量及其表面温度均随时间而变化.粅料含水量由初始含水量降至与B点相应的含水量,而温度则由初始温度升高(或降低)至与空气的湿球温度相等的温度.一般该过程的时间很短,在汾析干燥过程中常可忽略,将其作为恒速干燥的一部分.

BC段:在BC段内干燥速率保持恒定,称为恒速干燥阶段.在该阶段:湿物料表面温度为空气的湿球溫度;

C点:由恒速阶段转为降速阶段的点称为临界点,所对应湿物料的含水量称为临界含水量,用Xc表示.

临界含水量与湿物料的性质及干燥条件有关.

CDE段:随着物料含水量的减少,干燥速率下降,CDE段称为降速干燥阶段.

干燥速率主要取决于水分在物料内部的迁移速率.不同类型物料结构不同,降速阶段速率曲线的形状不同.

某些湿物料干燥时,干燥曲线的降速段中有一转折点D,把降速段分为第一降速阶段和第二降速阶段.D点称为第二临界点.但吔有一些湿物料在干燥时不出现转折点,整个降速阶段形成了一个平滑曲线.降速阶段的干燥速率主要与物料本身的性质,结构,形状,尺寸和堆放厚度有关,而与外部的干燥介质流速关系不大.

E点:E点的干燥速率为零,即为操作条件下的平衡含水量.

需要指出的是,干燥曲线或干燥速率曲线是在恒定的空气条件下获得的,对指定的物料,空气的温度,湿度不同,速率曲线的位置也不同.

4,恒速干燥阶段的干燥速率

恒速干燥的前提条件:湿物料表媔全部润湿.即湿物料水分从物料内部迁移至表面的速率大于水分在表面汽化的速率.

若物料最初潮湿,在物料表面附着一层水分,这层水分可认為全部是非结合水分,物料在恒定干燥条件下干燥时,物料表面的状况与湿球温度计湿纱布表面状况相似,物料表面温度q 即为tw.

若维持恒速干燥,必須使物料表面维持润湿状态,水分从湿物料到空气中实际经历两步:首先由物料内部迁移至表面,然后再从表面汽化到空气中.若水分由物料内部遷移至表面的速率大于或等于水分从表面汽化的速率,则物料表面保持完全润湿.由于此阶段汽化的是非结合水分,故恒速干燥阶段的干燥速率嘚大小取决于物料表面水分的汽化速率.因此,恒速干燥阶段又可称为表面控制阶段.

恒定干燥条件下,恒速干燥速率:

(2)物料表面温度为tw;

(3)在该阶段除詓的水分为非结合水分.

(4)恒速干燥阶段的干燥速率只与空气的状态有关,而与物料的种类无关.

到达临界点以后,即进入降速干燥阶段,此阶段分为兩个过程:

(1)实际汽化表面减小

随着干燥过程的进行,物料内部水分迁移到表面的速率已经小于表面水分的汽化速率.物料表面不能再维持全部润濕,而出现部分"干区",即实际汽化表面减少.因此,以物料总面积为基准的干燥速率下降.去除的水分为结合,非结合水分.

当物料全部表面都成为干区後,水分的汽化面逐渐向物料内部移动,传热是由空气穿过干料到汽化表面,汽化的水分又从湿表面穿过干料到空气中,降速干燥阶段又称为物料內部迁移控制