干燥知识题(附答案解析)

**一、填空及问答题：干燥过程是_________相结合的过程，传质方向为________，传热方向为__________。感谢阅读在总压101.33kPa，温度20℃下(已知20℃下水的饱和蒸汽压为2.334kPa)，某湿空气的水汽分压为1.603kPa，现空气温度保持不变，将总压升高到250kPa，则该空气的水汽分压为________。谢谢阅读当湿空气的总压一定时，相对湿度仅与________及________有关。感谢阅读恒速干燥阶段物料表面的温度等于________________________________。该阶段除去的物料中的水的平衡蒸汽压等于_____________________________。影响恒速阶段干燥速率的因素的有_______________________________________________________________。感谢阅读已知在常压、25℃下水分在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿度100%精品文档放心下载时，平衡含水量X*0.025kg水/kg绝干料；相对湿度50%时，平衡含水量100%X*0.009kg水/kg绝干料。现将湿基含水量为20%的该物料，与25℃、50%的空气谢谢阅读接触，则该物料的自由含水量为_________kg水/kg绝干料，非结合水分量为_________kg水感谢阅读/kg绝干料。6.进干燥器的气体状态一定，干燥任务一定。若干燥器内部无补充加热，则气体离开精品文档放心下载干燥器的湿度H越大，干燥器的热效率越 ，传质推动力越_______。精品文档放心下载降低废气出口温度可以提高干燥器的热效率，但废气在离开设备之前的温度的限制是________，原因是_____________。谢谢阅读8.在测量湿球温度时，空气速度需大于5m/s，这是为了 。谢谢阅读物料的平衡水分一定是___________水分；物料的非结合水分一定是_____________水感谢阅读分。当某物料的干燥过程存在较长的降速阶段时，气流干燥器和流化床干燥器两者中选谢谢阅读**用________ 较为有利，原因是_____________________________________。感谢阅读11.欲在298K时用相对温度为60℅的空气干燥木材，使其中水分降到11.5感谢阅读℅（湿基），你认为是否可能？为什么？已知在此条件下木材的平衡水分为谢谢阅读12℅（干基）。12.湿空气在进入干燥器前，往往进行预热，这样做有什么好处？精品文档放心下载13、什么是湿空气的绝热饱和温度和湿球温度？两者有何关系？如何测定？谢谢阅读14要提高恒速干燥阶段的干燥速率，你认为可采取哪些措施？精品文档放心下载15.测定湿球温度时，当水的初温不同时，对测量结果有无影响？为什么精品文档放心下载在对流干燥过程中。为什么说干燥介质一湿空气既是载热体又是载湿体？谢谢阅读如何强化干燥过程？为什么临界含水量Xc的确定对于如何强化具体的干燥过程具有重要的意义?下列两种情况下Xc将会变大还是变小?（1）提高干燥时气流速度而使恒速阶段的干燥速率增大时；（2）物料的厚度减小时。试从干燥机理加以分析。精品文档放心下载二、计算题：已知湿空气的（干球）温度为50℃，湿度为0.02kg/kg干气，试计算下列两种情况下的相对湿度及同温度下容纳水分的最大能力（即饱和湿度），并分析压力对干燥操作的影响。（1）总压为101.3kPa；（2）总压为26.7kPa。感谢阅读**解：（1）p101.3kPa时：由H0.622ppvpvpvHp0.02101.33.156kPa0.622H0.6220.02查得50℃水的饱和蒸汽压为12.34kPa，则相对湿度谢谢阅读ppv100%12.3.15634100%25.57%感谢阅读s饱和湿度：HS0.622pS0.62212.340.086kg/kg干气ppS101.312.34（2）p‘26.7kPa时：p’Hp0.0226.70.832kPa‘v0.622H0.6220.02’p‘v100%0.832100%6.74%谢谢阅读p12.34sH’0.622p0.62212.34S0.535kg/kg干气S‘pS26.712.34p由此可知，当操作压力下降时，，HS，可吸收更多的水分，即减压对干燥有利。谢谢阅读常压下湿空气的温度为80℃、相对湿度为10％。试求该湿空气中水汽的分压、湿度、湿比容、比热及焓。谢谢阅读查得80℃下水的饱和蒸汽压为47.38kPa。水汽分压pp0.147.384.738kPavS湿度H0.622pv0.6224.7380.031kg/kg干气ppv101.34.738273t湿比容H(0.7731.244H)27327380＝(0.7731.2440.031)＝1.049m3/kg干气谢谢阅读比热 cH1.011.88H＝1.01＋1.880.031＝1.068kJ/kg干气C感谢阅读**焓 IH(1.011.88H)t2492H感谢阅读＝1.06880＋24920.031＝162.69kJ/kg干气谢谢阅读3．在I-H图上确定本题附表中空格内的数值。干球温度湿球温度露点温度湿度相对湿度焓水汽分压t/℃ｔw/℃ｔd/℃Ｈ/kg/kg干/Φ％/ＩkJ/kg干ｐv/kPa气气1（30）（20）150.01140601.92（70）4542.50.06330240(9.5)3（60）3530（0.03）231404.54（50）3735.50.042(50)606.25（40）25（20）0.01530802.25．常压下将温度为25℃、相对湿度为50％的新鲜空气与温度为50℃、相对湿度为感谢阅读80％的废气混合，混合比为2：3（以绝干空气为基准），试计算混合后的湿度、焓及温度。谢谢阅读解：（1）t25C,50%的新鲜空气：1125℃时，p3.168kPaS1H10.6221pS10.6220.53.1689.88103kg/kg干气p1pS1101.30.53.168IH1(1.011.88H1)t12492H1谢谢阅读＝(1.011.889.88103)25＋24929.88103＝50.34kJ/kg干气感谢阅读50C,80%的废气：2 250℃时，p12.34kPaS2H20.6222pS20.6220.812.340.0672kg/kg干气p2pS2101.30.812.34IH2(1.011.88H2)t22492H2精品文档放心下载＝(1.011.880.0672)50＋24920.0672＝224.3kJ/kg干气谢谢阅读所以混合湿度**HM52H153H2529.88103530.06720.0443kg/kg干气精品文档放心下载混合焓：IM52I153I25250.3453224.3154.7kJ/kg干气感谢阅读而I(1.011.88H)t2492HMMMMtMIM2492HM154.724920.044340.5C1.011.88HM1.011.880.04436．干球温度为20℃、湿球温度为16℃的空气，经过预热器温度升高到50℃后送至干精品文档放心下载燥器内。空气在干燥器内绝热冷却，离开干燥器时的相对湿度为80％，总压为101.3kPa。感谢阅读试求：（1）在I-H图中确定空气离开干燥器时的湿度；（2）将100m3新鲜空气预热至50℃所需的热量及在干燥器内绝热冷却增湿时所获得精品文档放心下载的水分量。解：（1）空气t020C,tW16C，查得H00.01kg/kg干气感谢阅读预热后：t150C,H10.01kg/kg干气谢谢阅读绝热冷却后，查得t230C,H20.018kg/kg干气精品文档放心下载（2）湿空气的比容：(0.7731.244H)273t0谢谢阅读H0273＝(0.7731.2440.01)27320＝0.843m3湿气/kg干气感谢阅读273则100m3湿空气中绝干空气的质量：LV100118.62kgv0.843H预热器加入热量：**QPL(I1I0)LcH(t1t0)精品文档放心下载118.62(1.011.880.01)(5020)3661kJ精品文档放心下载获得水分量：L(H2H1)118.62(0.0180.01)0.95kg谢谢阅读7．湿空气在总压101.3kPa、温度10℃下，湿度为0.005kg/kg干气。试计算：感谢阅读（1）相对湿度Φ1；（2）温度升高到35℃时的相对湿度Φ2；（3）总压提高到115kPa，温度仍为35℃时的相对湿度Φ3；精品文档放心下载（4）如总压提高到1471kPa，温度仍维持35℃，每100m3原湿空气所冷凝出的水感谢阅读分量。解：（1）10℃水饱和蒸汽压pS11.226kPapvHp0.005101.30.808kPa0.622H0.6220.005pv100%0.808100%65.9%1ps11.226（2）t2＝35℃，pS25.621kPa精品文档放心下载2p100%0.808100%14.4%v2（3）p'115kPa时，**Hp'0.0051150.917kPap'v0.622H0.6220.005'pv0.917100%16.3%2p100%5.6212p''1471kPa,t2＝35℃时：饱和湿度HS0.622pS0.6225.6210.0024kg/kg干气ppS14715.621原湿空气比容(0.7731.244H)273t1精品文档放心下载H127327310＝(0.7731.2440.005) ＝0.808m3湿气/kg干气精品文档放心下载100m3原湿空气中绝干空气质量LV100123.76kg干气v0.808H则冷凝出水W＝L（HHS）123.76(0.0050.0024)0.322kg谢谢阅读8．附图为某物料在25℃时的平衡曲线。如料0.20干g果将含水量为0.35kg水／kg干料的此种物料与 谢谢阅读/水gkΦ＝50％的湿空气接触，试确定该物料平衡水分 x和自由水分，结合水分和非结合水分的大小。

0.150.100.05解：Φ＝50％，0.00平衡水分X*0.095kg/kg干料0102030405060708090100(%)习题8 附图则自由水分XX*0.350.0950.255kg/kg干料谢谢阅读Φ＝100％，**平衡水分X*0.185kg/kg干料即结合水分X*＝100％0.185kg/kg干料感谢阅读则非结合水分XX*＝100％0.350.1850.165kg/kg干料精品文档放心下载9．在常压干燥器中将某物料从湿基含水量 10％干燥至2％，湿物料处理量为精品文档放心下载300kg/h。干燥介质为温度80℃、相对湿度10％的空气，其用量为900kg/h。试计算水分精品文档放心下载汽化量及空气离开干燥器时的湿度。解：t80C,10%，在H-I图中查得H＝0.031kg/kg干气1绝干空气质量LL'900872.94kg干气/h1H110.031物料干基含水量X1w10.10.1111kg/kg干料1w110.1X2w20.021w210.02绝干物料量GCG1(1w1)300(110%)270kg/h感谢阅读汽化水分量WGC（X1X2）270(0.1110.0204)24.49kg/h谢谢阅读WL(HH)2 1则干燥器空气出口湿度H2H1WL0.031872.9424.490.059kg/kg干气感谢阅读10．在某干燥器中干燥砂糖晶体，处理量为100kg/h，要求将湿基含水量由40％减至5％。精品文档放心下载干燥介质为干球温度20℃，湿球温度16℃的空气，经预热器加热至80℃后送至干燥器内。精品文档放心下载空气在干燥器内为等焓变化过程，空气离开干燥器时温度为30℃，总压为101.3kPa。试求：精品文档放心下载**（1）水分汽化量；（2）干燥产品量；（3）湿空气的消耗量；（4）加热器向空气提供的热量。精品文档放心下载解：（1）水分汽化量WGG＝G－1w1Gw1w2G0.40.0510036.84kg/h1211w211w2110.05或Xw10.42kg/kg干料11w110.43X2w20.051kg/kg干料1w210.0519GCG1(1w1)100(10.4)60kg/h谢谢阅读GC（X1X2）60(23191)36.84kg/h精品文档放心下载（2）干燥产品量G2G1W10036.8463.16kg/h感谢阅读（3）由t20C,t16C查图，得H0.01kg/kg干气0W00预热后t80C,H0.01kg/kg干气11I1(1.011.88H1)t12492H1精品文档放心下载＝(1.011.880.01)80＋24920.01＝107.22kJ/kg干气精品文档放心下载出口空气：等焓过程I2I1(1.011.88H2)t22492H2107.22谢谢阅读(1.011.88H2)302492H2107.22精品文档放心下载得：H20.03kg/kg干气WL（H2H1）W36.84L1842kg/hH2H10.030.01湿空气用量L'L(1H0)1842(10.01)1860kg/h谢谢阅读（4）预热器中的加热量：QpL(I1I0)LcH(t1t0)精品文档放心下载18423600(1.011.880.01)(8020)31.58kW感谢阅读**11．在常压干燥器中，将某物料从湿基含水量 5％干燥到0.5％。干燥器的生产能力为感谢阅读7200kg干料/h。已知物料进、出口温度分别为25℃、65℃，平均比热为1.8kJ/(kg·℃)。精品文档放心下载干燥介质为温度20℃、湿度0.007kg／kg干气的空气，经预热器加热至120℃后送入干谢谢阅读燥器，出干燥器的温度为80℃。干燥器中不补充热量，且忽略热损失，试计算绝干空气的感谢阅读消耗量及空气离开干燥器时的湿度。解：物料干基含水量X0.050.05263X0.0050.005025110.05210.005WGC(X1X2)7200(0.052630.005025)342.76kg/h感谢阅读WL(H2H1)即342.76L(H0.007)（1）2干燥器中不补充热量，且忽略热损失，则QL(II)G(I'I')0D12C21即L(II)G(I'I')（2）12C21G(I'I')Gc()72001.8(6525)518400C21CM221I1(1.011.880.007)12024920.007140.22精品文档放心下载I(1.011.88H)802492H80.82642.4H2222将上式代入（2）中，L(140.2280.82642.4H)518400（3）2联立（1）、（3）得：H20.01685kg/kg干气，L34798kg/h谢谢阅读**12．用热空气干燥某种湿物料，新鲜空气的温度为20℃、湿度为0.006kg／kg干气，谢谢阅读为保证干燥产品质量，要求空气在干燥器内的温度不能高于90℃，为此，空气在预热器内谢谢阅读加热至90℃后送入干燥器，当空气在干燥器内温度降至60℃时，再用中间加热器将空气加精品文档放心下载热至90℃，空气离开干燥器时温度降至60℃，假设两段干燥过程均可视为等焓过程，试求：精品文档放心下载(1)在Ｉ-Ｈ图上定性表示出空气通过干燥器的整个IB2B1过程；90℃C(2)汽化每千克水分所需的新鲜空气量。C160℃Aφ=100%解：空气状态变化过程如图所示。20℃A：t20C,H0.006kg/kg干气H0HAA由IBIC11（1.011.880.006）9024920.006（1.011.88HC1）602492HC1精品文档放心下载H也即H

C12

0.0178kg/kg干气0.0178kg/kg干气又IBIC2（1.011.880.0178）9024920.0178（1.011.88HC）602492HC谢谢阅读HC0.0298kg/kg干气故汽化1kg水所需干空气用量l1142.02kg/kg水HH0.02980.006CA新鲜空气用量**l'l(1HA)42.021.00642.3kg/kg水感谢阅读在常压连续逆流干燥器中，采用废气循环流程干燥某湿物料，即由干燥器出来的部分废气与新鲜空气混合，进入预热器加热到一定的温度后再送入干燥器。已知新鲜空气的温度为25℃、湿度为0.005kg/kg干气，废气的温度为40℃、湿度为0.034kg/kg干气，循环比（循环废气中绝干空气质量与混合气中绝干空气质量之比）为0.8。湿物料的处理量为1000kg/h，湿基含水量由50％下降至3％。假设预热器的热损失可忽略，干燥过程可视为等焓干燥过程。试求：感谢阅读（1）在I-H图上定性绘出空气的状态变化过程；精品文档放心下载（2）新鲜空气用量；（3）预热器中的加热量。解：（1）废气循环流程如下图所示。L2循环比0.8L0,t0,H0L1,t1,H1t2,H2t,HM预热器干燥器MG,XGC,X1C2空气状态变化过程如图所示。IB图中：CM1t1CMA4（2）物料干基含水量t2Mφ=100%0.50.033At0X10.51X10.039712H0绝干物料HGCG1(1w1)1000(10.5)500kg/h汽化水分量**GC(X1X2)500(1973)484.5kg/h感谢阅读对整个干燥过程进行物料衡算WL(HH)2 0则绝干空气用量W484.5L16707kg/hHH0.0340.00520新鲜空气用量L'L(1H0)16707(10.005)16790kg/h精品文档放心下载（3）预热器中加热量QL(II)L(II)谢谢阅读P11M12M而LLLL5L120.2I1I4IM505214Q5LI(5I0I)L(II)P25220其中I（1.011.880.034）4024920.034127.68kJ/h2I0（1.011.880.005）2524920.00537.945kJ/h谢谢阅读QP16707(127.6837.945)1.5106kJ/h416.7kW谢谢阅读若空气用量相同，试比较下列三种空气作为干燥介质时，恒速阶段干燥速率的大小感谢阅读关系。t=60℃,H=0.01kg/kg干气；t=70℃,H=0.036kg/kg干气；t=80℃,H=0.045kg/kg干气。解：（1）由t=60℃,H=0.01kg/kg干气查图，得tw28C，HW0.024kg/kg干气感谢阅读**传热推动力：(ttw)1602832C感谢阅读传质推动力：(HWH)10.0240.010.014kg/kg干气精品文档放心下载（2）同理：传热推动力：(ttw)2704030C感谢阅读传质推动力：(HH)0.0490.0360.013kg/kg干气W2（3）传热推动力：(tt)804436Cw3传质推动力：(HH)0.0620.0450.017kg/kg干气W3恒速阶段干燥速率与其推动力成正比，比较之，有：（3）>（2）>（1）。谢谢阅读16．在恒定干燥条件下，将物料由干基含水量0.33kg/kg干料干燥到0.09kg/kg干料，需谢谢阅读要7小时，若继续干