恒定干燥条件下干燥时间的计算-《化工单元过程与操作》

恒定干燥条件，即干燥介质的温度、湿度、流速及与物料的接触方式，在整个干燥过程中均保持恒定。

在恒定干燥情况下，物料从最初含水量X1 干燥至最终含水量X2 所需的时间τ1 可根据在相同情况下测定的如图3 -70 所示的干燥速率曲线和干燥速率表达式求取。

( 一) 恒速干燥阶段

设恒速干燥阶段的干燥速率为Uc，根据干燥速率定义，有:

( 二) 降速干燥阶段

在此阶段中，物料的干燥速率U 随着物料中自由水分含量( X -X* ) 的变化而变化，可将从实验测得的干燥速率曲线表示成如下的函数形式:

可用图解积分法( 需具备干燥速率曲线) 计算。当缺乏物料在降速阶段的干燥速率数据时，可用近似计算处理，这种近似计算法的依据是假定在降速阶段中干燥速率与物料中的自由水分含量( X-X* ) 成正比，即用临界点C 与平衡水分点E 所连接的直线CE 代替降速干燥阶段的干燥速率曲线。于是，降速干燥阶段所需的干燥时间τ2 为

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【例3 -12】用一间歇干燥器将一批湿物料从含水量w1 = 27% 干燥到w2 = 5% ( 均为湿基含水量) ，湿物料的质量为200kg，干燥面积为0.025m2/kg 干物料，装卸时间τ′ = 1h，试确定每批物料的干燥周期。［从该物料的干燥速率曲线可知Xc =0.2X* =0.05 Uc =1.5kg/( m2·h) ］

解:绝对干物料量: Gc = G1(1 - w1) = 200 × (1 -0．27) = 146 kg

干燥总面积: A = 146 ×0．025 = 3．65 m2

恒速阶段τ1 :由X1 =0.37 至Xc =0.2

降速阶段τ2 :由Xc =0.2 至X* =0.05

每批物料的干燥周期τ: τ = τ1 + τ2 + τ′ = 4．53 +15．7 +1 = 21．2 h