干燥习题(附答案)

./一、填空及问答题：1.干燥过程是_________相结合的过程,传质方向为________,传热方向为__________。2.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________。3.当湿空气的总压一定时,相对湿度仅与________及________有关。4.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_______________________________________________________________。5.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：相对湿度时,平衡含水量kg水/kg绝干料；相对湿度时,平衡含水量kg水/kg绝干料。现将湿基含水量为20%的该物料,与25℃、的空气接触,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/kg绝干料。6.进干燥器的气体状态一定,干燥任务一定。若干燥器部无补充加热,则气体离开干燥器的湿度H越大,干燥器的热效率越,传质推动力越_______。7.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_____________。8.在测量湿球温度时,空气速度需大于5m/s,这是为了。9.物料的平分一定是___________水分；物料的非结合水分一定是_____________水分。10.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用________较为有利,原因是_____________________________________。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℅〔湿基,你认为是否可能？为什么？已知在此条件下木材的平分为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？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？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？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16.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？17.如何强化干燥过程？18.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。二、计算题：1.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。解：〔1时：由查得50℃水的饱和蒸汽压为12.34kPa,则相对湿度饱和湿度：〔2时：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。2.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。查得80℃下水的饱和蒸汽压为47.38kPa。水汽分压湿度湿比容比热焓3．在I-H图上确定本题附表中空格的数值。干球温度t/℃湿球温度ｔw/℃露点温度ｔd/℃湿度Ｈ/kg/kg干气相对湿度/Φ％焓/ＩkJ/kg干气水汽分压ｐv/kPa1〔30〔20150.01140601.92〔704542.50.06330240<9.5>3〔603530〔0.03231404.54〔503735.50.042<50>606.25〔4025〔200.01530802.2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。解：〔1的新鲜空气：25℃时,的废气：50℃时,所以混合湿度混合焓：而6．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℃后送至干燥器。空气在干燥器绝热冷却,离开干燥器时的相对湿度为80％,总压为101.3kPa。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绝热冷却增湿时所获得的水分量。解：〔1空气,查得预热后：绝热冷却后,查得〔2湿空气的比容：则100m3湿空气中绝干空气的质量：预热器加入热量：获得水分量：7．湿空气在总压101.3kPa、温度10℃下,湿度为0.005kg/kg干气。试计算：相对湿度Φ1；温度升高到35℃时的相对湿度Φ2；总压提高到115kPa,温度仍为35℃时的相对湿度Φ3；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分量。解：〔110℃水饱和蒸汽压〔2t2＝35℃,〔3时,<4>,t2＝35℃时：饱和湿度原湿空气比容100m3原湿空气中绝干空气质量则冷凝出水习题8附图8．附图为某物料在25℃时的平衡曲线。如果将含水量为0.35kg水／kg干料的此种物料与Φ＝50％的湿空气接触,试确定该物料平分和自由水分,结合水分和非结合水分的大小。习题8附图解：Φ＝50％,平分则自由水分Φ＝100％,平分即结合水分则非结合水分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。试计算水分汽化量及空气离开干燥器时的湿度。解：,在H-I图中查得H1＝0.031kg/kg干气绝干空气质量物料干基含水量绝干物料量汽化水分量又则干燥器空气出口湿度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％。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。空气在干燥器为等焓变化过程,空气离开干燥器时温度为30℃,总压为101.3kPa。试求：〔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。解：〔1水分汽化量或〔2干燥产品量〔3由查图,得预热后出口空气：等焓过程即得：而湿空气用量〔4预热器中的加热量：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·℃>。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,试计算绝干空气的消耗量及空气离开干燥器时的湿度。解：物料干基含水量又即〔1干燥器中不补充热量,且忽略热损失,则即〔2而将上式代入〔2中,〔3联立〔1、〔3得：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,为保证干燥产品质量,要求空气在干燥器的温度不能高于90℃,为此,空气在预热器加热至90℃后送入干燥器,当空气在干燥器温度降至60℃时,再用中间加热器将空气加热至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：<1>在Ｉ-Ｈ图上定性表示出空气通过干燥器的整个过程；2020℃60℃90℃IHH0φ=100%AB1C1CB2<2>汽化每千克水分所需的新鲜空气量。解：空气状态变化过程如图所示。A：由得也即又得故汽化1kg水所需干空气用量新鲜空气用量13.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：在I-H图上定性绘出空气的状态变化过程；新鲜空气用量；预热器中的加热量。解：〔1废气循环流程如下图所示。tt2,H2预热器干燥器L2循环比0.8t1,H1L0,t0,H0L1,tM,HMGC,X1GC,X2HH0t0MCBIHφ=100%At2t1空气状态变化过程如图所示。图中：〔2物料干基含水量绝干物料汽化水分量对整个干燥过程进行物料衡算则绝干空气用量新鲜空气用量〔3预热器中加热量而其中14.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,传热推动力：传质推动力：〔2同理：传热推动力：传质推动力：〔3传热推动力：传质推动力：恒速阶段干燥速率与其推动力成正比,比较之,有：〔3>〔2>〔1。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,需要7小时,若继续干燥至0.07kg/kg干料,还需多少时间？已知物料的临界含水量为0.16kg/kg干料,平衡含水量为0.05kg/kg干料。设降速阶段的干燥速率与自由水分成正比。已知物料的临界含水量为0.16kg/kg干料,平衡含水量为0.05kg/kg干料。设降速阶段的干燥速率与自由水分成正比。解：即解得当时,17、某湿物料在常压干燥器进行绝热干燥,干燥后的产品