化工原理 干燥习题

1、1. 在101。325kPa下，不饱和湿空气的温度为40,相对湿度为60%,若加热至80，则空气的下列状态参数如何变化？湿度H_，相对湿度j_，湿球温度tw_，露点td_,焓I_.(变大，变小，不变）2. 依据干燥速率曲线，干燥过程可分为两个阶段，即_阶段和_阶段。两个干燥阶段之间的交点C处的含水量称为_. 3. 当干燥所用空气的相对湿度增加时，干燥终点处物料的平衡含水量会相应_。(增加，减少，不变）6已知常压下某湿空气的温度为20C，水蒸气的饱和蒸气压为2。3346kPa,湿度为0。014673kg/kg绝干气,试求：（1）湿空气的相对湿度j=_，_作为干燥介质用。7当湿空气的温度一定时，若湿度越高测得的湿球温度也_；若空气为水气所饱和，测得的湿球温度就是_的温度.1. 湿球温度(tW)是湿空气 和 的函数，而绝热饱和温度tas是湿空气 和 的函数；对湍流状态下的水蒸气-空气系统，tW和tas的大小关系为 .2. 典型的干燥曲线可明显分为 和 两个阶段，两个阶段之间的交点称为 .2已知湿空气如下的哪两个参数，可利用H-I图查得其它未知参数。( ) A：H，p B：t，td C：tw，

2、I D：tas，I二、选择（10分）、对于易溶气体，H值_，KG_ kG 。（ ) A很大， B很小， C很小， D很大，、已知湿空气如下的哪两个参数、可利用HI图查得其它未知参数。（ ） AH,P Bt，td Ctw，I Dtas，I三、问答题1、干燥实验中,哪些干燥条件应恒定不变？在此条件下进行长时间干燥，最终能否得到绝干物料?2、 结合水与平衡水分有何区别和联系？答:平衡水分是空气状态和物料特性的函数,对一定的物料，平衡水分随空气状态而变化。平衡水分是在一定空气状态下不能被干燥除去的水分，是干燥的极限。结合水只与物料的特性有关，而与空气的状态无关。结合水是能与饱和湿空气平衡的湿物料所含水分的最低值，湿物料的含水量低于此值便会从饱和湿空气中吸收水分。一般地,结合水的一部分是自由水分，其能被干燥除去;另一部分是平衡水分，其不能被一定状态的空气干燥除去.3、 如何区别平衡水分和自由水分？ （5分）4、请示意性的画出湿空气的湿焓图，对于任意空气状态指出它的状态点:水气分压p，湿度H；焓I；露点td；湿球温度tW；相对湿度.水气分压p,湿度H；焓I；露点td；湿球温度tW;相对湿度画出图（

3、2分）并指出上述六个参数.（4分）5、湿球温度6、如何进行恒定干燥操作三、请回答下列问题（10分)、（分）某种湿物料在常压气流干燥器中进行干燥，湿物料的流量为1kg/s，初始湿基含水量为3.5%，干燥产品的湿基含水量为0。5。空气的状况为：初始温度为25，湿度为0。005kg水分/kg干空气，经预热后进干燥器的温度为140，若离开干燥器的温度选定为60,试计算需要的空气消耗量及预热器的传热速率。假设空气在干燥器内经历等焓过程,I=（1.01+1。88H）t+2490H。一、 （20分）采用常压干燥器干燥物料，每小时处理2000kg，干燥操作使物料的湿基含量由40减至5%，干燥介质是湿空气,初温为20C，湿度H0=0.009kg水/kg绝干空气，经预热器加热至120C后进入干燥器中，离开干燥器时废气温度为40C,若在干燥器中空气状态沿等焓线变化。已知湿空气焓的计算式为I=(1。01+1.88H）t+2490H，试求:（1） 水分蒸发量W（kg/s）；（2） 绝干空气消耗量L（kg绝干空气/s);（3） 干燥收率为95% 时的产品量;（4） 如鼓风机装在新鲜空气入口处，风机的风量应为多少m

4、3/s。六、（共20分）解：（1)水分蒸发量 (4分） (2）绝干空气消耗量 其中 H1=H0=0。009 kg水/kg绝干气 求H2： 因 I1 = I2 解得 H2 = 0.041 kg水/kg绝干空气 则 (6分） （3） 或 又 干燥收率的定义为 所以 (6分） （4)， 时空气的湿比容为 体积流量 (4分）在常压连续理想干燥器中，用风机把空气送至预热器，经120饱和蒸汽加热后进入干燥器以干燥某种湿物料,已知空气状况为：进预热器前湿空气中水气分压P0 = 1.175Kpa，温度为15，进干燥器前温度为90，出干燥器后温度为50，物料状况为：进干燥器前X1 = 0.15Kg水/Kg绝干料，出干燥器后X2 = 0。01Kg水/Kg绝干料,干燥器生产能力为250Kg/h（按干燥器出口产品计)，预热器总传热系数为50 w/(m2)。求:1 绝干空气消耗量； 2 风机送风量； 3 预热器传热面积。注：H = 0。622 P0 /（P P0)； H=（1/29+H0/18)22.4(t0+273）/273; IH=(1。01+1.88H）t+2490H1 绝干物料流量： （1分)水蒸发量：

5、 (1分）进预热器前：(2分) （2分）进干燥器前: （2分）出干燥器后：即 得 （2分）绝干空气耗量： （2分）2 风机送风量： (3分)3 预热器传热面积： (2分） （3分)用热空气干燥某种湿物料，要求干燥产品为0.1kg/s，进干燥器时湿物料温度为15，含水量13（湿基)，出干燥器的产品温度为40，含水量1(湿基)。原始空气的温度为15，湿度为0。0073kg/kg，在预热器采用200kPa（绝压）的饱和蒸汽加热至100进入干燥器，出干燥器的废气温度为50,湿度为0。0235kg/kg。求：1. 水分蒸发量W及绝干空气消耗量L。2. 单位时间内预热器消耗热量Qp.3. 蒸汽消耗量D。注:200kPa(绝压)饱和蒸汽的汽化焓=2205（kJ/kg）； I1-I0=（1。01+1。88H0)(t1- t0)五（20分）4 物料进干燥器时干基含水量： (1分）物料出干燥器时干基含水量： （1分)绝干物料流量: （2分）水分蒸发量：（4分)绝干空气消耗量： (4分)5 单位时间内预热器消耗热量： （5分）3蒸汽消耗量： (3分）五、（20分)在常压绝热干燥器中将1500湿物料从原始含水

6、量18%降至1.5（均为湿基)。、绝干气的空气在预热器中升温至90后进入干燥器，离开干燥器空气的温度为50。试求：（1） 完成上述干燥任务所需要的空气量；（2） 预热器中加热蒸汽的消耗量（蒸汽的相变热为2205，忽略预热器热损失)；（3） 干燥系统的热效率；（4） 通过恒定条件下的干燥实验测得，物料的临界含水量绝干料,平衡含水量绝干料；已知干燥面积为48,恒速阶段的干燥速率，假定降速阶段干燥速率与自由含水量呈直线关系，则所需干燥时间为若干。解：（1）所需空气量（1）由焓的衡算求得。对于绝热干燥过程，空气进出干燥器的焓值相等，即解得：绝干气将有关数值代入式（1）,得到绝干气新鲜气（2）预热器中加热蒸汽的消耗量加热蒸汽消耗量为（3）干燥系统的热效率对于绝热干燥过程，可用两种方法计算或 (4) 干燥时间温度为20C、湿度为0.01kg/kg绝干气的常压新鲜空气，经预热器预热至120C后用于干燥某湿物料。空气离开干燥器的温度为60C、湿度为0.05kg/kg绝干气，湿物料进出干燥器的温度分别为30C、50C,湿基含水量分别为20%、5%，干燥产品流量为60kg/h，湿物料的平均比热容为2。13

7、4kJ/（kg湿物料。C),忽略干燥系统的热损失.试求：( 注： ）（1）新鲜空气的耗量；（2）干燥系统的热效率。六、答：（1） 所以 （2） 干燥的水分量总干燥的热量：干燥系统热效率为七、计算题。（10分)以空气为干燥介质干燥某种湿物料，新鲜空气用量为2100 Kg新鲜空气/h，温度为20，湿度为0。012 Kg水/Kg干气。空气经预热器加热至60后进入干燥器，离开时的温度为40。湿物料处理量为400 Kg/h,温度由20升到35,含水量由10干燥至0。5%（均为湿基），湿物料的平均比热容Cm为3.2 KJ/（Kg绝干料。)。干燥器的热损失速率QL为1.2 KW.若干燥过程可视为等焓过程.试求:（1）水分的蒸发量，Kg/h。（2）空气离开干燥器的湿度。(3）干燥器的热效率。一、 （20分）在常压间歇操作的厢式干燥器内干燥某种湿物料。每批操作处理湿基含水量为15%的湿物料500kg，物料提供的总干燥面积为40m2.经历4h后干燥产品中的含水量可达到要求.操作属于恒定干燥过程.由实验测得物料的临界含水量及平衡含水量分别为0.11kg水/kg绝干料及0。002kg水/kg绝干料.临界点的干燥速率为1kg水/(m2h)，降速阶段干燥速率为直线。每批操作装卸物料时间为10min，求此干燥器的生产能力，以每昼夜（24h）获得的干燥产品质量计。一、 (20分）解 由题意可知，每批操作处理湿基含水量为15%,即在恒速干燥阶段全部需要时间 （1)（10分)由此可知干燥过程还需经历降速干燥阶段其降速干燥阶段用的时间

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