化工原理干燥习题与题解

1、 干燥习题与题解一、填空题：在湿度一定时，不饱和空气的温度越低，其相对湿度越.*答案*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）当湿空气的总压一定时，相对湿度甲仅与及有关。*答案*ht已知在常压及25C下水份在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿度甲=100%时，平衡含水量X=0.02kg水.kg-1绝干料；相对湿度甲=40%时，平衡含水甲=100%量X*=0.007。现该物料含水量为0.23kg水.kg-1绝干料，令其与25Cg=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绝干料。-答案*

2、自由含水量X-X*=0.23-0.007=0.223;结合水量为X*=0.024100%非结合水量X-X*=0.23-0.02=0.21申=100%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，常用来测量空气的湿度。*答案*干、湿球温度计4.1kg绝干空气具有的焓，称为湿空气的焓。*答案*其所带的Hkg水汽某物料含水量为0.5kg水.kg一1绝干料，当与一定状态的空气接触时，测出平XX分为0.1kg水.kg-1绝干料，则此物料的自由水分为。*答案*0.4kg水.kg-1绝干料已知在t=50C、P=1atm时空气中水蒸汽分压Pw=55.3mmHg，则该空

3、气的湿含量H=；相对湿度甲=；（50C时，水的饱和蒸汽压为92.51mmHg）*答案*0.0488，0.598恒速干燥与降速干燥阶段的分界点，称为；其对应的物料含水量称为*答案*临界点、临界含水量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）压力*答案*大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压。等焓干燥过程的条件。*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。作为干燥介质的湿空气，其预热的目的影响恒速干燥速率的因素主要是;影响降速干燥速率的因素主要是。*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

4、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*B口空气的干、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5气体湿比容定义为()所占有的体积。(A)1kg湿空气；(

5、B)1kg干气及其带有的Hkg湿汽共同(C)1kg湿气体中绝干空气；(D)1kg湿气体中湿分*答*B6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*快*7湿空气经过预热器用饱和水蒸汽间接加热温度升高，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5m/s辐射传导可忽略处*答9怎一定湿度的气体，固定气体的温度，增大总压，其相对

6、湿度()。(A)增大；(B)减小；(C)不变；(D)或增大或减小*答10.不饱和湿空气的干球温度t,湿球温度t，露点t三者间的关系为()。=tdWd(c)TwTd(D)(A)tttWd*答ii.物料含自由水分和平XX分的相对多少取决于()。(A)物料含结合水分的多少；(B幽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(B)tTwT=Tw=t=tw=tdC1由tH图得：H=0.011kgH1V/kg下下下/kg下下下o下=H=0.011kg0下=W/(H-H)=5444.8k/h21g下下下v=(1/29+H/18)x22.41X(273+20)/273=0.844

7、1ms/kgH0下下下V/=Vv=4596m3/hH2.湿物料经过七小时的干燥，含水量由28.6%降至7.4%。若在同样操作条件下，由28.6%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X=0.15(干基)，平衡含水量X*=0.04(干基)，设降速阶段中的干燥速度为Cu=K(X-X*)(即：该段干燥速率曲线为直线。)X*答案*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40t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,湿球温度为16.5，空气经预热器预热后进入干燥器，出干燥器

8、的空气干球温度为60，湿球温度为40t,干燥器的热损失很小可略去不计，试求需要的空气量为多少m3.h-i?(以进预热器的状态计)0时水的汽化热2491.27kJ.kg-i，空气与水汽比热分别为1.01与1.88kJ.kg-i.K-i。*答案*G=1000(1-0.2)=800Kg/hX=20/(100-20)=0.25,X=5/(100-5)=0.0526312W=G(x-X)=157.9kg/h,H=0.040kg/kg2下下下下,X=28.6/(100-28.6)=0.40i4X=7.4/(100-7.4)=0.08,X/=4.8/(100-4.8)=0.05XXX,X/所以干燥分恒速与降

9、速两阶段TOC o 1-5 h z1C22/恒速段所需时间t，二种情况降速阶段所需时间各为t、t122-X)，t7-X-X，u=K(X-X*)t=1_C2ln2CxCiAuGX*GC(Xt2/12=Cn(XAKX*必X2寸X*)/ln(XC-X*)/(X2-X*)=2.37xt2/又1妒攵邓兄6h、勺7譽、*)7畔XC)=044521/所以需要9.96小时才能由28.6%干燥至4.8%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159湿含，焓I=35kJ/kg;空气进干燥器温度为POP,TOC o 1-5 h z-o下量H=0.0073kg/kgo下下下下下下焓I=

10、109kJ/kg,空气出干燥器温度为509;湿含量H=0.023kg/kg，进干燥1下2下下下下下下器物料含水量为X70.15kg/kg;出干燥器物料含水量为X70.01kg/kg1下下2下下下下下下十；干燥器生产能力G7237kg/h(按干燥产品计)试求：1绝干空气的消耗量；2进预2热器前风机的流量(口/s);3预热器加入热量kw)(预热器热损失可忽略。*答案*1求绝干空气量VG7G/(1+X)7234.7Kg/hC22W7G(X-X)732.9kg/hC12V7W/(H-H)72096kg/h21下下下2求风机流量Vv7(1/29+H/18)x22.41x(273+15)/273=0.82

11、5m3/kgH0下下下V/7Vv71729m3/hH3求预热器加入热量Q：Q7V(I1-I)7155104kJ/h743.08kW04有一连续干燥器在常压下操作，生产能力为1000kg/h(以干燥产品计)物料水分由12%降至3%(均为湿基)空气的初温为259，湿度为0.01kg水/kg干空气，经预热器后升温至709，干燥器出口废气的干球温度为459。设空气在干燥器进出口处焓值相等。试求：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m3/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。t=70oC1=0.12G=1000kg/h2t=25oCoH=0.01o（2）求空气用量蒸发水分量w_Gw100012-1一。1203解得H2=0.107kg/kg干空气用量L=W/(H2-Hj=102.3/(0.107-0.01)=1054.6kg/h空气的湿比容_102.3kg/h因水分在干燥器进出口处焓值相等，所以1=12,即(1.01+1.88H1)t1+2500H1=(1.01+1.88H2)t2+2500H2因H=H=0.01kg/kg,t1=