引申
传质推动力：P表水 > P空水 传热推动力：t空气 >t物表
维持干燥介质的不饱和性——采用不饱和湿热空气。
不饱和湿热空气的作用：作为载热体和载湿体，反映了传热、传质。
§5.1 湿空气的性质及湿焓图
5.1.1 湿空气的性质
前提
1、干燥介质——不饱和湿空气，由于干燥过程压 力较低，通常可作为理想气体处理； 2、以绝干空气为基准。
结论：干燥是传热和传质相结合的操作，干燥介质既是载热体 又是载湿体，干燥速率由传热速率和传质速率共同控制。
四、对流干燥过程实质
干燥过程
热空气 流过湿 物料表
面
热量传 递到湿 物料表
面
湿物料 表面水 分汽化 并被带
走
表面与 内部出 现水分 浓度差
内部水 分扩散 到表面
传热过程 传质过程
传质过程
五、干燥过程推动力
H 0.622nv ng
（5-1）
总压P
pg 干空气 pv 水蒸汽
说明
① 常压下湿空气可视为理想混合气体：H0.622Ppvpv（5-2）
②
空气饱和时，得： Hs为P、t的函数。
饱
和
湿 Hs 度 0.62P2 psps
（5-3）
思考：湿空气还有多大的吸湿潜力？
二、相对湿度φ ----水汽分压与其可能达到的最大值之比。
----kJ/ kg干气
焓的一般定义：工质流动时与外 界传递的与其热力状态有关的总 能量；kJ/ kg
湿空气的质量＝（1+H）kg
I Ig HIv （5-8）
说明
• 焓是相对值，必须规定基准温度和基准状态，通常规定， 0℃时绝干空气及液态水的焓为零。
•对于特征为t、H的湿空气： Igcgt0 Ivr0cvt0
tW
传热
传质p s
t, H
tWt
t > tw
湿球温度计
5.1.1 湿空气的性质 结果 开始时，传质速率最大，传热速率最小。当达到平
衡时，传质所需的汽化热等于显热，湿纱布中的水温达到 稳定值，这一温度就是湿球温度，用tw 表示。
思考1：为什么酷暑的季节，在水里比在岸上凉快？9-2干湿球温度计 .swf
第5章 干燥
班级：过控091、092、093 主讲：乔丽洁
引言
在化学工业中，经过一系列的物理和化学的加工步骤， 所得到的产品或半成品往往是固态物质，这些固体通常含有 过多的水分或其它溶剂，称为湿分。
一、除湿的概念及方法
1. 概念：
湿分；湿物料；除湿
除湿——要制得合格的产品，需要从湿固体物料中除去其 中的水或其它溶剂，这样的单元操简称除湿。
料。
烘缸干燥 微波干燥房
对流干燥
冷冻干燥 机
三、连续对流干燥的过程及原理 1. 原理
H
t
ti
q
pi
W
分析
空气干燥器工艺流程
M
p
(1)传热→由于温差的存在，气体以对流方式向固体物料传热，使 表面湿分汽化并通过气膜向气流主体扩散；9-1干燥演示.swf
(2) 与此同时，在分压差的作用下，内部水分向表面扩散并被气 流带走。
思考2：若空气（大量）静止，湿球温度计测出的温度与tw相比高还是 低？
测出的温度就是tw，只不过，达到tw所需时间要更长，因为传热方式此 时以导热、自然对流为主，比强制对流要小。
思考3：为什么空气要大量、快速流动？
八种性质
湿度H (humidity)
相对湿度φ
湿空气的比体积 υH 湿空气的比热容CH 湿空气的焓I (enthalpy)
干/湿球温度 tw 绝热饱和冷却温度 tas 露点 td
一、湿度 ---又称湿含量，
单位kg水/kg干空气
摩尔质量
H
水汽的质量 绝干空气的质
量
绝水 干汽 空的 气摩 的 尔数 摩尔数 M Mvg
（3）干燥法------指利用热能，使湿物 料中的湿分气化而除去的方法。
优点：除湿彻底；本章将介绍
湿物料
缺点：能耗高。
二、干燥的分类
1. 按操作压强
真空干燥 针对热敏性及易氧化，或要求成品含湿
量低的物料。
常压干燥
2. 按操作方式
生产能力大、产品质量均匀、热效率高
连续干燥 以及劳动条件好。
间歇干燥 针对小批量、多品种、干燥时间长的物
比热容的一般
定义 kJ/(kgK)
cH cg cvH1.0 11.8H 8
cg干空气的比热，kJ/(kg·K) 1.01kJ/(kg·K) cv水气的比热，kJ/(kg·K) 1.88kJ/(kg·K)
意义： 常压下将湿空气中1kg绝干空气及Hkg水汽温度升高
（或降低）1℃所需（放出）的热量。
五、焓I：
2.除湿方法： （1）机械分离法-----利用重力或离心力去除大量水分的方法， 如沉降、过滤、离心分离等机械除湿方法。 优点：能耗少； 缺点：无法彻底去除湿分。
（2）吸附脱水法-----即用固体吸附剂去湿，例如：石灰、无
水CaCl2、硅胶等吸去物料中所含的水分； 缺点：只能除去少量湿分，且费用高——实验室。 湿分
----用湿球温度计测出的空气温度
实验
湿球温度计
✓大量、快速流动的不饱和空 气（空气的流速应大于5m/s ）与少量水接触；
✓传质----因存在传质推动力， 湿纱布中的水汽化进入空气， 此过程需要吸热（水提供）， 因此水温下降；
大量 空 气
pv
t, H
✓传热---产生传热温差，热量 将从空气传入湿纱布。
Icg c vH t r0 H
0℃时水的汽化潜热，
I 1 .0 1 .8H 8 t 24 H 90r0 2490 kJ/kg
六、干球温度t、湿球温度tW：
1.干球温度t： ----用普通温度计测出的空气温度，简称温 度，是空气的真实温度。
t
空气
t, H
t, H
5.1.1 湿空气的性质
2. 湿球温度 tw ——概念
三、比体积（湿容积） vH
指1kg干空气对应的湿空气的体积， 单位为m3湿空气 ⁄ kg干空气
比容的一般定义：
比
容
1kg物 质 的 体 1kg物 质
积
H1k干 g
空气的 Hk 水 体 g 气 积体 1k干 g 空气
积
1kg
H？
干空气
kg 水汽
四、比热容cH ----kJ/(kg干气K)
此时，湿空气的质量＝（1+H）kg
pv 100%
ps
（5-4）
讨论 ① Pv=0，=0
绝干空气；
②Pv=Ps，=1
饱和空气，无法带走水汽。
③（5-4）代入 （5-2）得H与φ 的关系：
H0.622 pv Ppv
H0.622ps Pps
（5-5）
结论： 能够说明湿空气偏离饱和空气的程度。
练习题 .空气的湿含量一定时，其温度愈高，则它的相对湿 度（ ）A 愈低 B 愈高 C 不变