四川大学化工原理干燥及客观题.doc

干燥习题解答12.1 解： 水在25的饱和蒸汽压为：空气湿度为：kg水汽/kg绝干气体(2) 预热到120时，水在120下的饱和蒸汽压为：空气预热前后水汽分压不变，因此，空气预热至120的相对湿度为：可见, 将空气由25加热至120，相对湿度从100%降至1.593%。当水汽分压等于大气压时，相对湿度达到最大，即12.2 解：水在15的饱和蒸汽压为：此时的空气湿度为：kg水汽/kg绝干气体湿比热：kJ/kg绝干气体由于预热前后空气湿度不变，所以其焓值变化为：kJ/kg绝干气体12.3 解：水在40下的饱和蒸汽压为：空气湿度为：kg水汽/kg绝干气体空气水蒸汽分压为：湿比热：kJ/kg绝干气体湿焓为：12.4 解：水在20下的饱和蒸汽压为：新鲜空气湿度为：kg水汽/kg绝干气体湿焓为：水在50下的饱和蒸汽压为：此时，废气湿度为：kg水汽/kg绝干气体废气的湿焓为：因此，混和气体的湿度为：kg水汽/kg绝干气体混和气体湿焓为：混和气体水蒸汽分压为：水在120下的饱和蒸汽压为：混和气体预热前后的水蒸汽分压不变，因此混和气体在120下的相对湿度为：预热前后混和气体的湿度不变，H=0.0506。因此，其湿焓为：12.5 解： 绝干物料量：； 除去的非结合水量：kg除去的结合水量：kg除去的自由水量：kg由于产品湿含量低于平衡湿含量，故在本题给定的干燥条件下，不能完成干燥任务。12.6 解：绝干物料量为：kgkg，故物料不可能被干燥至420kg。12.7 解：物料温度近似等于气体的湿球温度，故在t1=20时，水的饱和蒸汽压为：空气湿度为：kg水汽/kg绝干气体气体比热为：kJ/kg绝干气体近似地认为物料温度等于加热后气体的湿球温度，则：对上述方程组（a）（d）通过试差求解，算得：tw=42.8412.8 解：已知t=40，tw=35，P=101.325KN/m2，根据公式： 在该湿球温度下的饱和湿度为：则将各值带入上式化简为：解得：H=0.0262kg水汽/kg绝干气体。在40的饱和蒸汽压为：再由得： 解得：12.9 解：已知w1=0.36，w2=0.08，wc=0.14，w*=0.02，所以： 总体干燥时间为：解得， 恒速干燥时间为：降速干燥时间为：12.10 解：t1=20，该温度下的饱和蒸汽压为：ps=2.348kN/m2空气湿度为：kg水汽/kg绝干气体气体在加热过程中湿度不变，所以H1=H2=0.00877kg水汽/kg绝干气体。气体比热为：kJ/kg绝干气体近似地认为物料温度等于加热后气体的湿球温度，则：对上述方程组（a）（d）通过试差求解，运用一些数学软件（如：MATLAB等）算得tw=41.96热空气的湿比容：空气的质量流量气体流速气体密度，即：空气对物料给热系数：物料在恒速段的干燥速率：12.11 解：物料总干燥时间为：算得： 依据题意，当X由0.30干燥至0.06时，所需时间为：12.12解： 依题意，干燥时间；kg kg/hr 气体流量增加后，干燥速度增大，故； ； ；节约干燥时间。12.13 解：根据题给条件：；在tw2=40下：kJ/kgkPakg/kg并且由于空气在加热过程中湿度不变，故气体湿度保持不变，H0=H1=0.02，因此kJ/kg绝干气体则；所以:：H2=0.0445干燥器消耗的绝干气体量为 m3/kg绝干气体引风机排出的废气量为：m3/hr12.14 解：根据题给条件：；由和得：t0=200C，则ps0=2.348KN/m2，H0=0.0117kg水汽/kg绝干气体t2=450C，则ps2=9.616KN/m2，H2=0.0376kg水汽/kg绝干气体因此，干燥器所用风机的送风能力为：12.15 解：已知w1=0.3，w2=0.02，则：；在t2=450C，tw2=400C下：kJ/kgkg/kg 最终得：H20.0467kg水汽/kg绝干 同理得：H1=0.0278 kg水汽/kg绝干再由： 最后根据题意且由得：所以，干燥器处理能力G1175.202kg湿物料/hr12.16 解： 蒸汽量：已知w1=0.05，w2=0.005，则：； 气消耗量：t0=200C， ps0=2.348KN/m2，H0=0.0117kg水汽/kg绝干气体产品比热为：依据题意，建立热平衡：解得：L=2.520kg绝干气体/s (3) 预热器耗用的蒸汽量：空气通过预热器获得的热量：查化工原理上册附录饱和蒸汽表得1.3Mpa（绝压）水蒸汽的冷凝潜热为：，预热器耗用的蒸汽量D：汽化每千克水份的消耗量：（4）干燥器中各项热量分配：即：汽化水份 加热物料 散热损失 放空损失 （5）干燥系统的热效率和干燥效率为：因此，干燥总效率为：。12.17 解： 已知w1=0.015，w2=0.002，则：； kg/hrkg/hr由此得干燥器的生产能力：G2=9080kg/hr（2）t0=200C，则ps0=2.348KN/m2，H0=0.0117kg水汽/kg绝干气体，kJ/kg绝干气体查化工原理上册附录饱和蒸汽表得145水蒸汽的冷凝潜热为：根据热衡算：带入数据得：绝干气体/hr 已知K=25W/m2.K 传热面积为：12.18解：在t=120，H=0.0136下，查空气水系统湿度图，得绝热饱和温度为tas=37.2。12.19 解：在t0=20下，饱和蒸汽压为：ps0=2.348KN/m2已知w1=0.42，w2=0.04，则：；kJ/kg绝干气体查空气湿度图得：相对湿度40%的空气从20预热到93进入干燥器，饱和至排出时的温度为t2=42，设物料进干燥器的温度为20，则干燥器消耗的绝干气体量为：kg绝干气体/hr预热器提供的热量为：空气预热至67进入干燥器，热量衡算：需要补充的加热量：67空气的饱和蒸汽压：kPakg/kg绝干气体量为：kg绝干气体/hr预热器提供的热量为：干燥器消耗的热量仅为补充加热量Qd。12.20 解：在t=75，H=0.0588下，查空气水系统湿度图，得露点温度为td=43.5。 12.21 解：已知w1=0.08，w2=0.003，则：；在t0=20，条件下则ps0=2.348KN/m2，H0=H1=0.0117kg水汽/kg绝干气体，CH1=1.027kJ/kgK产品比热为：kJ/kgK依据题意，建立热平衡： (a) (b) (c) (d)联立方程式（a）（d），通过相关类数学软件解得：气体出干燥器的温度为t2=51.7512.22 应用tH图，按表中已知量求出各项相应的未知量。序 号12345干球温度t，504090湿球温度tw，3025露点温度td，20湿度H，kg/kg0.050.03湿比容vH，m3/kg相对湿度，%2070解：序 号12345干球温度t，0C50474037.590湿球温度tw，0C2841.5302542露点温度td，0C20.541272032湿度H，kg/kg0.0150.050.0240.01440.03湿比容vH，m3/kg0.940.970.9150.91.075相对湿度，207050317.512-23 解： 理想干燥过程中，气体经历等焓过程的变化，即：因此，kg/kg蒸发每千克的水分所需绝干空气量为：干燥的热效率： 设循环干燥空气量为q，新鲜空气为1-q，混合点的物料衡算为： 带入数值得：-混合气体在干燥器中仍为等焓过程：带入数值得：-联解式解得：H2=0.0662，Hm=0.0493由于混合气体在干燥器中仍为等焓过程，因此混合点得焓恒算为： 则有：i1=i2 解得：t1237.36。蒸发每千克的水分所需绝干空气量为：干燥的热效率：客观题1， 根据塔内气液接触部件的结构型式不同，吸收和蒸馏设备的种类一般可分为两大类：一类是 ，另一类是 。2，选择塔型时，主要应考虑基本性能是：（1） ， （2） ，（3） ， （4） ，（5） 。3，气体在塔内依靠 推动下，穿过每块塔板或填料层，而液体依靠 作用流经每块塔板或填料层。4，有降液管式塔板上液层高度依靠 来控制，而无降液管式塔板上液层高度依靠 来控制。5，泡罩塔板主要优点是 ， 。 主要缺点是 ， ， 。6，筛孔塔板的突出优点是 ， ，主要缺点是 。 7，与溢流式塔板相比，穿流式塔板的优点是 ， ， ， 。穿流式塔板的缺点是 ， 。8，塔径和操作条件相同时，以下四种结构的塔板中，压降最大的是 。 A：泡罩塔板 B：浮阀塔板 C：筛孔塔板 D：舌形塔板9，以下几种不同结构的塔板，在塔径和操作条件相同情况下，生产能力最大的是 。A：泡罩塔板 B：浮阀塔板 C：筛孔塔板 10，以下四种塔中操作弹性最大的是 。A：浮阀塔板 B：筛孔塔板 C：均匀开空穿流塔板 D：非均匀开空穿流塔板11，溢流式塔板的板面可分为（1） ，（2） ，（3） ， （4） ，（5） 。12，浮阀塔板上的浮阀阀片，在全开之前，阀孔气速随空塔气速的增加变化 ，在全开之后，随空塔气速的增加而急剧 。13，溢流式塔板结构设计不合理或操作不当，可能引的不正常现象有：（1） （2） （3） 。14，泛点气速指 。15，下面物系性质与泛点气速无关是 。 A：气体的密度 B：液体的密度 C：气体的粘度 D：液体的表面张力16，当被分离物系一定时，与浮阀塔的泛点气速无关的是 。 A：气液流量 B：塔板间距 C：溢流堰高度 D：降液管大小17，当被分离物系一定时，与浮阀塔的泛点气速无关的是 。 A：气液流量 B：塔板间距 C：溢流堰高度 D：降液管大小18，对于处理容易起泡的物系，要求塔板间距 。19，引起溢流式塔板发生降液管液泛的原因有（1） 。（2） （3） 。20，严重雾沫夹带将使塔板效率 ，塔板上液层 ，塔板压降 ，最终会导致 。21，下列情况中， 不是诱发降液管液泛的原因 A：液，气负荷过大 B：过量漏夜 C：过量雾沫夹带 D：板间距过小22，容易发生过量雾沫夹带的情况是 。 A：塔径较大 B：塔板间距过大 C：气体的密度太大 D：气体量过小23，气体通过浮阀塔板的干板压降，在浮阀全开前，干板压降与阀孔气速的 次成正比。这是由于浮阀全开前，浮阀开度随 增大而加大。24，当塔板间距一定时，降液管的截面积Af减小，浮阀塔板负荷性能图中的液相负荷上限线发生 。 A：向右移 B：向左移 C：向上移 D：不发生变化25，当塔板结构参数确定时，气液比逐渐增大，则塔的操作控制上限变化趋势为 。 A：由雾沫夹带线变为泛液线 B：由液泛线变为液相负荷上限线 C：由液泛线变为雾沫夹带线 D：由雾沫夹带线变为液相负荷上限线26，填料塔在操作上的特点是（1） （2） 。27，选用填料塔内的填料时，主要要求是（1） （2） （3） （4） （5） 。28，填料一般分为 和 两大类。29，填料塔内 为分散相， 连续相。30，填料塔内填料层的空隙率大，则气体通过填料塔的阻力 ，填料塔的生产能力 。31，当填料塔操作气速达到泛点气速时， 充满全塔空隙，并在塔顶形成 ， 急剧增高。32，在截点以后，泛点以前，压降-气速曲线的斜率大于截点以前该曲线的斜率，这是因为 。 A：持液量随气液的增大而增加 B：气体穿过越来越多的液层 C：液相转变成连续相 D：液体沿壁流下的量增多33，对于易起泡的物系，宜采用填料塔，因填料塔对泡沫有 和 作用。34，对于有腐蚀性的物系分离，采用填料塔更适用，因填料可采用 制成。35，对于处理量小，或所需的塔不大时，应选用 塔。 固体干燥1，气体的湿度是指湿气体中 。 A：单位千摩尔气体所带的湿份蒸汽的千摩尔数。 B：单位质量绝干气体所带有的湿份蒸汽的重量。 C：单位质量绝干气体所带有的湿份蒸汽的质量。 D：单位体积绝干所带有的湿份蒸汽的体积。2，湿度的单位是 。 A：kmol(湿份蒸汽)/kmol（绝干气体） B：m3（湿份蒸汽）/ m3（绝干气体） C：kg（湿份蒸汽）/kg（绝干气体） D：kg（湿份蒸汽）/kg（绝干蒸汽）+kg（湿份蒸汽）3，气体的相对湿度是指在一定的总压下湿气体中湿份蒸汽分压与 之比。 A：气体的总压 B：湿份在气体湿球温度下的饱和蒸汽压 C：湿份在气体露点温度下的饱和蒸汽压 D：湿份在气体干球温度下的饱和蒸汽压4，气体的湿比热被定义为 。 A：定压下1kg绝干气体和其所带有的Hkg的湿份蒸汽的温度升高1C所需的总热量 B：定压下1mol 绝干气体和其所带有的Hmol的湿份蒸汽的温度升高1C所需的总热量 C：定压下1kg绝干气体的温度升高1C所需的总热量D：定压下1mol绝干气体的温度升高1C所需的总热量5：气体的湿比热单位是 。 A：KJ/kg湿气体C B：KJ/kg绝干气体C C： KJ/1kg绝干气体+Hkg湿份蒸汽 C D：KJ/kmol绝干气体C6，气体的湿焓是 A：1kg湿气体中的绝干气体的焓和湿分蒸汽的焓之和 B：1kmol绝干气体的焓和所带有的Hmol湿份蒸汽的焓之和 C：1kg绝干气体的焓和所带有的Hkmol湿份蒸汽的焓之和 D：1kg湿气体中绝干气体所具有的焓7，气体湿焓的单位是 A：KJ/kg湿气体 B：KJ/kg绝干气体C：KJ/kmol绝干气体 D：KJ/1kg绝干的湿比容+Hkg湿分蒸汽8，气体的湿比容为 。 A：1kg湿气体中绝干气体占所以的体积 B：1kg湿气体所占有的体积 C：1kg绝干气体和所带有的Hkg的湿分蒸汽共同占有的体积 D：1kg湿气体中湿分蒸汽所占有的体积9，气体的湿比容单位 A：m3（湿气体）/kg（绝干气体） B：m3（湿分蒸汽）/kg（绝干气体）C：m3（湿气体）/kg（湿气体） D：m3（绝干气体）/kg（湿干气体）10，总压一定时，气体的相对湿度与 和 有关。11，一定湿度的气体在加热器中进行加热时，其相对湿度 。欲将某饱和气体用作干燥介质，可以采用 的方法来提高载湿能力。12，对于湿份分压一定的气体，固定气体温度而增大总压，其露点温度td ，若固定总压而升高温度，则td 。13，相对湿度为空气经一间接蒸汽加热的预热器后，其相对湿度变为，则 A：大于 B：等于 C：小于 D：不大于14，湿度H一定，不饱和空气的温度越低，其相对湿度越 ，总压一定，不饱和空气的水汽分压越高，其湿度H越 。15，气体的湿球温度tw是 。 A：气体对液体的对流传热速率等于液体汽化的吸热速率时的气体温度。 B：气体和液体在传热传质达到平衡时气液两相的共同温度 C：气体对液体的辐射和传导传热速率等于液体汽化的吸热速率时液体温度 D：气体对液体的对流传热速率等于液体汽化的吸热速率时的液体温度16，一定 湿度的气体，通过加热器进行加热，其湿球温度tw ，若维持气体的温度不变而增湿，则tw 。17，在装有对流装置的红外线干燥箱中，对湿物料进行恒速阶段的干燥,甲认为,此时物料的表面温度是湿球温度，乙认为，此时，物料的表面温度高于湿球温度，你认为 。 A：甲对乙不对 B：甲，乙都不对 C：甲，乙都对 D：乙对甲不对18，将被水份充分润湿的物料送入对流干燥器中用热空气进行干燥，在恒速干燥阶段物料的表面温度等于空气的 温度。 A：干球 B：露点 C：湿球 D：平均19，饱和空气在总压不变的情况下进行冷却，其相对湿度 ，湿度 ，湿球温度 ，露点温度 。20，为水蒸汽所饱和的空气，在恒压下冷却，温度从t1降至t2，冷却后空气的相对湿度 ，湿球温度tw= ，露点温度td= 。21，下列参数中哪一个与气体的温度无关？ A：相对湿度 B：湿求温度B：露点温度 D：湿份饱和蒸汽压22，湿空气在间壁式换热器中进行加热或冷却，若空气的温度升高，则其湿度不变，椐此，甲推断：若空气的温度降低，其湿度也一定不变。乙则认为：当空气温度降低时，其湿度有可能降低。你认为 。 A：甲对乙不对 B：乙对甲不对 C：甲，乙都对 D：甲，乙都不对23，绝热饱和过程中，气体放出的总的显热 液体汽化所吸收的总的潜热，此过程达到平衡时，气体温度 液体温度。24，气体的绝热饱和温度tas和湿球温度tw的区别在于：（1）tas是绝热饱和过程中 。（2）tw是气液进行稳定传热传质时 ；（3）气液达到tas时，气体和液体之间的传热和传质 ；（4）而当液体达到时tw，气液间的传热传质 （5）气液达到tas时， 等于 ；（6）当液体达到tw时，则 等于 。（1）A：气液平衡温度 B：气体的干球温度 C：液体的冷凝温度 D：气体的露点温度（2）A：气液平衡温度 B：气液平均温度 C：气体温度 D：液体温度（3）A：正在进行 B：已经停止 C：已经完成 D：达到稳定（4）A：正在进行 B：已经停止 C：已经完成 D：达到稳定（5）A：气体放出的总显热 液体汽化的吸热速率B：气体放热速率 液体吸热速率C：气体的吸热量 液体的吸热量D：气体放出的总热量 液体汽化吸热速率（6）A：气体对液体的对流速率 液体汽化的吸热速率B：气体对液体的传热量 液体汽化吸收的总吸热量C：气体对液体的对流传热速率 液体汽化的总吸热量D：气体放出的总显热 液体汽化吸收的总潜热25，对于被水蒸气所饱和的空气，则其干球温度t，湿球温度tw,绝热饱和温度tas，露点温度td之间的关系是t td tas tw26，湿空气通过预热器进行加热以升高温度，它的 是不随温度的变化而变化的A：相对湿度 B：绝热饱和温度C：湿球温度 D：露点温度27对于相对湿度 =80%的湿空气，其干球温度t，湿球温度tw和露点温度td的关系是A：t=tw=td B：ttwtwtd D: ttw=td28，欲使空气减湿，则应在总压不变的情况下使此空气的温度降低到他的 以下A：干球温度 B：绝热饱和温度C：湿球温度 D：露点温度29，已知湿度为H的气体的干基湿比容为VH则此气体的密度的计算式为 30，当湿空气的温度和湿度一定时，提高系统的总压，相对湿度 ，对干燥 利。31，当湿空气的相对湿度和温度一定时，提高系统的总压，湿度 。32，当t，H一定时，已知总压时的相对湿度为，时的相对湿度为，则 A： B：C： D：33，固定气体的湿度不变，提高系统总压，则气体的露点温度 。34，干燥器出口处空气的温度t不能低于 温度，否则会发生 现象35，充分润湿的物料置于静止的高温气体中进行干燥，物料表面达到的稳定温度 湿球温度。36，在空气-水系统湿度图中，露点温度相等的线是 。A：等相对湿度线 B：等焓线C：等湿度线 D：绝热冷却线37，空气-水系统湿度图中，位于同一绝热冷却线上各点的绝热饱和温度 。38，温度为20C，相对湿度为80%的空气在1atm下预热到100C，下列参数如何变化（只定性，不定量）：绝对湿度 ，相对湿度 ，湿球温度 ，露点温度 ，焓 。39，实现理想干燥过程的必充条件是 。 A：干燥器的热损失为零 B：干燥处于恒速干燥阶段 C：湿物料的表面温度为湿球温度 D：空气放出的热量全部用于使水分汽化40，理想干燥过程中，气体的焓值 ，气体状态大体上沿 线变化。41， 干燥器内部无补充加热的情况下，进行干燥的气体状态一定，干燥任务一定，则离开干燥器的废气t2越高，干燥器的热效率越 ，离开干燥器的废气湿度越高，干燥器的热效率越 。42，在没有的干燥器补充加热的情况下，干燥器的热效率是指 与 之比，干燥器干燥效率是指 与 之比。43 ，理想干燥过程的干燥效率等于 。44 ，在没有干燥器补充加热时，进入干燥器的气体温度越高，则干燥的热效率越 。45 ，物料在与空气相接触的过程中,到底是增湿还是干燥，是由湿分在空气和物料间的 所决定的。当湿含量X小于吸湿湿含Xh的物料和饱和空气接触时，物料将 。当湿含量X大于吸湿湿含量Xh的物料和不饱和空气接触时，物料将 。若充分湿润的物料与饱和空气接触时，物料的湿含量 。46 ，物料中超过 那部分水分被称为非结合水分，该水分具有同 一样的饱和蒸汽压，这部分水分通常是在 干燥阶段被除去的。47，自由水分是指在干燥过程中可以 的水分， 水分属于自由水分的一部分。48，物料种类一定时，平衡湿含量X*的数值主要与空气的 和 有关，若空气的湿度H下降，X*将 49，物料中的平衡水分是 A：非结合水分 B：结合水分 C：自由水分 D：临界水分50，恒定干燥条件是指干燥介质的 ， ， 以及 都不发生变化的情况。51，恒速干燥阶段除去的是 水分，降速干燥阶段除去的是高于平衡水分的那一部分 水分。 A：结合水分 非结合水分 B：平衡水分 自由水分 C：结合水分 自由水分 D：非结合水分 结合水分52，对流干燥是 同时进行的过程，热气体 湿物料，湿物料吸热而使水分 并以气态形式 气膜 气流主体中去，并同时伴随 从物料表面向内部的传递和 从物料内部向表面的扩散。53，恒定干燥条件下出现恒速干燥阶段的根本原因是物料表面的 保持不变。 A：湿含量 B：自由水分 C：湿分蒸汽压 D：气体流速54，恒定干燥条件下，只要物料表面上湿分的 不变，则干燥速率不变。55，恒定干燥条件下的降速干燥段，物料的温度不断 ，物料表面上湿分的蒸汽压主要由物料的 和 共同决定其值在不断 。56，如果要求产品湿含量高于一定干燥条件下的临界湿含量，则干燥只出现 阶段，若物料的初始湿含量低于它的临界湿含量，则干燥只出现 阶段。57，恒速干燥阶段的干燥速率与物料的内部结构 关，降速干燥阶段的干燥速率与物料的内部结构 关。58，物料的尺寸越小，提供的干燥面积越大，因而干燥速率 干燥速度 。59，下列那种气固接触方式对干燥最有利？ A：气流平行流过粉粒状物料层的表面 B：气流自上而下穿过粉粒层 C：气流自下而上穿过粉粒层形成的固定床 D：粉粒状物料分散并悬浮于气流之中60，干燥介质的温度越高，湿度越低，对流速度越大，其干燥速率越大。你认为上述观点 A：正确 B：错误 C：部分正确 D：基本正确61，湿分在 传递的快慢是降速段干燥的控制步骤。62，欲提高降速段的干燥速度，可以通过减小物料尺寸来实现，这是因为 。 A：尺寸减小，干燥面积增大 B：尺寸减小，气固接触会更好 C：尺寸减小，使湿分的外扩散