕物料由床層的一側加入，由另一側導出。熱氣流由下方通過多孔分布板均勻地吹入床層，與固體顆粒充分接觸后，由頂部導出，經旋風器回收其中夾帶的粉塵后排出。顆粒在熱氣流中上下翻動，彼此碰撞和混合，氣、固間進行傳熱、傳質，以達到干燥目的。傳熱、傳質速率高，設備簡單，成本費用低，操作控制容易。但操作控制要求高。而且由于顆粒在床中高度混合，可能引起物料的反混和短路，從而造成物料干燥不充分。適用于處理粉粒狀物料，而且粒徑最好在30-60μm范圍。類型構造及原理性能特點應用場合噴霧干燥器熱空氣與噴霧液滴都由干燥器頂部加入，氣流作螺旋形流動旋轉下降，液滴在接觸干燥室內壁前已完成干燥過程，大顆粒收集到干燥器底部后排出，細粉隨氣體進入旋風器分出。廢氣在排空前經濕法洗滌塔（或其他除塵器）以提高回收率，并防止污染。干燥過程極快，可直接獲得干燥產品，因而可省去蒸發、結晶、過濾、粉碎等工序；能得到速溶的粉末或空心細顆粒；易于連續化、自動化操作。但熱效率低，設備占地面積大，設備成本費高,粉塵回收麻煩。適用于士林藍及士林黃染料等。圖5-6噴霧干燥流程1-高位槽2-隔膜泵3-空氣過濾器4-送風機5-蒸氣加熱器6-電加熱器5-噴嘴8-干燥塔9-旋風分離器10-引風機11-尾氣過過濾器12-高壓風機13-空氣過濾器（1）被干燥物料的性質

（2）濕物料的干燥特性

（3）處理量第五章干燥操作技術第一節干燥器的結構及應用（4）回收問題

（5）能源價格、安全操作和環境因素

（1）被干燥物料的性質

選擇干燥器的最初方式是以被干燥物料的性質為基礎的。選擇干燥器時，首先應考慮被干燥物料的形態，物料的形態不同，處理這些物料的干燥器也不同。

第五章干燥操作技術第一節干燥器的結構及應用

（2）濕物料的干燥特性

濕物料不同，其干燥特性曲線或臨界含水量也不同，所需的干燥時間可能相差懸殊，應選擇不同類型的干燥器。故應針對濕物料的①濕分的類型（結合水、非結合水或二者兼有）；②初始和最終濕含量；③允許的最高干燥溫度；④產品的粒度分布；⑤產品的形態、色、光澤、味等的不同而選擇不同類型的干燥器。

第五章干燥操作技術第一節干燥器的結構及應用

（3）處理量

被干燥濕物料的量也是選擇干燥器時需要考慮的主要問題之一。一般來說，處理量小，宜選用廂式干燥器等間歇操作的干燥器，處理量大的，連續操作的干燥器更適宜些。當然，操作方式并不是生產能力的唯一因素。

第五章干燥操作技術第一節干燥器的結構及應用

（4）回收問題

干燥過程的回收問題主要是指：

①粉塵回收；

②溶劑回收。第五章干燥操作技術第一節干燥器的結構及應用（5）能源價格、安全操作和環境因素

為節約能源，在滿足干燥的基本條件下，應盡可能地選擇熱效率高的干燥器。若排出的廢氣中含有污染環境的粉塵或有毒物質，應選擇合適的干燥器來減少排出的廢氣量，或對排出的廢氣能加以處理。此外，在選擇干燥器時，還必須考慮噪音問題。干燥器的最終選擇通常將在設備價格、操作費用、產品質量、安全及便于安裝等方面提出一個折衷方案。

第五章干燥操作技術第一節干燥器的結構及應用第五章干燥操作技術第二節干燥的基本知識第二節干燥的基本知識一、對流干燥的方法

二、空氣的性質

三、物料中所含水分的性質

四、物料中含水量的表示方法

第五章干燥操作技術

濕空氣經加熱后進入干燥器，氣流與濕物料直接接觸，沿空氣行程其溫度降低，濕含量增加，廢氣自干燥器另一端排出。第二節干燥的基本知識化工單元操作技術對流干燥的方法項目五干燥操作技術一、對流干燥的原理第五章干燥操作技術

物料表面溫度θi低于氣相主體溫度t，因此熱量以對流方式從氣相傳遞到固體表面，再由表面向內部傳遞，這是個傳熱過程；固體表面處水氣壓Pi高于氣相主體中水氣分壓，因此水氣由固體表面向氣相擴散，這是一個傳質過程。可見對流干燥過程是傳質和傳熱同時進行的過程。第二節干燥的基本知識化工單元操作技術對流干燥的原理項目五干燥操作技術第五章干燥操作技術

干燥過程中壓差(pi-p水汽)越大，溫差(t-θi)越高，干燥過程進行的越快，因此干燥介質需及時將汽化的水汽帶走，以維持一定的擴散推動力。

第二節干燥的基本知識Θi--物料表面溫度T--氣相主體溫度Pi--表面處水氣壓pi-p水汽--氣相主體中水氣分壓第五章干燥操作技術二、空氣的性質

1.濕度H濕度H是濕空氣中所含水蒸汽v的質量與絕干空氣質量a之比。（1）定義式

（2）以分壓比表示

第二節干燥的基本知識第五章干燥操作技術（3）飽和濕度Hs若濕空氣中水蒸汽分壓恰好等于該溫度下水的飽和蒸汽壓Ps，此時的濕度為在該溫度下空氣的最大濕度,稱為飽和濕度，以Hs表示。

由于水的飽和蒸汽壓只與溫度有關，故飽和濕度是濕空氣總壓和溫度的函數。

第二節干燥的基本知識第五章干燥操作技術2.相對濕度φ當總壓一定時,濕空氣中水蒸汽分壓pv與一定總壓下空氣中水汽分壓可能達到的最大值之比的百分數,稱為相對濕度。

⑴定義式:

φ=1（或100%），表示空氣已被水蒸汽飽和,已無干燥能力。第二節干燥的基本知識第五章干燥操作技術⑶H、φ、t之間的函數關系：

可見，對水蒸汽分壓相同，而溫度不同的濕空氣，若溫度愈高，則Ps值愈大，φ值愈小，干燥能力愈大。

⑵意義：相對濕度表明了濕空氣的不飽和程度，反映濕空氣吸收水汽的能力。第二節干燥的基本知識第五章干燥操作技術3.濕比熱CH定義：將1kg干空氣和其所帶的Hkg水蒸氣的溫度升高1℃所需的熱量。簡稱濕熱。CH=Ca+CvH=1.01+1.88HkJ/kg干空氣·℃4.焓h濕空氣的焓為單位質量干空氣的焓和其所帶Hkg水蒸汽的焓之和。計算基準：0℃時干空氣與液態水的焓等于零。

kJ/kg干空氣

第二節干燥的基本知識第五章干燥操作技術5.濕空氣比容H定義：每單位質量絕干空氣中所具有的空氣和水蒸汽的總體積。

由上式可見,濕比容隨其溫度和濕度的增加而增大。

6.露點td(1)定義：一定壓力下，將不飽和空氣等濕降溫至飽和，出現第一滴露珠時的溫度。

第二節干燥的基本知識套管換熱器

第五章干燥操作技術（2）計算

計算得到

，查其相對應的飽和溫度，即為該濕含量H和總壓P時的露點。第二節干燥的基本知識第五章干燥操作技術7.干溫度t、濕球溫度tW（1）干球溫度t：在空氣流中放置一支普通溫度計，所測得空氣的溫度為t，相對于濕球溫度而言，此溫度稱為空氣的干球溫度。（2）濕球溫度tW：如圖5-9所示，用水潤濕紗布包裹溫度計的感濕球，即成為一濕球溫度計。將它置于一定溫度和濕度的流動的空氣中，達到穩態時所測得的溫度稱為空氣的濕球溫度，以tW表示。

第二節干燥的基本知識第五章干燥操作技術

當不飽和空氣流過濕球表面時，由于濕紗布表面的飽和蒸汽壓大于空氣中的水蒸汽分壓，在濕紗布表面和氣體之間存在著濕度差，這一濕度差使濕紗布表面的水分汽化被氣流帶走，水分汽化所需潛熱，首先取自濕紗布的顯熱，使其表面降溫，于是在濕紗布表面與氣流之間又形成了溫度差，這一溫度差將引起空氣向濕紗布傳遞熱量。

第二節干燥的基本知識沉浸式蛇管第五章干燥操作技術一穩態溫度，即濕球溫度。經推導得：

實驗表明：當流速足夠大時，熱、質傳遞均以對流為主，且kH及α都與空氣速度的0.8次冪成正比，一般在氣速為3.8～10.2m/s的范圍內，比值α/kH近似為一常數(對水蒸汽與空氣的系統，α/kH=0.96～1.005)。此時，濕球溫度tWw為濕空氣溫度t和濕度H的函數。

注意：a．濕球溫度不是狀態函數；b．在測量濕球溫度時，空氣速度一般需大于5m/s，使對流傳熱起主要作用，相應減少熱輻射和傳導的影響，使測量較為精確。

第二節干燥的基本知識沉浸式蛇管（1）定義：絕熱飽和過程中，氣、液兩相最終達到的平衡溫度稱為絕熱飽和溫度。

8.絕熱飽和溫度tas

不飽和空氣在與外界絕熱的條件下和大量的水接觸，若時間足夠長，使傳熱、傳質趨于平衡，則最終空氣被水蒸汽所飽和，空氣與水溫度相等，即為該空氣的絕熱飽和溫度。第五章干燥操作技術第五章干燥操作技術第二節干燥的基本知識

（2）計算：此時氣體的濕度為tas下的飽和濕度Has。以單位質量的干空氣為基準，在穩態下對全塔作熱量衡算:

或

上式表明，空氣的絕熱飽和溫度tas是空氣濕度H和溫度t的函數,是濕空氣的狀態參數，也是濕空氣的性質。當t、tas已知時，可用上式來確定空氣的濕度H。

第五章干燥操作技術第二節干燥的基本知識

比較干球溫度t、濕球溫度tw、絕熱飽和溫度tas及露點td可以得出：

不飽和濕空氣：t>tw（tas）>td飽和濕空氣：t＝tw（tas）＝td第五章干燥操作技術第二節干燥的基本知識例5-1已知濕空氣的總壓為101.3kN/㎡，相對濕度為50%，干球溫度為20oC。試求：(a)濕度Ｈ；(b)水蒸汽分壓p；（c)露點td；(d)焓Ｉ。(e)如將500kg/h干空氣預熱至117oC，求所需熱量Ｑ；(f)每小時送入預熱器的濕空氣體積Ｖ。解P=101.3kN/㎡，＝50%，t=20oC，由飽和水蒸汽表查得，水在20oC時之飽和蒸汽壓為ps=2.34kN/m(a)濕度Ｈ

第五章干燥操作技術第二節干燥的基本知識(b)水蒸汽分壓

(c)露點td

露點是空氣在濕度Ｈ或水蒸汽分壓p不變的情況下，冷卻達到飽和時的溫度。所以可由p=1.17kn/㎡查飽和水蒸汽表，得到對應的飽和溫度td=9OC。(d)焓Ｉ

第五章干燥操作技術第二節干燥的基本知識(e)熱量Ｑ

(f)濕空氣體積Ｖ

第五章干燥操作技術第二節干燥的基本知識第五章干燥操作技術第二節干燥的基本知識三、物料中所含水分的性質1、結合水分與非結合水分

結合水分

包括物料細胞壁內的水分、物料內毛細管中的水分、及以結晶水的形態存在于固體物料之中的水分等。這種水分是籍化學力或物理化學力與物料相結合的，由于結合力強，其蒸汽壓低于同溫度下純水的飽和蒸汽壓，致使干燥過程的傳質推動力降低，故除去結合水分較困難。

非結合水分包括機械地附著于固體表面的水分，如物料表面的吸附水分、較大孔隙中的水分等。第五章干燥操作技術第二節干燥的基本知識在一定溫度下，由實驗測定的某物料的平衡曲線，將該平衡曲線延長與=100%的縱軸相交，交點以下的水分為該物料的結合水分，因其蒸汽壓低于同溫下純水的飽和蒸汽壓。交點以上的水分為非結合水分。第五章干燥操作技術第二節干燥的基本知識2、平衡水分與自由水分

平衡水分物料中所含有的不因和空氣接觸時間的延長而改變的水分，這種恒定的含水量稱為該物料在一定空氣狀態下的平衡水分，用X*表示。

自由水分物料中超過平衡水分的那一部分水分，稱為該物料在一定空氣狀態下的自由水分。若平衡水分用X*表示，則自由水分為（X-X*）。

第五章干燥操作技術第二節干燥的基本知識四、物料中含水量的表示方法

2.干基含水量

不含水分的物料通常稱為絕對干料.濕物料中的水分的質量與絕對干料質量之比,稱為濕物料的干基含水量。

kg/kg濕物料kg/kg干物料1.濕基含水量濕物料中所含水分的質量分率稱為濕物料的濕基含水量。兩者的關系：第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算一、干燥過程的物料衡算二、干燥過程的熱量衡算三、干燥速率和干燥時間第三節干燥器的計算第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算一、干燥過程的物料衡算1.水分蒸發量

若不計干燥過程中物料損失量，則在干燥前后物料中絕對干料的質量不變，即干燥器的總物料衡算為

干燥器物料衡算水分蒸發量可用下式計算，也可得出：

第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算2.干空氣消耗量

如果以H0表示空氣預熱前的濕度,而空氣經預熱器后,其濕度不變,故H0＝H1,則有由上可見,單位空氣消耗量僅與H2、H0有關，與路徑無關。

蒸發1Kg水分所消耗的干空氣量,稱為單位空氣消耗量,其單位為Kg絕干空氣/Kg水分,用L表示,則第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算例5-2今有一干燥器，處理濕物料量為800kg/h。要求物料干燥后含水量由30%減至4%（均為濕基）。干燥介質為空氣，初溫為150C，相對濕度為50%，經預熱器加熱至1200C，試求：(a)水分蒸發量Ｗ；(b)空氣消耗量Ｌ、單位消耗量l；(c)如鼓風機裝在進口處，求鼓風機之風量Ｖ。解：(a)水分蒸發量qm,w

第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算(b)空氣消耗量qm,Ｌ、單位空氣消耗量l

由h-H圖查得，空氣在t0＝150C,＝50%時的濕度為Ｈ0＝0.005kg水/kg干空氣；在t2=450C，＝80%時的濕度為Ｈ2＝0.052kg水/kg干空氣，見化工原理365頁

(b)空氣消耗量qm,Ｌ、單位空氣消耗量l

P=101.3kN/㎡，＝50%，t0=15oC，由236頁飽和水蒸汽表查得，水在15oC時之飽和蒸汽壓為ps=1.707kN/m2。t2=45oC，ps=9.584kN/m2

第五章干燥操作技術第二節干燥的基本知識空氣通過預熱器濕度不變，即第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算(c)風量qv

第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算二、干燥過程的熱量衡算干燥器的熱量衡算

（一）熱量衡算的基本方程若忽略預熱器的熱損失，對上圖預熱器列焓衡算，得：

第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算故單位時間內預熱器消耗的熱量為：

再對上圖的干燥器列焓衡算，

故單位時間內向干燥器補充的熱量為：聯立(5-20)、(5-21)得：(5-20)(5-21)新鮮空氣中水氣的焓等于離開干燥器廢氣中水氣的焓，即：2.濕物料進出干燥器時的比熱取平均值根據焓的定義，可寫出濕空氣進出干燥系統的焓為：

同理：上兩式相減并將假設（1）代入，為了簡化起見,取濕空氣的焓為濕物料進出干燥器的焓分別為：,故或(5-23)（焓以為基準溫度，物料基準狀態—絕干物料）

第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算化簡后可得：

向干燥系統輸入的熱量用于：（1）加熱空氣（2）蒸發水分（3）加熱物料（4）熱損失。濕物料比熱可由絕干物料比熱及純水的比熱求得：即：第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算（二）空氣通過干燥器時的狀態變化

1、等焓干燥過程

等焓干燥過程又稱絕熱干燥過程，等焓干燥條件：（1）不向干燥器中補充熱量；（2）忽略干燥器的熱損失；（3）物料進出干燥器的焓值相等。

即：

2、非等焓干燥器過程非等焓干燥器過程又稱為實際干燥過程。由于實際干燥過程不具備等焓干燥條件則

即：

【例5-3】用連續干燥器干燥含水1.5%的物料9200kg/h，物料進口溫度25℃，產品出口溫度34.4℃，含水0.2%（均為濕基），其比熱為1.84kJ/（kg·℃），空氣的干球溫度為26℃，濕球溫度為23℃，在預熱器加熱到95℃后進入干燥器，空氣離開干燥器的溫度為65℃，干燥器的熱損失為71900kJ/h。試求：（1）產品量；（2）空氣用量；（3）預熱器所需熱量。[解]（1）產品量

則產品量為：第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算空氣消耗量

t0

＝260C

tw,0＝230C

由I-H圖查得，Ｈ0＝H1=0.017

其中，每蒸發1Kg水分濕料所需要的熱量:在入口溫度θ1=25℃時，水的比熱cw=4.18kJ/kg·℃，于是，

已知，每蒸發1Kg水分干燥器的熱損失:水的汽化潛熱損失（3）

預熱器需要加入的熱量第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算（三）干燥系統的熱效率

干燥過程中，蒸發水分所消耗的熱量與從外熱源所獲得的熱量之比為干燥器的熱效率。即

式中，蒸發水分所需的熱量Q汽化可用下式計算:

從外熱源獲得的熱量

如干燥器中空氣所放出的熱量全部用來汽化濕物料中的水分，即空氣沿絕熱冷卻線變化，則：

第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算

若干燥器中無補充熱量，，

則

若忽略濕比熱的變化，則干燥過程的熱效率可表示為：

熱效率越高表示熱利用率愈好，若空氣離開干燥器的溫度較低，而濕度較高，則干燥操作的熱效率高。

但空氣濕度增加，使物料與空氣間的推動力下降。

第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算

一般來說，對于吸水性物料的干燥，空氣出口溫度應高些，而濕度應低些，即相對濕度要低些。在實際干燥操作中，空氣離開干燥器的溫度需比進入干燥器時的絕熱飽和溫度高，這樣才能保證在干燥系統后面的設備內不致析出水滴，否則可能使干燥產品返潮，且易造成管路的堵塞和設備材料的腐蝕。

第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算三、干燥速率和干燥時間

（一）干燥速率

干燥速率：單位時間內在單位干燥面積上汽化的水分量，如用微分式表示則為

而

所以

式中U——干燥速率,kg/m2·h；mW——汽化水分量,kgA——干燥面積,m2

τ——干燥所需時間,hmc——濕物料中絕對干料的量，kgX——干基的含水量，kg水/kg干物料負號表示物料含水隨著干燥時間的增加而減少第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算（二）干燥曲線與干燥速率曲線

實驗測定在恒定條件下干燥曲線如圖所示：干燥過程中物料含水量X與干燥時間τ的關系曲線。

1、干燥曲線第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算

如圖所示，實驗測定的恒定條件下的干燥速率曲線，即物料干燥u與物料含水量X關系曲線。

2、干燥速率曲線第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算由干燥速率曲線可以看出，干燥過程分為恒速干燥和降速干燥兩個階段。

（1）恒速干燥階段

此階段的干燥速率如圖中BC段所示。這一階段中，物料表面充滿著非結合水分，其性質與液態純水相同。在恒定干燥條件下，物料的干燥速率保持恒定，其值不隨物料含水量多少而變。第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算（2）降速干燥階段

如圖所示，干燥速率曲線的轉折點（C點）稱為臨界點，該點的干燥速率Uc。仍等于等速階段的干燥速率，與該點對應的物料含水量，稱為臨界Xc。當物料的含水量降到臨界含水量以下時，物料的干燥速率亦逐漸降低。

第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算（三）恒定干燥條件下干燥時間的計算

1．恒速干燥階段

設恒速干燥階段的干燥速率為UC，根據干燥速率定義，有2．降速干燥階段

在此階段中，物料的干燥速率U隨著物料中自由水分含量（X-X*）的變化而變化，可將從實驗測得的干燥速率曲線表示成如下的函數形式

第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算τ2近似計算法

：

在降速階段中干燥速率與物料中的自由水分含量(X-X*)近似成正比，即用臨界點C與平衡水分點E所連結的直線CE代替降速干燥階段的干燥速率曲線。

于是，降速干燥階段所需的干燥時間τ２為

第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算例5-4用一間歇干燥器將一批濕物料從含水量干燥到（均為濕基），濕物料的質量為200kg，干燥面積為0.025m2/kg干物料，裝卸時間，試確定每批物料的干燥周期。（從該物料的干燥速率曲線可知Xc=0.2X*=0.05Uc=1.5kg/(m2.h)）解：絕對干物料量:干燥總面積:

第五章干燥操作技術第三節干燥器的計算恒速階段

由X1=0.37至Xc=0.2降速階段

由Xc=0.2至X*=0.05每批物料的干燥周期：

第五章干燥操作技術第四節干燥日常運行與操作一、干燥操作條件的確定二、典型干燥器的操作

第四節干燥日常運行與操作第五章干燥操作技術第四節干燥日常運行與操作一、干燥操作條件的確定

干燥器操作條件的確定，通常需由實驗測定或可按下述一般選擇原則考慮。

1.干燥介質的選擇

2.流動方式的選擇

3.干燥介質進入干燥器時的溫度

4.干燥介質離開干燥器時的相對濕度和溫度

5.物料離開干燥器時的溫度

第四節干燥日常運行與操作第五章干燥操作技術1.干燥介質的選擇

干燥介質的選擇，決定于干燥過程的工藝及可利用的熱源。基本的熱源有飽和水蒸氣、液態或氣態的燃料和電能。在對流干燥介質可采用空氣、惰性氣體、煙道氣和過熱蒸汽。

當干燥操作溫度不太高、且氧氣的存在不影響被干燥物料的性能時，可采用熱空氣作為干燥介質。對某些易氧化的物料，或從物料中蒸發出易爆的氣體時，則宜采用惰性氣體作為干燥介質。煙道氣適用于高溫干燥，但要求被干燥的物料不怕污染，而且不與煙氣中的SO2和CO2等氣體發生作用。

第四節干燥日常運行與操作第五章干燥操作技術第四節干燥日常運行與操作2.流動方式的選擇

在逆流操作中，物料移動方向和介質的流動方向相反，整個干燥過程中的干燥推動力較均勻，適用于：（1）物料含水量高時，不允許采用快速干燥的場合；（2）耐高溫的物料；（3）要求干燥產品的含水量很低時。

在錯流操作中，干燥介質與物料間運動方向互相垂直。各個位置上的物料都與高溫、低濕的介質相接觸，因此干燥推動力比較大，又可采用較高的氣體速度，所以干燥速度很高，適用于：（1）無論在高或低的含水量時，都可以進行快速干燥的場合；（2）耐高溫的物料；（3）因阻力大或干燥器構造的要求不適宜采用并流或逆流操作的場合。

第五章干燥操作技術第四節干燥日常運行與操作3.干燥介質進入干燥器時的溫度

為了強化干燥過程和提高經濟效益，干燥介質的進口溫度宜保持在物料允許的最高溫度范圍內，但也應考慮避免物料發生變色、分解等理化變化。對于同一種物料，允許的介質進口溫度隨干燥器型式不同而異。例如，在廂式干燥器中，由于物料是靜止的，因此應選用較低的介質進口溫度；在轉筒、沸騰、氣流等干燥器中，由于物料不斷地翻動，致使干燥溫度較高、較均勻、速度快、時間短，因此介質進口溫度可高些。

第五章干燥操作技術第四節干燥日常運行與操作4.干燥介質離開干燥器時的相對濕度和溫度