物料中水分的性质及处理方法

( 一) 结合水分与非结合水分

根据物料与水分结合力的状况，可将物料中所含水分分为结合水分与非结合水分。

1.结合水分 包括物料细胞壁内的水分、物料内毛细管中的水分及以结晶水的形态存在于固体物料之中的水分等。这种水分是靠化学力或物理化学力与物料相结合的，由于结合力强，其蒸汽压低于同温度下纯水的饱和蒸汽压，致使干燥过程的传质推动力降低，故除去结合水分较困难。

2.非结合水分 包括机械地附着于固体表面的水分，如物料表面的吸附水分、较大孔隙中的水分等。物料中非结合水分与物料的结合力弱，其蒸汽压与同温度下纯水的饱和蒸汽压相同，因此，干燥过程中除去非结合水分较容易。

用实验方法直接测定某物料的结合水分与非结合水分较困难，但根据其特点，可利用平衡关系外推得到。在一定温度下，由实验测定的某物料的平衡曲线，将该平衡曲线延长与φ =100%的纵轴相交，如图3 -67 所示，交点以下的水分为该物料的结合水分，因其蒸汽压低于同温下纯水的饱和蒸汽压。交点以上的水分为非结合水分。

图3-67　物料中所含水分的性质(www.xing528.com)

物料所含结合水分或非结合水分的量仅取决于物料本身的性质，而与干燥介质状况无关。

( 二) 平衡水分与自由水分

根据物料在一定的干燥条件下，其中所含水分能否用干燥方法除去来划分，可分为平衡水分与自由水分。

1.平衡水分 物料中所含有的不因与空气接触时间的延长而改变的水分，这种恒定的含水量称为该物料在一定空气状态下的平衡水分，用X* 表示。当一定温度t、相对湿度φ 的未饱和的湿空气流过某湿物料表面时，由于湿物料表面水的蒸汽压大于空气中水的蒸汽分压，则湿物料的水分向空气中汽化，直到物料表面水的蒸汽压与空气中水的蒸汽分压相等时为止，即物料中的水分与该空气中水蒸气达到平衡状态，此时物料所含水分即为该空气条件( t、φ) 下物料的平衡水分。平衡水分随物料的种类及空气的状态( t，φ) 不同而异，对于同一物料，当空气温度一定，改变其φ 值，平衡水分也将改变。

2.自由水分 物料中超过平衡水分的那一部分水分，称为该物料在一定空气状态下的自由水分。若平衡水分用X* 表示，则自由水分为( X-X* ) 。