食品工程原理 第七章 干燥.doc

徐州工程学院教案
年至年第学期第周星期
课题名称(含教材章节): 第七章干燥
教学目的和要求:了解干燥过程特征、干燥方法分类及应用,掌握湿空气的性质及湿度图的应用,干燥过程中的物料衡算和热量衡算,干燥过程图解法;掌握干燥机理,自由水与平衡水,结合水与非结合水的概念;掌握恒定条件下干燥速率的计算方法,干燥曲线和干燥速率曲线,干燥时间计算;了解干燥器类型及其应用
教学重点:湿空气的性质及湿度图的应用,干燥过程中的物料衡算和热量衡算,干燥过程图解法;干燥机理;恒定条件下干燥速率的计算方法,干燥曲线和干燥速率曲线,干燥时间计算;
教学难点:湿空气的性质及湿度图;燥机理;恒定条件下干燥速率的计算方法,干燥曲线和干燥速率曲线,干燥时间计算
教学内容( 要点)
7-1概述
7-2湿空气的性质及湿度图
7-3干燥过程中的物料衡算和热量衡算
7-4干燥速率和干燥时间
7-5干燥器
第八章固体干燥(10学时)
一、教学目的要求:
1. 了解:干燥过程特征、干燥方法分类及应用,掌握:湿空气的性质及湿度图的应用,干燥过程中的物料衡算和热量衡算,干燥过程图解法; ,
2. 掌握:干燥机理,自由水与平衡水,结合水与非结合水的概念,
3. 掌握:恒定条件下干燥速率的计算方法,干燥曲线和干燥速率曲线,干燥时间计算,
4. 了解:干燥器类型及其应用
二、教学内容:
1. 固体干燥,湿空气性质和湿度图;干燥器的物料衡算和热量衡算;
2. 湿分在气固两相间平衡,气固两相间热质传递;
3. 恒定干燥条件下的干燥曲线和干燥速度曲线;
4. 基本干燥过程计算,包括干燥过程的物料衡算、热量衡算和干燥时间的计算;
5. 典型干燥设备的工作原理、结构特点。
三、教学方式(手段):
理论讲授
四、师生活动设计:
课上注意以食品行业的实际例子提升学生对课程的兴趣
五、讲课提纲:







化工生产中的固体原料、产品或半成品为便于进一步的加工、运输、贮存和使用,常常需要将其中所含的湿分(水或有机溶剂)去除至规定指标, 这种操作简称为"去湿"。"去湿"的方法可分为以下三类:
⑴机械去湿
⑵吸附去湿
⑶热能去湿即干燥
"去湿"方法中较为常用的方法是干燥。
①干燥过程:利用热能除去固体湿物料中湿分的单元操作。
②干燥过程的本质:被除去的湿分从固相转移到气相中(固相为被干燥的物料,气相为干燥
介质)。在去湿过程中,湿分发生相变,耗能大、费用高,但湿分去除较为彻底。
③干燥过程分类:
(a)按操作压力可分为常压干燥、真空干燥。
(b)按操作方式可分为连续式、间歇式。
(c)按照热能供给湿物料的方式,干燥可分为以下四种:
传导干燥:热能通过传热壁面以传导方式加热物料,产生的蒸汽被干燥介质带走。
对流干燥:干燥介质直接与湿物料接触,热能以对流方式传递给物料,产生蒸汽被干燥介质带走。
辐射干燥:热能以电磁波的形式由辐射器发射到湿物料表面,被物料吸收转化为热能,使湿分汽化。
介电加热干燥:将需要干燥的物料放在高频电场内,利用高频电场的交变作用,将湿物料加热,并汽化湿分。
本章主要讨论干燥介质是空气,湿分是水的对流干燥过程。

⑴对流干燥流程:
,湿空气经风机送入预热器,加热到一定温度后送入干燥器与湿物料直接接触,进行传质、传热,最后废气自干燥器另一端排出。
干燥若为连续过程,物料被连续的加入与排出,物料与气流接触可以是并流、逆流或其它方式。若为间歇过程,湿物料被成批放入干燥器内,达到一定的要求后再取出。
经预热的高温热空气与低温湿物料接触时,热空气传热给固体物料,若气流的水汽分压低于固体表面水的分压时,水分汽化并进入气相,湿物料内部的水分以液态或水汽的形式扩散至表面,再汽化进入气相,被空气带走。所以,干燥是传热、传质同时进行的过程,但传递方向不同。
传热
传质
方向
从气相到固体
从固体到气相
推动力
温度差
水汽分压差
⑵干燥过程进行的必要条件:
①湿物料表面水汽压力大于干燥介质水汽分压;
②干燥介质将汽化的水汽及时带走。
为确定干燥过程所需空气用量、热量消耗及干燥时间,而这些问题均与湿空气的性质有关。为此,以下介绍湿空气的性质。


湿空气:含有湿分的空气。
基准:干燥过程中,绝干空气的质量不变,故干燥计算以单位质量绝干空气为基准。
如何表征空气中所含水分的大小?通常用两个参数:湿度、相对湿度。
(湿含量)H