浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 1/17
幻灯片 3目录习题课：
实际干燥过程有废气循环的实际干燥过程浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 2/17
01 IILQ P01
0 ttLc H
lMMdMM QtcGLIQtcGLI 2211 2211
21 II?
%100
01
21?
tt
tt
理想?
2121 XXGGGW C
02 HH
WL
2
21
1 1?
G
习题课公式,
物料衡算热量衡算理想干燥过程 （ 等焓干燥过程 ）
%10 088.124 92 12?
dP
Ml
QQ
tctW?
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 3/17
实际干燥过程举例例 1 常压下拟用温度为 20℃,湿度为 0.008kg水 /kg干气的空气干燥某种湿物料 。 空气在预热器中被加热到 90℃ 后送入干燥室,离开时的温度为 45℃,湿度为 0.022kg水 /kg干气 。
现要求每小时将 1200kg的湿物料由含水率 3%（ 湿基 ） 干燥至 0.2%（ 湿基 ）,已知物料进,出口温度分别为 20℃ 和
60℃,在此温度范围内,绝干物料的比热为 3.5kJ/(kg·℃ )，
水的平均比热为 4.19 kJ/(kg?℃ )。 干燥设备热损失可按预热器中加热量的 5%计算 。 试求：
(1)新鲜空气用量,kg/h；
(2)预热器的加热量 QP,kW；
(3)干燥室内补充的热量 Qd,kW；
(4)热效率?。
与教材相同，换浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 4/17
G
1
= 1 2 0 0 k g / h
Q
l
= 5 % Q
p
ω
1
= 3 %
t
M1
= 2 0 ℃
t
0
= 2 0 ℃ t
1
= 9 0 ℃ t
2
= 4 5 ℃
H
0
= 0,0 0 8 H
1
H
2
= 0,0 2 2
L
Q
P
Q
d
ω
2
= 0,2 %
t
M2
= 6 0 ℃,C
S
= 3,5 k J / k g ℃
hkgGW 64.330 0 2.01 0 0 2.003.01 2 0 01
2
21
1
02 HH
WL
hkgHLL /1.2 4 2 20 0 8.018.2 4 0 21 0
实际干燥过程举例
（ 1）新鲜空气用量,kg/h；
hkg /8.2 40 20 08.00 22.0 64.33 干空气
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 5/17
G
1
= 1 2 0 0 k g / h
Q
l
= 5 % Q
p
ω
1
= 3 %
t
M1
= 2 0 ℃
t
0
= 2 0 ℃ t
1
= 9 0 ℃ t
2
= 4 5 ℃
H
0
= 0,0 0 8 H
1
H
2
= 0,0 2 2
L
Q
P
Q
d
ω
2
= 0,2 %
t
M2
= 6 0 ℃,C
S
= 3,5 k J / k g ℃
0101 0 ttLcIILQ HP
kWhkJ 89.47/63.1 7 2 4 0 7
20900 0 8.088.101.18.2 4 0 2
实际干燥过程举例
(2)预热器的加热量 QP,kW
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 6/17
1122 1212 MMlMMd tcGQtcGIILQ
干气kgkJ
HtHI
/19.1 1 2
0 0 8.02 4 9 2900 0 8.088.101.1
2 4 9 288.101.1 0101
G
1
= 1 2 0 0 k g / h
Q
l
= 5 % Q
p
ω
1
= 3 %
t
M1
= 2 0 ℃
t
0
= 2 0 ℃ t
1
= 9 0 ℃ t
2
= 4 5 ℃
H
0
= 0,0 0 8 H
1
H
2
= 0,0 2 2
L
Q
P
Q
d
ω
2
= 0,2 %
t
M2
= 6 0 ℃,C
S
= 3,5 k J / k g ℃
实际干燥过程举例
(3)干燥室内补充的热量 Qd,kW
其中：
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 7/17
干气kgkJ
HtHI
/14.1 0 2
0 2 2.02 4 9 2450 2 2.088.101.1
2 4 9 288.101.1 2222
hkgGG /3.1 1 6 6
%2.01
%311 2 0 0
1
1
2
11
2
G
1
= 1 2 0 0 k g / h
Q
l
= 5 % Q
p
ω
1
= 3 %
t
M1
= 2 0 ℃
t
0
= 2 0 ℃ t
1
= 9 0 ℃ t
2
= 4 5 ℃
H
0
= 0,0 0 8 H
1
H
2
= 0,0 2 2
L
Q
P
Q
d
ω
2
= 0,2 %
t
M2
= 6 0 ℃,C
S
= 3,5 k J / k g ℃
实际干燥过程举例
1122 1212 MMlMMd tcGQtcGIILQ
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 8/17
CkgkJccc lSM 52.319.4%35.3%311 111
CkgkJccc lSM 50.319.4%2.05.3%2.011 222
kWQQ Pl 39.2%589.47%5
kW
Q
d
25.40
2052.3
3 6 0 0
1 2 0 0
39.26050.3
3 6 0 0
3.1 1 6 6
19.1 1 214.1 0 2
3 6 0 0
8.2 4 0 2
实际干燥过程举例
1122 1212 MMlMMd tcGQtcGIILQ
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 9/17
实际干燥过程举例
%1 0 0
88.12 4 9 2
%1 0 0
12?
dP
Ml
QQ
tctW
Q
Q
输入干燥设备的总热量蒸发水分所需的热量气化
(4)热效率?
kW
ttWQ M
29.232019.44588.124 92
36 00
64.33
19.488.124 92
12
汽化
%4.26%1 0 025.4089.47 29.23%1 0 0
dP QQ
Q 汽化?
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 10/17
循环废气 L
R
,t
2
= 45 ℃,H
2
=?
Q
l
t
0
= 2 0 ℃ t
1
= 90 ℃
H
0
= 0,0 08 k g 水 / kg 干气 H
1
t
2
= 4 5 ℃
L H
2
Q
P
Q
d
= 40,25 k W
LLR?
L
有废气循环的实际干燥过程举例例 2 现将例 1流程改为废气循环流程设计,如图所示 。 将出口废气中的 50%引到新鲜空气处与新鲜空气混合 。 混合气经预热器仍加热至 90℃ 后,再送入干燥室,出干燥室的废气温度仍为 45℃,干燥室加热量 Qd不变,仍为 40.25kW,被干燥的物料及干燥要求不变,热损失仍可取为 QP的 5%。 试计算：
(1)新鲜空气的用量,kg/h； (2)预热器的加热量 QP,kW；
(3) 热效率?； (4)画出湿空气状态变化,并与例 1对比 。
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 11/17
循环废气 L
R
= L,t
2
= 4 5 ℃,H
2
=?
Q
l
t
0
= 2 0 ℃ t?
0
t
1
=90 ℃
H
0
= 0,0 08 H?
0
H
1
t
2
= 4 5 ℃ L
L H
2
Q
P
Q
d
= 40,25 k W
skghkgW 00 93 4.064.331知：由例
02 HHLW008.00 0 93 4.0 2 HL - - - - - - - - ( 1 )
有废气循环的实际干燥过程举例
(1)新鲜空气用量,kg/h
01 IILLQ RP
(2)预热器的加热量 QP,kW
0000 249288.101.1 HtHI
02 HH
WL
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 12/17
1
00
02
00
02
RL
L
tt
tt
HH
HH
=1
C? H
2
M H?
0
H
A H
0
t
0
t
2
t
1
干气kgkgHHHH 004.0212 2020
Cttt o5.322 20452 020
循环废气 L
R
= L,t
2
= 4 5 ℃,H
2
=?
Q
l
t
0
= 2 0 ℃ t?
0
t
1
=90 ℃
H
0
= 0,0 08 H?
0
H
1
t
2
= 4 5 ℃ L
L H
2
Q
P
Q
d
杠杆原理有废气循环的实际干燥过程举例浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 13/17
=1
C? H
2
M H?
0
H
A H
0
t
0
t
2
t
1
0000 249288.101.1 HtHI
255.127604.43 H
2
0101
6.13 3054.10 1
24 9288.101.1
H
HtHI
循环废气 L
R
= L,t
2
= 4 5 ℃,H
2
=?
Q
l
t
0
= 2 0 ℃ t?
0
t
1
=90 ℃
H
0
= 0,0 08 H?
0
H
1
t
2
= 4 5 ℃ L
L H
2
Q
P
Q
d
有废气循环的实际干燥过程举例浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 14/17
01 IILLQ RP
2
22
1.108117
55.127 604.436.133 054.1012
LHL
HHL
2
22
2222
6.2 5 7 645.45
2 4 9 24588.101.1
2 4 9 288.101.1
H
HH
HtHI
1122 1212 05.02 MMPMMd tcGQtcGIILQ
22 6.133054.1016.257645.45225.40 HHL
2052.33 6 0 01 2 0 01.1 0 81 1 705.06050.33 6 0 0 3.1 1 6 6 2 LHL
有废气循环的实际干燥过程举例 循环废气 L R = L,t 2 = 4 5 ℃,H 2 =?
Q l
t 0 = 2 0 ℃ t? 0 t 1 =90 ℃
H 0 = 0,0 08 H? 0 H 1 t 2 = 4 5 ℃ L
L H 2
Q P Q d
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 15/17
0317.433.106405.2497 2HL - - - - - - - - ( 2 )
hkgskgL /1152/32.0 干气干气
干气水 kgkgH /0 3 72.02?
有废气循环的实际干燥过程举例联立式 1,2得：
21.1 081 17 LHLQ P
kW73.38
0372.032.01.10832.0117
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 16/17
( 3 ) 热效率? ；
由例 1 可知 kWQ 29.23?
汽化
，故
%5.29
%100
25.4073.38
29.23
%100
dP
QQ
Q
汽化
例 1 结果 hkgL /8.2402 干气? Q P = 4 7,8 9 kW H 2 = 0,0 2 2 %4.26
例 2 结果 hkgL /1 1 5 2 干气? Q P = 3 8,7 2 k W H 2 = 0,0 3 7 2 %5.29
结论,采用 废气循环流程，新鲜干空气用量减少，预热器热负荷减小，
干燥效率提高，但干燥过程速率下降，干燥设备变大。
有废气循环的实际干燥过程举例
=1
C?
C
M B? H
A B
t
0
t
2
t
1
例 1
例 2
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 17/17
循环废气 L
R
,t
2
= 45 ℃,H
2
= 0,02 2
Q
l
t
0
= 2 0 ℃ t
1
= 90 ℃
H
0
= 0,0 08 k g 水 / kg 干气 H
1
t
2
= 4 5 ℃
L H
2
= 0,02 2
Q
P
Q
d
有废气循环的实际干燥过程练习练习,现将例 1流程改为废气循环流程设计,如图所示 。 将出口废气中的 50%引到新鲜空气处与新鲜空气混合 。 混合气经预热器仍加热至 90℃ 后,再送入干燥室,出干燥室的废气温度仍为 45℃,
湿度仍为 0.022kg水 /kg干气,被干燥的物料及干燥要求不变,热损失仍可取为 QP的 5%。 试计算：
(1)新鲜空气的用量,kg/h； (2) QP,Qd,kW；
(3) 热效率?； (4)画出湿空气状态变化,并与例 2对比 。
幻灯片 3目录习题课：
实际干燥过程有废气循环的实际干燥过程浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 2/17
01 IILQ P01
0 ttLc H
lMMdMM QtcGLIQtcGLI 2211 2211
21 II?
%100
01
21?
tt
tt
理想?
2121 XXGGGW C
02 HH
WL
2
21
1 1?
G
习题课公式,
物料衡算热量衡算理想干燥过程 （ 等焓干燥过程 ）
%10 088.124 92 12?
dP
Ml
tctW?
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 3/17
实际干燥过程举例例 1 常压下拟用温度为 20℃,湿度为 0.008kg水 /kg干气的空气干燥某种湿物料 。 空气在预热器中被加热到 90℃ 后送入干燥室,离开时的温度为 45℃,湿度为 0.022kg水 /kg干气 。
现要求每小时将 1200kg的湿物料由含水率 3%（ 湿基 ） 干燥至 0.2%（ 湿基 ）,已知物料进,出口温度分别为 20℃ 和
60℃,在此温度范围内,绝干物料的比热为 3.5kJ/(kg·℃ )，
水的平均比热为 4.19 kJ/(kg?℃ )。 干燥设备热损失可按预热器中加热量的 5%计算 。 试求：
(1)新鲜空气用量,kg/h；
(2)预热器的加热量 QP,kW；
(3)干燥室内补充的热量 Qd,kW；
(4)热效率?。
与教材相同，换浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 4/17
G
1
= 1 2 0 0 k g / h
Q
l
= 5 % Q
p
ω
1
= 3 %
t
M1
= 2 0 ℃
t
0
= 2 0 ℃ t
1
= 9 0 ℃ t
2
= 4 5 ℃
H
0
= 0,0 0 8 H
1
H
2
= 0,0 2 2
L
Q
P
Q
d
ω
2
= 0,2 %
t
M2
= 6 0 ℃,C
S
= 3,5 k J / k g ℃
hkgGW 64.330 0 2.01 0 0 2.003.01 2 0 01
2
21
1
02 HH
WL
hkgHLL /1.2 4 2 20 0 8.018.2 4 0 21 0
实际干燥过程举例
（ 1）新鲜空气用量,kg/h；
hkg /8.2 40 20 08.00 22.0 64.33 干空气
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 5/17
G
1
= 1 2 0 0 k g / h
Q
l
= 5 % Q
p
ω
1
= 3 %
t
M1
= 2 0 ℃
t
0
= 2 0 ℃ t
1
= 9 0 ℃ t
2
= 4 5 ℃
H
0
= 0,0 0 8 H
1
H
2
= 0,0 2 2
L
Q
P
Q
d
ω
2
= 0,2 %
t
M2
= 6 0 ℃,C
S
= 3,5 k J / k g ℃
0101 0 ttLcIILQ HP
kWhkJ 89.47/63.1 7 2 4 0 7
20900 0 8.088.101.18.2 4 0 2
实际干燥过程举例
(2)预热器的加热量 QP,kW
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 6/17
1122 1212 MMlMMd tcGQtcGIILQ
干气kgkJ
HtHI
/19.1 1 2
0 0 8.02 4 9 2900 0 8.088.101.1
2 4 9 288.101.1 0101
G
1
= 1 2 0 0 k g / h
Q
l
= 5 % Q
p
ω
1
= 3 %
t
M1
= 2 0 ℃
t
0
= 2 0 ℃ t
1
= 9 0 ℃ t
2
= 4 5 ℃
H
0
= 0,0 0 8 H
1
H
2
= 0,0 2 2
L
Q
P
Q
d
ω
2
= 0,2 %
t
M2
= 6 0 ℃,C
S
= 3,5 k J / k g ℃
实际干燥过程举例
(3)干燥室内补充的热量 Qd,kW
其中：
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 7/17
干气kgkJ
HtHI
/14.1 0 2
0 2 2.02 4 9 2450 2 2.088.101.1
2 4 9 288.101.1 2222
hkgGG /3.1 1 6 6
%2.01
%311 2 0 0
1
1
2
11
2
G
1
= 1 2 0 0 k g / h
Q
l
= 5 % Q
p
ω
1
= 3 %
t
M1
= 2 0 ℃
t
0
= 2 0 ℃ t
1
= 9 0 ℃ t
2
= 4 5 ℃
H
0
= 0,0 0 8 H
1
H
2
= 0,0 2 2
L
Q
P
Q
d
ω
2
= 0,2 %
t
M2
= 6 0 ℃,C
S
= 3,5 k J / k g ℃
实际干燥过程举例
1122 1212 MMlMMd tcGQtcGIILQ
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 8/17
CkgkJccc lSM 52.319.4%35.3%311 111
CkgkJccc lSM 50.319.4%2.05.3%2.011 222
kWQQ Pl 39.2%589.47%5
kW
Q
d
25.40
2052.3
3 6 0 0
1 2 0 0
39.26050.3
3 6 0 0
3.1 1 6 6
19.1 1 214.1 0 2
3 6 0 0
8.2 4 0 2
实际干燥过程举例
1122 1212 MMlMMd tcGQtcGIILQ
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 9/17
实际干燥过程举例
%1 0 0
88.12 4 9 2
%1 0 0
12?
dP
Ml
tctW
Q
Q
输入干燥设备的总热量蒸发水分所需的热量气化
(4)热效率?
kW
ttWQ M
29.232019.44588.124 92
36 00
64.33
19.488.124 92
12
汽化
%4.26%1 0 025.4089.47 29.23%1 0 0
dP QQ
Q 汽化?
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 10/17
循环废气 L
R
,t
2
= 45 ℃,H
2
=?
Q
l
t
0
= 2 0 ℃ t
1
= 90 ℃
H
0
= 0,0 08 k g 水 / kg 干气 H
1
t
2
= 4 5 ℃
L H
2
Q
P
Q
d
= 40,25 k W
LLR?
L
有废气循环的实际干燥过程举例例 2 现将例 1流程改为废气循环流程设计,如图所示 。 将出口废气中的 50%引到新鲜空气处与新鲜空气混合 。 混合气经预热器仍加热至 90℃ 后,再送入干燥室,出干燥室的废气温度仍为 45℃,干燥室加热量 Qd不变,仍为 40.25kW,被干燥的物料及干燥要求不变,热损失仍可取为 QP的 5%。 试计算：
(1)新鲜空气的用量,kg/h； (2)预热器的加热量 QP,kW；
(3) 热效率?； (4)画出湿空气状态变化,并与例 1对比 。
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 11/17
循环废气 L
R
= L,t
2
= 4 5 ℃,H
2
=?
Q
l
t
0
= 2 0 ℃ t?
0
t
1
=90 ℃
H
0
= 0,0 08 H?
0
H
1
t
2
= 4 5 ℃ L
L H
2
Q
P
Q
d
= 40,25 k W
skghkgW 00 93 4.064.331知：由例
02 HHLW008.00 0 93 4.0 2 HL - - - - - - - - ( 1 )
有废气循环的实际干燥过程举例
(1)新鲜空气用量,kg/h
01 IILLQ RP
(2)预热器的加热量 QP,kW
0000 249288.101.1 HtHI
02 HH
WL
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 12/17
1
00
02
00
02
RL
L
tt
tt
HH
HH
=1
C? H
2
M H?
0
H
A H
0
t
0
t
2
t
1
干气kgkgHHHH 004.0212 2020
Cttt o5.322 20452 020
循环废气 L
R
= L,t
2
= 4 5 ℃,H
2
=?
Q
l
t
0
= 2 0 ℃ t?
0
t
1
=90 ℃
H
0
= 0,0 08 H?
0
H
1
t
2
= 4 5 ℃ L
L H
2
Q
P
Q
d
杠杆原理有废气循环的实际干燥过程举例浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 13/17
=1
C? H
2
M H?
0
H
A H
0
t
0
t
2
t
1
0000 249288.101.1 HtHI
255.127604.43 H
2
0101
6.13 3054.10 1
24 9288.101.1
H
HtHI
循环废气 L
R
= L,t
2
= 4 5 ℃,H
2
=?
Q
l
t
0
= 2 0 ℃ t?
0
t
1
=90 ℃
H
0
= 0,0 08 H?
0
H
1
t
2
= 4 5 ℃ L
L H
2
Q
P
Q
d
有废气循环的实际干燥过程举例浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 14/17
01 IILLQ RP
2
22
1.108117
55.127 604.436.133 054.1012
LHL
HHL
2
22
2222
6.2 5 7 645.45
2 4 9 24588.101.1
2 4 9 288.101.1
H
HH
HtHI
1122 1212 05.02 MMPMMd tcGQtcGIILQ
22 6.133054.1016.257645.45225.40 HHL
2052.33 6 0 01 2 0 01.1 0 81 1 705.06050.33 6 0 0 3.1 1 6 6 2 LHL
有废气循环的实际干燥过程举例 循环废气 L R = L,t 2 = 4 5 ℃,H 2 =?
Q l
t 0 = 2 0 ℃ t? 0 t 1 =90 ℃
H 0 = 0,0 08 H? 0 H 1 t 2 = 4 5 ℃ L
L H 2
Q P Q d
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 15/17
0317.433.106405.2497 2HL - - - - - - - - ( 2 )
hkgskgL /1152/32.0 干气干气
干气水 kgkgH /0 3 72.02?
有废气循环的实际干燥过程举例联立式 1,2得：
21.1 081 17 LHLQ P
kW73.38
0372.032.01.10832.0117
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 16/17
( 3 ) 热效率? ；
由例 1 可知 kWQ 29.23?
汽化
，故
%5.29
%100
25.4073.38
29.23
%100
dP
Q
汽化
例 1 结果 hkgL /8.2402 干气? Q P = 4 7,8 9 kW H 2 = 0,0 2 2 %4.26
例 2 结果 hkgL /1 1 5 2 干气? Q P = 3 8,7 2 k W H 2 = 0,0 3 7 2 %5.29
结论,采用 废气循环流程，新鲜干空气用量减少，预热器热负荷减小，
干燥效率提高，但干燥过程速率下降，干燥设备变大。
有废气循环的实际干燥过程举例
=1
C?
C
M B? H
A B
t
0
t
2
t
1
例 1
例 2
浙江大学本科生课程化工原理 第十二章 干燥 17/17
循环废气 L
R
,t
2
= 45 ℃,H
2
= 0,02 2
Q
l
t
0
= 2 0 ℃ t
1
= 90 ℃
H
0
= 0,0 08 k g 水 / kg 干气 H
1
t
2
= 4 5 ℃
L H
2
= 0,02 2
Q
P
Q
d
有废气循环的实际干燥过程练习练习,现将例 1流程改为废气循环流程设计,如图所示 。 将出口废气中的 50%引到新鲜空气处与新鲜空气混合 。 混合气经预热器仍加热至 90℃ 后,再送入干燥室,出干燥室的废气温度仍为 45℃,
湿度仍为 0.022kg水 /kg干气,被干燥的物料及干燥要求不变,热损失仍可取为 QP的 5%。 试计算：
(1)新鲜空气的用量,kg/h； (2) QP,Qd,kW；
(3) 热效率?； (4)画出湿空气状态变化,并与例 2对比 。
