化工原理干燥习题与题解

1、干燥习题与题解一、填空题：1.2.3.4.在湿度一定时，不饱和空气的温度越低，其相对湿度越. 答案*大等速干燥阶段物料表面的温度等于答案*干燥介质一热空气的湿球温度在实际的干燥操作中，常用答案*干、湿球温度计1kg 绝干空气及答案*其所带的H kg水汽.来测量空气的湿度。所具有的焓，称为湿空气的焓。某物料含水量为0.5 kg水.kg 1绝干料，当与一定状态的空气接触时，测出平衡水分为 0.1kg水.kg 1绝干料，则此物料的自由水分为 。*答案*0.4 kg水.kg 1 绝干料6. 已知在t= 50C、P= 1atm时空气中水蒸汽分压Pw=55.3mmHg则该空气的湿含量H=_;相对湿度

2、69;=;（50r时，水的饱和蒸汽压为92.51mmHg * 答案 * 0.0488，0.5987. 恒速干燥与降速干燥阶段的分界点，称为5.其对应的物料含水量称为*答案*临界点、临界含水量8. 干燥进行的必要条件是物料表面所产生的水汽（或其它蒸汽）*答案*大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压。9. 等焓干燥过程的条件是*答案*干燥器内无补充热，无热损失，且被干燥的物料带进，带出干燥器的热量之差可以忽略不计。10. 作为干燥介质的湿空气，其预热的目的压力*答案*降低相对湿度（增大吸湿的能力）和提高温度（增加其热焓）11.当湿空气的总压一定时， 相对湿度©仅与及关。答案* H , t

3、12. 已知在常压及25r下水份在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿度© =100%时,平衡含水量X* 100%=0.02kg水.kg 1绝干料；相对湿度© =40%时,平衡含水量X* =0.007。现该物料含水量为0.23kg水.kg 1绝干料,令其与25C , © =40%的空气接触, 则该物料的自由含水量为 kg水.kg 1绝干料,结合水含量为kg水.kg 1绝干料,非结合水的含量为 kg水.kg 1绝干料。* 答案 * 自由含水量 X-X * =0.23-0.007=0.223 ; 结合水量为 X * 100%=0.02非结合水量 X-X 100% =

4、0.23-0.02=0.2113. 影响恒速干燥速率的因素主要是降速干燥速率的因素主要是100%影响7*答案*干燥介质的状态，流速以及它与物料接触方式；物料结构，含水类型，物料与空气接触方式，物料本身的温度。二、选择题1. 气流干燥器中，干燥作用最为有效的部分是()。(A) 粒子等速运动段； (B) 粒子加速运动段(C)干燥管的中部 ；(D)干燥管的顶部* 答 *B2. 空气的干、湿球温度差越小，表明空气()。(A)越干燥；(B)越潮湿(C)热焓越高；(D)热焓越低 * 答 * B3. 干燥器出口气体状态的限制条件是：气体在离开设备之前()。(A)不降至湿球温度；(B)不降至露点(C)不降至绝

5、热饱和温度；(D)不降至空气的初始温度* 答 *B4. 干燥计算中,湿空气的热焓是以()为基础的。(A)1kg 湿空气；(B)1kg 干空气(C)1kg饱和湿空气；(D)4mol 干空气* 答 *B5.(A)1kg(C)1kg(B)1kg 干气及其带有的Hkg湿汽共同(D)1kg 湿气体中湿分气体湿比容定义为() 所占有的体积。 湿空气；湿气体中绝干空气；答6.气体的相对湿度是指在一定的总压下湿气体中的湿分蒸汽压与()之比。(A)气体的总压； (B)湿分在tw下的饱和蒸汽压(C)湿分在td下的饱和蒸汽压；(D)湿分在t下的饱和蒸汽压* 答 *D7. 湿空气经过预热器用饱和水蒸汽间接加热，温度升

6、高，相对湿度()。(A)增加；(B)减小；(C)不变；(D)不确定 * 答 * B8. 为了测准空气的湿球温度，应将干湿球温度计放在()。(A)不受外界干扰的静止空气中 ；(B)气速5m/s的空气中(C)气速v5m/s辐射传导较强处；(D)气速5m/s辐射传导可忽略处* 答 *D9. 对一定湿度的气体，固定气体的温度，增大总压，其相对湿度()。(A)增大；(B)减小；(C)不变；(D)或增大或减小* /答 * A10. 不饱和湿空气的干球温度t,湿球温度tw,露点td三者间的关系为()。(A) t tw td (B) t tw td (C) t tw td (D) t tw tdt=tw=td

7、 * 答 *A11. 物料含自由水分和平衡水分的相对多少取决于()。(A)物料含结合水分的多少；(B)物料含非结合水分的多少(C)干燥介质的温度；(D)干燥介质的相对湿度* 答 *D二、计算题：1.某厂利用气流干燥器将含水20%的物料干燥到5% (均为湿基)，已知每小时处理 的原料量为1000kg，于40C进入干燥器，假设物料在干燥器中的温度变化不大，空气的干 球温度为20 C, 球温度为60 C, 为多少m3.h 1 水汽比热分别为* 答- *G 1000(1 0.2)20/(100 20) W Gc(X1H图得：H。H。0.011kg水/ kg干空气W/(H2 H1)5444.8kg 干空

8、气(1/29 H0 /18) 22.41 (273Vvh 4596m3/hCXi由tHiV湿球温度为16.5 C,空气经预热器预热后进入干燥器，出干燥器的空气干 湿球温度为40C，干燥器的热损失很小可略去不计，试求：需要的空气量 ?(以进预热器的状态计)0 C时水的汽化热2491.27kJ. kg 1，空气与1.01 与 1.88kJ.kg 1 .K 1。800 Kg / h0.25，X25/(100 5)X2)157.9kg/h0.011kg水 / kg 干空气，H 20.052630.040kg水/ kg干空气,/h20)/2730.8441m3 / kg干空气vhV/2.湿物料经过七小时

9、的干燥，含水量由干燥至4.8 %需要多少时间？(以上均为湿基)。已知物料的临界含水量Xc平衡含水量X* 0.04 (干基)，设降速阶段中的干燥速度为 干燥速率曲线为直线。)* 答案*28.6 %降至7.4%。若在同样操作条件下，由28.6 % 0.15 (干基), u Kx(X X*)(即：该段X128.6/(100 28.6)0.40X27.4/(100 7.4)0.08，X2/4.8/(1004.8)0.05X1 Xc X2, X所以干燥分恒速与降速两阶段恒速段所需时间t1，二种情况降速阶段所需时间各为GcXc X *AuC ，2 AKx n X2 X *，Uct2/ /t2 In(Xc

10、X*) /(X2/X*)/ln(Xct2/t1 (X1 Xc) ln (Xc X*) /(X2 X*) /(X1又 t2 t1 7ht2t2/ t, 9.96 h所以需要9.96小时才能由28.6 %干燥至4.8 %3.在一常压气流干燥器中干燥某种湿物料，已知数据如下：空气进入预热器的温度为15r湿含量H。0.0073kg水/ kg干空气，焓1。 35kJ/kg干空气；空气进干燥器温度为900,焓109kJ/kg干空气，空气出干燥器温度为50r ;湿含量H2 0.023kg水/kg干空气，进干燥器1 0.15kg水/ kg绝干料；出干燥器物料含水量为 X? 0.01kg水/ kg绝干料；干燥2

11、37kg/h (按干燥产品计)。试求：1 .绝干空气的消耗量；2 .进预热3 .预热器加入热量(kw)(预热器热损失可忽略)。 .求绝干空气量VX2)234.7Kg /h32.9kg/h2096kg干空气/ht2、t2t1Gc(X1Xc)Kx(XcX*)2.16h、t14.84h、X*) /(X2XC)0.445t2/5.12h ；X*)2.37I1物料含水量为X器生产能力G2器前风机的流量(m3/s );答案*1GC G2/(1Gc(X1 X2)W/(H2 H1)求风机流量V(1/29 H0/18) 22.41 (273 15)/273 0.825m3 / kg干空气/3V Vvh 1729

12、m /h2.Vh3.求预热器加入热量Q:Q V(I1 I0)155104kJ/h43.08kW有一连续干燥器在常压下操作，生产能力为 1000 kg/h (以干燥产品计)。物料水分由 12%笔至3% (均为湿基)，空气的初温为25r，湿度为0.01 kg水/kg干空气，经预热器后 升温至70r，干燥器出口废气的干球温度为 45C。设空气在干燥器进出口处焓值相等。 试求：4.(1)(2)在H-I图上表示空气的状态变化过程; 初始状态下的空气用量为多少 m/s ?2.解：(1)干燥系统示意图见附图1。在H-I图上的空气状态变化见附图2。w1=0.12G2=1000 kg/h(2)求空气用量蒸发水分量 W G2 W11w11000 0.12 0.03102.3 kg/h1 0.12因水分在干燥器进出口处焓值相等，所以11 = 12，即(1.01+1.88H1)t 1+2500 H1=(1.01+1.88H 2)t 2+2500 H2因 H=H=0.01 kg/kg, t 1=70C , t 2=45C ,故有(1.01+1 .88 X 0.01) X 70+2500X 0.01=(1.01+1.88H 2) X 45+