《干燥空气特性与焓湿》课件

干燥空气特性与焓湿欢迎来到本课程，我们将深入探讨干燥空气特性及焓湿的相关知识，并了解其在工业应用中的重要性课程大纲

11.干燥空气概述

22.湿度图表与焓湿图表包括干燥空气组成、水分含量、相对湿度与绝对湿度、干球温度与湿介球绍温湿度度等图概表念和焓湿图表的构成及应用，以及干燥空气性质、比体积、比热容、热传输等重要参数

33.干燥空气状态变化

44.干燥空气吸附与脱附探究干燥空气在不同条件下的状态变化，如等熵变化、等焓变化、等深湿入变探化讨和干等燥压空变气化吸附与脱附过程，并介绍不同吸附材料的种类及特点，以及吸附机理与吸附等温线

55.干燥空气在工业中的应用

66.课程小结与课后思考分析干燥空气在金属热处理、食品加工、电子制造、医药生产等领域对的课应程用内容进行总结，并提出一些思考问题，以激发学习者对干燥空气特性和焓湿的更深入理解何为干燥空气？定义特点干燥空气是指不含水蒸气的空气，即空气中的水蒸气含量可以忽略不计干燥在空实气际具应有用较中低，的常湿指度相，对对湿材度料小的于干1%燥的、空防气腐和储存具有重要作用在工业生产中，干燥空气常被用来去除材料中的水分干燥空气的组成氧气O2氮气N22约占

20.95%约占

78.08%1氩气Ar3约占

0.93%其他5二氧化碳CO2如氖气、氦气、氪气、氙气等，含量极少4约占

0.04%干燥空气的水分含量绝对湿度相对湿度指单位体积空气中所含的水蒸气质量，单位通常为克/立方米g/m3指空气中水蒸气分压与同温度下饱和水蒸气分压之比，通常以百分比表示，例如50%RH相对湿度与绝对湿度的定义相对湿度绝对湿度是指空气中实际水蒸气含量与同温度下空气饱和水蒸气含量之比，用百是分指比单表位示体积空气中所含水蒸气的质量，通常以克/立方米g/m3表示相对湿度与绝对湿度的关系关系1相对湿度和绝对湿度是密切相关的，相对湿度是反映空气中水蒸气含量的相对指标，而绝对湿度则是反映空气中水蒸气含量的绝对指标影响因素2相对湿度受温度和绝对湿度共同影响，温度升高，饱和水蒸气含量增加，相对湿度会降低；绝对湿度升高，相对湿度会升高应用3在工业生产和生活中，我们常使用相对湿度和绝对湿度来描述空气的湿度状况，并根据需要进行调节干球温度与湿球温度的概念干球温度湿球温度指用普通温度计直接测得的空气温度，即空气本身的温度指将温度计的球部包裹在湿布中，并不断通风的情况下，温度计所测得的温度湿球温度反映的是空气蒸发水汽的能力湿度图表的构成坐标轴1湿度图表通常以干球温度为横坐标，以相对湿度为纵坐标饱和曲线2图表上有一条饱和曲线，表示在不同温度下，空气中所能容纳的最大水蒸气含量等湿线3图表上还有许多等湿线，表示相对湿度相同的点，这些等湿线与饱和曲线平行湿度图表的应用空气湿度计算露点温度计算空调设计根据干球温度和相对湿度，可以从湿度图表中查根得据空干气球中温水度蒸和气相含对量湿度，可以从湿度图表中查湿得度露图点表温可度以帮助空调工程师确定空调的制冷量和除湿量，以达到舒适的室内环境焓湿图表的概念与构成概念焓湿图表是将干燥空气的焓值、湿度、干球温度和湿球温度等参数绘制在同一张图表上，用来描述干燥空气的热力学状态构成焓湿图表以干球温度为横坐标，以绝对湿度为纵坐标，并绘制焓值线和湿球温度线应用焓湿图表可以帮助我们了解干燥空气的状态变化，并进行相关计算，如混合空气焓值的计算焓湿图表的应用空调设计干燥过程混合空气焓湿图表可以帮助工程师设计空调系统，确定所焓需湿的图制表冷可量以、帮除助湿我量们和了送解风干量燥过程中的热量和焓水湿分图变表化可，以并帮优助化我干们燥计工算艺混合空气的焓值和湿度，并确定混合后的空气状态干燥空气的性质密度干燥空气的密度是指单位体积干燥空气的质量，与温度和压力有关，温度越高，密度越低；压力越高，密度越高比热容干燥空气的比热容是指单位质量的干燥空气升高1摄氏度所需的热量，与温度和压力有关热传导系数干燥空气的热传导系数是指单位时间内通过单位面积的干燥空气，由温度差引起的热量传递量，与温度和压力有关粘度干燥空气的粘度是指干燥空气抵抗流动的能力，与温度和压力有关，温度越高，粘度越低干燥空气比体积的定义定义意义干燥空气比体积是指1千克干燥空气在标准状态下的体积，通常以立方米干/燥千空克气m比3体/k积g反表映示了干燥空气在不同温度和压力下的体积变化情况，在工程计算中具有重要意义干燥空气比体积的计算理想气体状态方程PV=mRT，其中P为压力，V为体积，m为质量，R为气体常数，T为温度比体积公式v=V/m=RT/P，其中v为比体积，R为气体常数，T为温度，P为压力计算步骤

1.确定干燥空气的温度和压力

2.将温度和压力代入比体积公式，即可计算出干燥空气的比体积干燥空气的定压比热容定义影响因素干燥空气的定压比热容是指单位质量的干燥空气在定压条件下，干燥空气的定压比热容受温度和压力影响，温度越高，定压比热容越大；压力越高，定压比热容越小温度升高1摄氏度所需的热量，通常以焦耳/千克·摄氏度J/kg·℃表示干燥空气的热传输传导1热量通过干燥空气分子间的碰撞传递，主要发生在固体表面和干燥空气之间，或干燥空气内部不同温度区域之间对流2热量通过干燥空气流动的传递，主要发生在干燥空气和流体表面之间，或干燥空气不同区域之间的流动辐射3热量通过电磁波形式传递，主要发生在高温物体和干燥空气之间，或干燥空气和周围环境之间干燥空气的状态变化1等熵变化干燥空气在绝热过程中发生的状态变化，熵值保持不变2等焓变化干燥空气在绝热过程中发生的状态变化，焓值保持不变3等湿变化干燥空气在绝热过程中发生的状态变化，湿度保持不变4等压变化干燥空气在定压条件下发生的状态变化，压力保持不变等熵变化定义特点等熵变化是指干燥空气在绝热过程中发生的状态变化，熵值保持不变等这熵意变味化着过干程燥是空一气个在理等想熵状变态化，过在程实中际没情有况热下量很交难换实，现也没等有熵摩变擦化力过程通常用于分析干燥空气的绝热过程，例如压缩机或膨胀机等焓变化定义特点等焓变化是指干燥空气在绝热过程中发生的状态变化，焓值保持不变等这焓意变味化着过干程燥也空是气一在个等理焓想变状化态过，程在中实没际有情热况量下交也换很，难也实没现有对等外焓做变功化过程通常用于分析干燥空气的绝热过程，例如节流阀或喷嘴等湿变化定义特点等湿变化是指干燥空气在绝热过程中发生的状态变化，湿度保持不变等这湿意变味化着过干程燥通空常气用在于等分湿析变干化燥过空程气中的没绝有热水过蒸程气，交例换如干燥过程中的空气流动等压变化定义特点等压变化是指干燥空气在定压条件下发生的状态变化，压力保持不变等这压意变味化着过干程燥通空常气用在于等分压析变干化燥过空程气中的，加压热力或没冷有却改过变程，例如干燥过程中的空气加热混合干燥空气的计算混合干燥空气的焓湿图示方法结果在焓湿图表上，将两股混合空气的状态点连接起来，连接线的中心点就通是过混焓合湿后图的表空可气以状直态观点地观察到混合后的空气状态，包括焓值、湿度、干球温度和湿球温度干燥空气的吸附和脱附吸附脱附指干燥空气中的水蒸气被固体吸附剂表面吸附的过程指吸附剂表面的水蒸气被释放的过程，通常通过升温或减压实现简单吸附过程原理条件干燥空气与吸附剂接触时，水蒸气分子会与吸附剂表面发生物理吸附或简化单学吸吸附附过程通常在低温、高湿度条件下进行，吸附剂的表面积越大，吸附能力越强简单脱附过程原理条件当吸附剂表面的水蒸气达到饱和状态时，可以通过升温或减压的方式，简降单低脱吸附附过剂程表通面常的在水高蒸温气、分低压湿，度使条水件蒸下气进从行吸附剂表面脱附下来复杂吸附过程原理应用复杂吸附过程通常涉及多种吸附剂，并通过不同的工艺条件进行控制，复例杂如吸多附级过吸程附在和工变业压生吸产附中应用广泛，例如制备高纯度干燥空气复杂脱附过程原理应用复杂脱附过程通常涉及多种脱附方式，例如热脱附、压力脱附和溶剂脱复附杂，脱并附根过据程实在际工需业求生进产行中选应择用广泛，例如制备高纯度干燥空气吸附材料的种类及特点硅胶具有较高的吸附能力，对水蒸气的吸附能力强，但易受温度影响，在高温条件下吸附能力下降活性氧化铝具有较高的吸附能力，对水蒸气的吸附能力强，耐高温性能优良，在高温条件下吸附能力稳定分子筛具有较高的吸附选择性，对水蒸气的吸附能力强，可选择性吸附特定物质活性炭具有较高的吸附能力，对水蒸气的吸附能力强，但易受温度和湿度影响，在高温或高湿度条件下吸附能力下降吸附机理与吸附等温线机理等温线干燥空气吸附机理主要包括物理吸附和化学吸附物理吸附是由吸附等温线是描述在一定温度下，吸附剂吸附水蒸气的量与水蒸气分压之间的关系曲线吸附等温线可以帮助我们了解吸附剂的吸附性能于吸附剂和水蒸气分子之间的范德华力作用，化学吸附是由于吸附剂和水蒸气分子之间形成化学键干燥空气在工业中的应用金属热处理在金属热处理过程中，干燥空气可以防止金属氧化，提高热处理效率食品加工在食品加工过程中，干燥空气可以去除食品中的水分，延长保质期，并保持食品的色泽和风味电子制造在电子制造过程中，干燥空气可以防止电子元器件受潮，保证电子产品的稳定性和可靠性医药生产在医药生产过程中，干燥空气可以保证药品的质量，防止药品受潮，提高药品的稳定性和有效性其他领域干燥空气还广泛应用于其他领域，例如纺织、化工、造纸等行业金属热处理领域应用优势干燥空气在金属热处理过程中可以防止金属氧化，提高热处理效率干燥空气可以有效地去除金属表面和内部的水分，防止金属氧化，从而提高热处理的质量和效率食品加工领域应用优势干燥空气在食品加工过程中可以去除食品中的水分，延长保质期，并保干持燥食空品气的可色以泽有和效风地味去除食品中的水分，防止食品腐败，延长保质期，并保持食品的色泽和风味，提高食品的质量和安全性电子制造领域应用优势在电子制造过程中，干燥空气可以防止电子元器件受潮，保证电子产品干的燥稳空定气性可和以可有靠效性地去除电子元器件表面的水分，防止电子元器件受潮，保证电子产品的稳定性和可靠性，提高电子产品的质量和性能医药生产领域应用优势在医药生产过程中，干燥空气可以保证药品的质量，防止药品受潮，提干高燥药空品气的可稳以定有性效和地有去效除性药品中的水分，防止药品受潮，提高药品的稳定性和有效性，保证药品的质量和安全其他领域纺织化工造纸干燥空气可以用于纺织品的干燥，提高纺织品干的燥质空量气和可性以能用于化学物质的干燥，干燥空气可以用于纸张的干燥，提高纸张的质量和性能防止化学物质受潮，提高化学反应的效率和安全性本课程小结干燥空气特性干燥空气是指不含水蒸气的空气，具有低湿度、高密度等特性焓湿图表焓湿图表可以用来描述干燥空气的热力学状态，并进行相关计算吸附与脱附干燥空气吸附是指水蒸气被吸附剂吸附的过程，脱附是指吸附剂释放水蒸气的过程工业应用干燥空气在金属热处理、食品加工、电子制造、医药生产等领域具有广泛的应用课后思考希望这节课您有所收获，课后请思考以下问题•干燥空气在不同行业有哪些具体的应用实例？•如何选择合适的吸附材料和脱附方式？•如何提高干燥空气的制备效率和质量？。