化工原理考研题库9干燥

to9ao5007饱和空气在恒压下冷却，温度由右降至此时其相对湿度,湿度,湿

球温度,露点。判断正误干燥操作能耗大，但要从湿固体物料中除去湿份（水

份），必须采用干燥。（）干燥过程中，湿物料表面并不总是保持为湿球温度。（）

不变，下降，下降，下降。xJ

t09ao5009对不饱和湿空气，干球温度湿球温度，露点温度_______湿球温度。（＞,=,0干燥操

作中，干燥介质（不饱和湿空气）经预热器后湿度,温度。当物料在恒定干燥条件下用

空气进行恒速对流干燥时，物料的表面温度等于_______温度。

大于，小于不变，升高该空气的湿球温度

t09ao5011对不饱和空气进行加热，使温度由心升至&,此时其湿球温度,相对湿度,

露点,湿度.在湿度一定时，不饱和空气的温度越低，其相对湿度越不

饱和空气中水蒸汽分压越高，其湿度越.

上升，下降，不变，不变大高

tO9bo5012—吸湿性物料和一非吸湿性物料，具有相同的干燥面积，在相同的干燥条件下进行干燥，前者

的干燥速率为M后者的干燥速率为4,则在恒速干燥段“%（＞,=,0

干燥器内部无补充加热的情况下，进干燥器的气体状态一定，干燥任务一定，则气体离开干燥器的湿度

“越,干燥器的热效率越。

对于为水蒸汽所饱和的空气，则其干球温度人湿球温度器、绝热饱和温度如、露点温度2的关系是t_

tyInr._________tdo

二i短曲而体，总压p加大时，露点温度.而当气体温度t升高时，则6.

=大高=,=,=,=。升高，不变。

to9bo5013湿空气经预热，相对湿度9,对易龟裂物料，常采用方法来控

制进干燥器的避。干燥操作的必要条件是干燥过程是

相结合的过程。温度3（TC,水汽分压为2kPa的湿空气与水温为40。的水接触，则传热方向：

水空气，传质方向：水________空气。（用箭头符号表示）已知30C、40匕下水的饱和蒸汽压分

别为4.2472和7.3766kPa.

下降，废气部分循环。湿物料表面的水分压强大于干燥介质中的水蒸汽分压传质过程与传热

过程--：-：

x09a05014湿空气在预热过程中不变化的参数是（）

（A）熔；（B）相对湿度；（C）露点温度；（D）湿球温度。

指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个参量与空气的温度无关（）。

（A）相对湿度（B）湿球温度（C）露点温度（D）绝热饱和温度

湿空气在换热器中与传热介质进行热交换（1）如空气温度降低，其湿度肯定不变。（2）如空气温度升高，

其湿度肯定不变。则正确的判断是：（）

（A）两种提法都对（B）两种提法都不对（C）（1）对（2）不对9）（2）对（1）不对

CCD

x09b05015如图将充分润湿的物料置于高温气体中，气体的运动速度很小，可近似地视为静止，当物料温

度达到稳定时，物料温度tm与湿球温度tw相比较：（）

（A）i,,=t-（B）t-（C）?„＜t,（D）t„=trk«r.（Hr由/a

在下列哪些线上露点温度相等（）

（A）等相对湿度线（B）等热熔线（C）等湿度线（D）绝热冷却线

在一定的物料和干燥介质条件下：

（1）临界湿含量是区分结合水与非结合水的分界点。（2）平衡湿含量是区分可除水份与不可除水份的分界

点。正确的判断是：（）

（A）两种提法都对（B）两种提法都不对（C）（1）对（2）不对8）（2）对（1）不对

B解释：由于是高温气体，而气体几乎静止，对流不强烈，而辐射乂不能忽略不计、故物料温度

应高于湿球温度。CD

x09a05016物料的平衡水份一定是（）

（A）非结合水份（B）自由水份（C）结合水份（D）临界水份

空气温度为加湿度为力,相对湿度为0的湿空气，经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为大，湿

度为小，相对湿度为6,则（）

（A）a〉％（B）脸g（C）nX/io（D）G＜中、

在恒定干燥条件下，将含水20%的湿物料进行干燥，开始时干燥速率恒定，当干燥至含水量为5%时，干燥

速率开始下降，再继续干燥至物料恒重，并测得此时物料含水量为0.05%,则物料的临界含水量为（）

（A）5%（B）20%（C）0.05%（D）4.55%

空气的干球温度为t,湿球温度为3露点为如当空气的相对湿度片98%时，则（）

（A）Z=t,=ta（B）t>t,>tt（C）t<.t,<id（D）t>t,=id

CBAB

109ao5017填空：在lalm下，不饱和湿空气的温度为295K,相对温度为60%,当加热到273K时，该空气

下列状态参数将如何变化？（只填变化的情况，不填变化的具体数值）湿度,相对湿度,湿

球温度,露点,焰。

不变，降低，升高，不变，增加，不变，增加

tO9bo5019若维持不饱和空气的湿度孙变，提高空气的干球温度，则空气的湿球温度,露点―

相对湿度。（变大，变小，不变，不确定）

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o

3不变；I：一干燥介质的状态及流速，空气与物料的接触方式；物料结构含水类型，物料与

空气接触方式，物料本身的温度。

tO9bo5020用相对湿度夕=0.6的空气干燥含水量为0.43（干基）的湿木材。木材水份含量和空气相对湿度的

关系如图所示。则平衡水份=：自由水份=

：结的水价=:“结合水份=

。并将有关水分数据标注在图已

0.11kg水/kg干物料；0.32kg水/kg干物料；0.3kg水/kg绝干物料;0.13kg水/kg干物料

x09a05021如需将空气减湿，应使水温（）

（A）高于湿球温度（B）低于湿球温度（C）高于露点（D）低于露点

氮气与甲醇充分且密切接触，氮气离开时与甲醇已达传热和传质的平衡，如系统与外界无热交换，甲醇

进出口温度相等，则氮气离开时的温度等于（）

（A）氮气进口温度（B）绝热饱和温度（C）湿球温度（D）露点温度

干燥热敏性物料时，为提高干燥速率，可采取的措施是（）

（A）提高干燥介质的温度；（B）增大干燥面积：（C）降低干燥介质相对湿度；（D）增大干燥介质流速

DBB

t09bo5022干燥传质速率是；干燥传热速率是。已知在t

=50℃、p=latm时空气中水蒸汽分压A=55.3mmHg,则该空气的湿含量〃=；相对湿

度夕=；（50℃时水的饱和蒸汽压为92.51nlmHg）非结合水份是

U=-GAX/A60q=d。加。0.0488,0.598主要以机械方式与物料相结合的水份。

t.09ao5025①以空气作为湿物料的干燥介质当所用空气的相对温度较大时，湿物料的平衡水份相应—，

自由水份相应。②常压下，空气中水汽分压为20nmiHg时，其湿度仁«③物料干燥时

的临界水份是指:它比物料的结合水份。

较大较小0.0168由恒速干燥转到降速阶段的临界点时，物料中的含水率；大

t09bo5050若干燥器出口废气的温度而湿度可以提高热效率，但同时会降

低干燥速率，这是因为______________________________________________________________________

.减压

（真空）干燥器主要用于

^的物料，但它的设备物和能量消耗费用都。

降低增加因为tI而H1可节省空气消耗量并提高了干燥操作的热效率，但空气中湿度Ht,t

।会使物料与空气间的传质推动力减小，因而降低r干燥速率。不能经受高温或在高温下易于氧化的物

料•，在干燥时容易产生粉末或有爆炸危险的物料，以及排出的蒸汽必须回收的物料••较大

x09b05051（l）空气的饱和湿度Hs是湿空气的如下参数的函数：（）。

（A）总压及干球温度；（B）总压及湿球温度；（C）总压及露点；（D）湿球温度及培。

（2）在湿球温度a的计算式中，M/a之比值：（

（A）与空气的速度变化无关；（B）与空气速度〃的0.8次方成正比，即九/a8ds

（OVa-z/"-5；（D）不一定，与多种因素有关。

AA

xO9bO5O52

①在等速干燥阶段中，在给定的空气条件下，对干燥速率正确的判断是：()

(A).干燥速率随物料种类不同而有极大的差异；

(B).干燥速率随物料种类不同而有较大的差异；

(0.各种不同物料的干燥速率实质上是相同的：

(D).不一定。

②湿空气在温度308K和总压1.52MPa下，已知其湿度协0.0023kg水/kg绝干空气，则其比容所应为(单位均为

n?/kg绝干空气)()。

(A).0.0583;(B).1.673;(0.2.382;(D).0.0224.

©C②A%=(0.772+1.244^x(77273)x1.013x1077*=(0.772+1.244x0.0023)x(308/273)x1.013/15=

0.0583nr7kg绝干气

x09b05053在某常压连续干燥器中采用废气循环操作，即由干燥器出来的一部分废气(G,/力和新鲜空气

(九％)相混合，混合气经预热器加热到必要的温度后再送入干燥。干燥过程中有关参数如下：混合气状态

点M(%〃)预热一点N(G,用干燥点B(以㈤已知水分蒸发量为队则根据对整个干燥系统的物料

衡算可得绝干空量/为：()。

(A).i=#7(«-«)；(B).£=/〃(以一朋；(C).Z=#7(«-«)；(1))"=%("一匐。

C

x09M)5054①真空干燥的主要优点是：()

(A)省钱；(B)干燥速率缓慢；(C)能避免物料发生不利反应；(D)能避免表面硬化。

②有关降速干燥阶段物料内水分扩散机理的毛细管理论认为：当水分蒸发时水和固体之间由于()而产

生了毛细管力，这种毛细管力是水分由细孔移到固体表面的推动力。

(A).浓度差推动力；(B).表面张力；(C)摩擦力；(D).重力。

CB

x09b05055①在测量湿球温度时，应注意空气速度〃()。

(A).iKlm/s;(B).u<3m/s;(C).u>5m/s;(D).u越小越好。

②在下列情况下可认为接近恒定的干燥条件：

⑴大里的空气干燥少量的湿物料；⑵少量的空气干燥大里的湿物料；则正确的判断是()»

(A).⑴对⑵不对(B).⑵对⑴不对；(C).⑴⑵都不对(D).⑴⑵都可以

③物料中的平衡水分随温度升高而()。

(A).增大；(B).减小；(C).不变；(D).不一定，还与其它因素有关。

CAB

x09b05056①当湿度和温度相同时，相对湿度与总压的关系是：()o

(A).成正比；(B).成反比：(C).无关；(D).力与p成正比。

②一定湿度”的湿空气，随着总压的降低，露点相应地：()»

(A).升高；(B).降低；(C).不变；(D).不一定，还与其它因素有关。

①A在相同的H值和温度I(即相同的饱和蒸汽压P)下，当总压由P减

低至P',

设其对应的相同湿度由巾变为4>',其间变化可由下列关系表示：

H=0.622(<I>P/(P-*P)=0.622(<I>'P/(P'-<1>'P))

<t>P/(P-6P)=<t>'P/(P'-巾'P)P/P'=<t>/d>'

②B

x09a05057①已知湿空气的下列哪两个参数，利用"一/S可以查得其他未知参数()。

(A)(f„t);(B).(G,〃；(0.(p,//);(D).(I,r,)o

②干燥器进口的温度计最小分度是0.」C,下面是同•温度时的儿种记录，噂一种是正确的()。

(A).75℃;(B).75.0℃;(0.75.014-C;(D).74.98℃»

③已知物料的临界含水量为0.2kg水/kg绝干料，空气的干球温度为入湿球温度为3露点为加现将该物

料自初始含水量方=0.45kg水/kg绝干料干燥至X=0.1kg水/kg绝干科，则在干燥末了时物料表面温度占：

().

(A).(B).3t;(C).器=t«;(D).

ADA

x09a05058①同一物料，如恒速段的干燥速率增加，则临界含水量：()<.

(A).减小；(B).不变；(C).增大；(D).不一定。

②同一物料，在一定的干燥速率下，物料愈厚，则临界含水量()o

(A).愈低；(B).愈高；(C).不变；(D).不一定。

CB

x09a050591.(1)绝热饱和温度德是大量的循环水与进入的空气接触时最后达到的稳态温度，它等于循环

水的温度。(2)湿球温度器是湿球温度计所指示的平衡温度，但它并不等于湿纱布中水分的温度。对以

上两种说法正确的判断是：()»

(A).两者都对；(B).两者都不对；(C).(1)对(2)不对；(D).(2)对⑴不对。

2.对于一定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时;其湿球温度：()o

(A).愈高；(B).愈低；(C).不变；(D).不一定，尚与其它因素有关。

CB

tO9ao5060已知在常压及25℃下水份在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿度行100%时，平衡含

水量X；=0.02kg水/kg绝干料；相对湿度行40%时,平衡含水量X；=0.007。现该物料含水量为0.23kg水/kg绝干料,

令其与25℃,/=40%的空气接触，则该物料的自由含水量为kg水/kg绝干料，结合水含量为

kg水/kg绝下料，非结合水的含量为kg水/kg绝T科。

自由含水量X-X2*=0.23-().(X)7=0.223结合水量为Xi"=0.02非结合水量X-Xi*=0.23-0.()2=0.2l

t09bo5061湿空气在293K和总压101.BkN/m?下，湿度为0.0438kg水/kg绝干气，贝U100d该空气中含有的绝干

空气量/为kg绝干气。有关降速干燥阶段物料的内部水分移动的机理存

在着两种理论，一个是—_理论，第二个是理论。

£112.7kg绝干气扩散，毛细管

t09bo5062①已知湿空气总压为101.3kN/m:,温度为40匕，相对湿度为50%,已查出40℃时水的饱和蒸气

压P，为7375N/m；则此湿空气的湿度鹿kg水/kg绝干气，其熔是kj/kg绝干气。

②为了与,在干燥器中常常使用废气循环操作。

①/A0.0235kg水汽/kg绝干气A100.68kj/kg绝干气②控制湿度，干燥推动力比

较均匀。

t09bo5063①已知湿空气的干球温度I为50℃,湿球温度4为30℃,总压为100kN/m；若已查出在30℃时水

的饱和蒸气压为4.25kN/m；汽化潜热为2423.7kJ/kg,则该空气的湿度伪«②在恒

速阶段的干燥中，在的情况下，固体表面温度近似地等于湿球温度。

①根据湿球温度计算式可求得该空气的湿度为：

H=H-(1.09/r)(t-t)

H=0.622(p/(P-p)=0.622(4.25/(100-4.25))=0.0276Kg水/Kg绝干气

•,.H=0.0276-(1.09/2423.7)(50-30)=0.0186Kg水/Kg绝干气

②没有辐射传热和物料内部向表面导热

t09bo5064①提高空气的预热温度，可以提高干燥操作的热效率，这是因为

________________________________________________________________________。②降低废气出口温

度可以提高干燥器的热效率，但废气出口温度不能过低，否则可能会出现的现象。③

去除水份时固体收缩最严重的影响是,

因而降低了干燥速率。

①空气预热温度高，单位质量干空气携带的热量多，干燥过程所需要的空气用量少，废气带走的热量相

应减少，故热效率得以提高。②气流离开干燥器时，因在管道及旋风分离器中散热，温度易于下降至露

点以下而析出水滴，使干燥产品返潮。③在表面产生一种液体水与蒸汽不易渗透的硬层。

tO9bo5065①在测量湿球温度时，空气速度需大于5m/s,这是为了。②

当湿空气的总压一定时，相对湿度夕仅与及有关。③在干燥操作中，

为避免物料产生表面硬化，开裂，起皱等不良现象，常需对降速阶段的干燥条件严格加以控制。通常—

________________________________________________,上述现象可以防止发生。④连续干燥比之间歇

干燥,所用的设备尺寸,比较均匀。

①减少辐射和热传导的影响，使测量结果较为精确。②H,，③减慢干燥速率，使物料内部水分分布比

较均匀。④小，产品含水量。

t09bo5066①将原湿空气(温度友，湿度的经预热器温度升高至。后再送入常压干燥器中。现若冰“及G

均已知，则该预热过程所需热量烟计算式为gkj/kg绝干气。

⑵湿咏温度是________什空'(与_________量:水K期接触后的宓咬.对空

气一水系统，当,时，a/幻为一常数，其值约为_

kJkKC.校可写出L的汁能式/=。

①0=(1.01+1.88H)(t-t)

②大少水面被测气流的温度不太高，流速＞5m/s1.09

t=t-(r/1.09)(H-H)

tO9bo5067流化床干燥器适宜于处理物料。流化床干燥器中的适宜气体速度应在_

速度与速度之间。对于流化床干燥器，为了

可使用多层床，也可采用卧式多室流化床。气流干燥管中最有效的部分是

。当物料干燥过程存在降速阶段时，气流干燥器与流化床干燥器两者中以采

用较为有利。

粉立状临界流化速度带出速度避免颗立混和在加料口以上1m左右的部分流化床

干燥器。

tO9ao5068(1)恒定的干燥条件是指空气的、.、以及

都不变。(2)在实际的干燥操作中，常常用来测量空气的湿度。(3)测定

空气中的水汽分压的实验方法是测量_________________。

①湿度、温度、速度与物料接触的状况②干、湿球温度计③露点。

j09d25026己知d#df与才间的关系在恒速干燥阶段为一d"dr=心在降速阶段中为一直线，并已知临界湿

含量(干基)为X,平衡湿含量(干基)为Y,式中脑干基湿含量，r为干燥时间，试导出：(1)降速干燥阶

段中后r的关系(降速段开始时取r=0)；(2)降速干燥阶段中d〃dr与血关系(降速从而开始时取r=0)。

在以上推导中要求：①不直接采用教材上已导出的r与那关系式；②最后导得的式中，除因变量(X,

d〃dr)及自变量(r)外，只能出现X、Y和必三个量。

(1)DX/DT一—x关系式

令一Dx/Dt=R,

(贰-0)/(xC-x*)=(+R-0)/(x-x*)

R=RC(x-x*)/(xC-x*)

\=RC/(xC—x*)B=-(/?Cx*)/(xC-x*)

R=Ax+B—DX/DT=AX+B

(2)X---T关系式

—Dx/Dr=Ax+B

-Dx/(Ax+B)=DT

—(1/A)XD(Ax+B)/(Ax+B)=Dt,

—(l/A)xD(In(Ax+B))=DT

—(1/A)JD(In(Ax+B))=IDt

xC0

—(1/A)In(Ax+B)/(AxC+B)=T

ln(Ax+B)/(AxC+B)=—At

(Ax+B)/(AxC+B)=E

(Ax+B)/RC=E....(A)

(RCx/(xC—x*)—/?Cx*/(xC—x*))/RC

=E

(x—x*)/(xC—x*)=E

或ln(xC—x*)/(x—x*)=RCT/(xC—x*)

T=(XC-x*)/RCxln(xC-x*)/(x-x*)

(3)Dx/Dr——T

由式(A)

R/RC=ExP(-AT)

R=RCXEXP(-AT)

-Dx/DT=RCxE

Dx/DT=-RCxE

jO9cl5027某湿物料在气流干燥器内进行干燥，操作压力为lOlkN/m。，湿物料的处理量为lkg/s,湿物料

的含水量为10%,产品的含水量不高于2%(以上均为湿基)，空气的初始温度为2(TC,湿度为0.006kg水/kg

绝千气体，若将空气预热至140C进入干燥器，并假定干燥过程近似视为等烙过程(即石=/)试求：(1)当

气体出干燥器温度选定为80℃,预热器所提供的热量及热效率；(2)若气体出干燥器的温度选定为

45-C,气体离开干燥器时，因在管道及旋风分离器中散热，温度下降了10℃,问此时是否会发生物料反

潮现象？(已知水的饱和温度和饱和蒸汽压间的关系为：fs=3991/(16.5-lnzz.)-234,tj-kN/m；rs-℃

有关参数：八=2492kJ/kg;C'=1001kJ/kg℃;a=l.88kJ/kgr

(1)对于理想干燥

(1.01+1.88//1)tl+2492//1=(1.01+1.88//2)t2+2492/2

(1.01+1.88x0.006)140+2492x0.006=(1.01+1.88x/£)80+2492位

Hl=0.0292Kg水/Kg绝干空气

聆G1(1-«1)(ffl/(1-«1)-«2/(l-»2))

=1(1-0.1)(0.l/(l-0.1)-0.02/(1-0.02))=0.0816Kg/s

L=»7(/fi-M)=0.0816/(0.0292-0.006)=3.52Kg/s

.,.Q=L(1.01+l,88Aq)(tl-t0)

=3.52(1.01+1.88x0.006)(140-20)=431.4KT

n*=(tl-t2)/(tl-t0)=(140-80)/(140-20)=50%

(2)设出口温度为t2',出口湿度为龙’

(1.01+1.88用)tl+2492M=(1.01+1.88x/£')t2'+2492笈'

(1.01+1.88x0.006)140+2492x0.006=(1.01+1.88x/£')45+2492/12'

他'=0.044Kg水/Kg绝干空气

P=P欣'/(0.622+Z2')=101x0.044/(0.622+0.044)=6.6726KA/m2

tD=3991/(16.5-1A7.19)-234=39.4"C

旋风分离器后，空气温度为45—10=35e

因浦>35'C,故物料将反潮。

j09bl5028在恒定干燥条件下进行干燥实验，已测得当t=5(TC,,70%,气体的质量流速£=2.Skg/ml,气

体平行流过物料表面，水份只从物料上表面汽化，物料由湿含量不变到龙，干燥处于恒速段，所需干燥的

时间为裔=1小时。问(1)如其他条件不变，且仍处于恒速段，只是介质的条件中有两项改变为t=80℃,<p

=20%2不变)，求所需干燥时间加(2)如其他条件不变，且仍处于恒速段，只是物料层厚度增大一倍，

求所需干燥时间小注：水的汽化潜热可由下式计算：r=249L27-2.30285Z,r-汽化潜热kj/kg,t-

汽化温度，C

(l)ra=50,<i>a=70%查「一"图tWa=43.7

tb=80,*b=20%查r-H图til'b=48.3

q=a(f—r#,)A

干燥速率Uc=a(L”『)A/r/

T=«7Uc=(/aA)x(r//«—”『)，也为汽化水份量

T/(L，r)

rlf'=2491.27-2.30285/

xb/xa=(“b/“'a)x(/a-tH'a)/(/b-ttt'b)

=(2491.27-2.30285x43.7)/(2491.27-2.30285x48.3)x(50-43.7)/(80-48.3)

=0.20217

Tb=0.20217Ta=0.20217所

(2)胎Gc(xl-x2)

当底面积一定时，Gc厚度

&厚度

t=«7Uc8厚度

Tc=2Ta=2Hr

(注:如忽略的变化Tb/Ta=(50-43.7)/(80-48.3)=0,199)

jO9cl5029现有新鲜的户外空气t=35C,夕=70船需将其加工为20℃,0=60%的空气试提出一种加工的

方法，在£一服上标明加工过程，并计算每加工1kg干空气，所需供入与输出的热量。

据题意起始点为A(图略)，终点为B.

将空气冷却，先沿等H线冷却至饱和，然后沿饱和线冷却至D点。同时冷凝出水份，再将

空气在加热器中加热到状态B。

从A到D的冷却冷凝过程放出热量

=ZA-ID=100-35=65KJ/Kg干空气

从D到B的加热过程需供热

=/B-ID=42-35=7KJ/Kg干空气

j09bl5030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%降为3%(均

为湿)物料温度则由15℃至28℃,绝干物料的比热为1.3kJ/(kg绝干料C),空气的初温为25匕，湿度为

0.01kg/kg绝干空气，经预热器后升温至70℃,干燥器出口废气为45℃,设空气在干燥器进出口处焰值相

等，干燥系统热损失可忽略不计，试求：①在〃一/图上(或匕一傕上)示意画出湿空气在整个过程中所经

历的状态点；②空气用量(m'/h)(初始状态下)：③为保持干燥器进出口空气的焰值不变，是否需要另

外向干燥器补充或移走热量？其值为多少？

①如图示

②干物料量1000x(1-0.03)=970Kg///H2=30Kg/〃

//I/(970+OT)=0.12故网=132.3Kg/7/

蒸发水量132.3-30=102.3Kg///

由H-f图可得=0.02Kg/Kg干料

L干(弦-0.01)=102.3L干=102.3/(0.02-0.01)=10230Kg/〃

空气初始湿比容V=(0.773+1.244M)(273+t)/273=0.857m/Kg

故空气用量10230x0.857=8770m/H

③A=0QH'=YQ-CHzm

=G2Cm/版(m2-nn1)-CK-m

=970x1.3/102.3x(28-15)+30x4.187/102.3x(28-15)-4.187x15

U3.4KJ/Kg水份。

j09b15031已知一个干燥系统的操作示意图如下：求(1)在t一溷上(或/一力图上)画出过程示意图(2)循环

干空气量Zkg/h

(1)因为A点是从冷凝器中流出的，冷凝器出口状态点A可由等温线与饱和线

(6=1.0)的交点作出，B点和人点//相同，温度为83°C,沿等焰线与

6=0.8的等相对湿度线相交，得C点参数。

(2)HA=0.01Kg/Kg干空气,HC=0.03Kg/〃

L=W/(HC-HA)=1/(0.03-0.01)=50Kg/*

jO9b20032在常压绝热干燥器内干燥某湿物料。将500kg的湿物料从最初含水量20%降至2%(均为湿基)。

fo=20℃,4=0.01kg水/(kg绝干气)的空气经预热器升温至100C后进入干燥器，废气温度为60℃。试计算：

1.完成上述干燥任务所需的湿空气量；2.空气经预热器获得的热量；3.在恒定干燥条件下对该物料测得

干燥速率曲线如图所示。已知恒速干燥段所用时间为lh,求降速段需多少时间。

1.x1=0.2/0.8=0.25,x2=0.02/0.98=0.0204

Gc=500(1-0.2)=400Kg

於400(0.25-0.0204)=91.84Kg/〃

Il=(1.01+1.88//))tl+2490/Q=127.8=12

[2=(1.01+1.88龙)t2+2490龙―位=(127.8-60.6)/2603=0.02582

L=/『(A2TB)=91.84/0.01582=5807Kg绝干气〃/

2.QP=L(1.01+1.88A0)(tl-t0)=478000KJ/〃

3.61=l=Gc(x1-xO)/SUO=400x0.15/SUO求得SUO=60

02=Gc(xO-x*)/SUOxlA(0.09/0.0104)=1.295)7

jO9b20033湿物料经过7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Xc=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U=Kx(X-JT),该段干燥速率曲线为直线。

[解]Xi=l¥i/(l-Wi)=0.286/(1-0.286)=0.4X2'=0.074/(1-0.074)=0.08

X2=0.048/(1-0.048)=0.05

VXo=O.15X2<Xo.•.干燥分恒速与降速两阶段

恒速段所需时间n,二种情况降速阶段所需时间各为m,n'

0'In=((Gc/Kx)ln(Xo-X*)/(X2'-X*))/[(GeIKx)ln(Xo-X*)/(X2-X*)]

=ln(0.15-0.04)/(0.05-0.04)/ln(0.15-0.04)/(0.08-0.04)=2.37

n/n=((1/Kx)ln(Xo-X*)/(X2-X*))/((]/[/«)(Xi-Xo))

=((Xo-X*)/Uoxln(Xo-X*)/(X2-X*))/(Xi-Xo)

=(0.15-0.04)ln(0.15-0.04)/(0.08-0.04)/(0.4-0.15)=0.445

又FI+G=7

c=216小时n=4.84小时

c'=2.16x2.37=5.12小时

磁=n'+n=5.12+4.84=9.96小时

需要9.96小时才能由28.6%干燥至4.8%

[另解]:Xi=0.286/(1-0.286)=0.4X2'=0.074/(1-0.074)=0.08

X2=0.048/(1-0.048)=0.05

原情况:

7=Gc(0.4-0.15)/(SKx(Xo-X*))+|GcdX/(SKx(X-X*))

.0.15

dX/(X-X*)

J0.18

后一种情况下所需时间

.0.15

dX/(X-X*)

J0.05

联解得：G=9.96小时。

jO9bl5034在常压连续干燥器中，将处理量为0.417kg/s的湿物料，自含水量为47%干燥到5%(均为湿基)，

采用废气循环操作，新鲜空气与废气混合后经预热器加热，再送入干燥器，循环比(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,新鲜空气的湿度为为0.0116kg/(kg绝干气)，温度为22七，废气的湿

度后为0.0789kg/(kg绝干气)，温度为52℃,假设干燥过程为绝热过程，预热器损失可忽略不计。试计算干

燥过程的耗热量。并在〃一凋上定性绘制出湿空气的状态变化过程。已知：绝干空气比热为l.OlkJ/kg'C,

水蒸汽比热为1.88kJ/kg.℃,0℃时水蒸汽潜热为2490kJ/kg。

干燥过程为绝热过程，因此，整个干燥过程的耗热量也就是预热器的给热量(近似

为等焙过程考虑)Q=L(/1-11')

1.计算L

对整个系统进行物料衡算：

L0(W2-WO)=W=GC(XI-X2)

XI=47%/(1-47%)=0.887;X2=5%/(1-5%)=0.053;

GC=0.417x(1-47%)=0.221

H2-H0=0.0789-0.0116代入上式便得

L0=2.739(Kg绝干气/s)

根据循环比为0.8可知L=5L0=13.7(Kg绝干气/s)

2.计算。

12=(1.01+1.88H2)/2+H2r0t=(1.01+1.88x0.0789)x52+0.0789x2490

=256.69KJ/(Kg绝干气)

Z0=(1.01+1.88W0)/0+H0rOt=(1.01+1.88x0.0116)x22+0.0116x2490

51.58KJ/(Kg绝干气)

Q=2.739x(256.69-51.58)=562KJ/S

j09b20035用直流式空调机调节空气，其工作要点为：第一步，在换热器中一次加热空气；第二步，在水

喷射室中绝热冷却增湿；第三步，在换热器中第二次加热至要求的温度。已知：干空气流量Z=300kg干空

气/s。新鲜空气状态温度t0=0℃,相对湿度s=50%调节后空气状态温度G=20℃,相对湿度0=40%。

水在不同温度下的饱和蒸汽压如下表：

温度C-100102030

蒸汽压(N/n?)259.46610.511227.962338.594242.53

总压为101.3kPa。试求：A.在〃一/(或£一力图上表示空气的状态变化过程；B.总加热量；C.用于增湿的

水耗量肌

(A)如图示

(B)Q=QxG

(2=(21+Q2

Q1=12-/IQ2=13-IN'=/3-12

。=/3-/I

I=2500H+(1.01+1.88H)(T-273)KJ/Kg干空气

H=0.622P/(P总-P)=0.6224)Ps/(P总-小Ps)

(TC时，Ps=610.51Pa

Hl=0.622x0.5x610.51/(101.3x10-610.51x0.5)

=1.8799x10Kg水/Kg干空气

2(TC时,Ps=2338.59Pa

H2=0.622x0.4x2338.59/(101.3x10-0.4x2338.59)

=5.7972x10Kg水/Kg干空气

/I=2500Wl+(1.01+1.88/1)(T1-273)

=2500x1.8799x10

=4.7KJ/Kg干空气

13=2500A3+(1.01+1.8813)(T3-273)

=2500x5.7972x10+(1.01+1.88x5.7972x10)(293-273)

=34.7KJ/Kg干空气

2=(/3-11)L

=(34.7-4.7)x300

=9000K#(KJ/s)

(C)W=L(/3-Il)

=300(5.7972x10-1.8799x10)

=1.18Kg水/s

jO9bl5036用热空气干燥某湿物料。空气初始温度G=2(TC,初始湿度4=0.006kg水/kg干气。为保证干燥

产品质量，空气进干燥器的温度不得高于90℃；为此在干燥器中间设置加热器。空气经预热器升温至

90。通入干燥器，当热空气温度降至60。时，再用中间加热器将空气加热至90℃,废气离开干燥器时的

温度变为60匕。假设两段干燥过程均视为等熔过程。1.在湿空气的〃一/(或t—力图上定性表示出空气通

过整个干燥器的过程；2.汽化每千克水所需的绝干空气量和所需供热量。

1.空气状态为ABCDE所示。

2.1=1/(H2-HO)

H2由等焰关系求得

/I=(1.01+1.88H0)x90+2490H0

=106.9KJ/Kg

由/2'=(1.01+1.88/72')X60+2490H2'=106.9

解得H2'=0.01779

12=(1.01+1.88x0.01779)x90+2490x0.01779

=(1.01+1.88//2)x60+2490x^2=138.2

：.H2=0.02981

l=l/(0.02981-0.0006)=42Kg干气/Kg水

Q=QB+QD=1((1.01+1.88W0)(90-20)+(1.01+1.88fl2')(90-60))

=42(70.7+31.3)=4284

或Q=l(/2-/0)

/0=(1.01+1.88x0.006)x20+2490x0.006

=35.4

Q=42(138.2-35.4)=4318KJ/Kg水

jO9bl5037将空气调节至干燥操作所需的状态，操作流程如下图所示。已知：状态A:t(=30℃露点以

=20匕，P=500m"(湿空气)/h;状态B:通过换热器(即冷缺冷凝器)1后，空气中失去的水分量为4.9kg/h;

状态C:通过预热器2后，空气的温度右=60℃(干球)。试求：①绘出空气状态变化的开堰或L据。②

空气离开换热器1的温度G及湿度〃。③空气离开预热器3时的相对湿度/。附注：①干燥操作在常压绝热

条件下进行的。②忽略送风机前后空气温度的差异。③水在不同温度下的绝热饱和蒸汽压如下表：

温度℃10152030405060

蒸汽压kPa0.01250.01740.02380.04330.07520.12580.2031

①操作时的图

由t=30℃及t=20℃确定状态点A,过点A的等I线与t=60℃的等温线交于点C.

自点A将空气沿等I线冷却至饱和状态即点B',自点B'沿巾=100的等巾线使空气冷却至与

过点C的等，线相交于点B为止(此过程中空气内的水汽冷凝成水)。图中的状态点A也是

状态点〃。过程的上]图示意如下：

②求t及〃

t=20℃时，由表杳出p=2.3346kPa

//=0.622p/(P-p)=0.622x2.3346/(101.3-2.3346)=0.01467

u=22.4[(273+30)/273](1/29+0.0146/18)=0.878kg湿气/kg干气

L=500/0.878=569.5kg干气/〃VL=»7(//~H)或569.5=4.9/(0.01467-//)

解得〃=0.00607-H=0.622p/(P-p)或0.00607=0.622p/(101.3-p)

解得p=0.979kPa由此查得t=6.5℃

③求巾

V//=0.622p/(P-p)其中〃=〃=0.00607

.,-0.00607=0.622p/(101.3-p)

解得p=0.979kPa

由表查得60'C时，p=19.923kPa

<t>=(p/p)xl00%=(0.979/19.923)xl00%=4.91%

查图结果计算结果

Hkg水/kg干气0.0070.00607

t℃66.5

巾5%4.91%

两者基本一致。

j09al5038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40℃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16.5C,空气经预热器预热后进入干燥器，出干燥器的空气干球温度为60匕，湿球温度为40℃,干燥

器的热损失很小可略去不计，试求(1)需要的空气量为多少rtf'/h?(以进预热器的状态计)(2)空气进干

燥器的温度？(附空气湿度图)0℃时水的汽化热2491.27kJ/kg,空气与水汽比热分别为1.01与

1.88kJ/kgK=

(1)GC=1000(1-0.2)=800Kg/j¥

x1=20/(100-20)=20/80=0.25,x2=0.05/(1-0.05)=0.05263

w=GC(x1-x2)=800(0.25-0.05263)=157.9Kg/〃

由，一”图得：HO=0.Oil,H2=0.040,Hl=H0

L=w/(H2-Hl)=157.9/(0.04-0.011)=5444.8Kg/tf

VH=22.4l/29x(273+20)/273+0.011x22.41/18x(273+20)/273=0.8441

二V=\.VH=5444.8x0.884=4595.4m/H

(2)LC〃1(；1-t2)=w(/V2-CH,01)

C//1=1,O1+1.88H1=1.032

/V2=2491.27+1.88/2=2604.31KJ/Kg

C/f=4.187KJ/Kg.K

5444.8x1.032(/1-60)=157.9(2604.31-4.187x40)

/I-60=70.06

tl=130.06℃

jO9bl5039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15℃,湿含量为0.0073kg水/［kg绝干气］,焙为35kJ/［kg绝干

气］;空气进干燥器温度为90℃,焙为109kJ/［kg绝干气］;空气出干燥器温度

为50℃；湿含量为0.023kg水/［kg绝干气］;进干燥器物料含水量为0.15kg水

/［kg绝干料］;出干燥器物料含水量为0.01kg水/［kg绝干料］;干燥器生产能力

为237kg/h(按干燥产品计)。试求：

(1)绝干空气的消耗量(kg绝干气/h)；

(2)进预热器前风机的流量(m7h)；

(3)预热器加入热量(kW)(预热器热损失可忽略)。

附：湿空气比容计算公式：

4=(0.772+1.244曲(什273)/273义(1.0133X10、)//?而湿空气/kg绝干气］

［解］1.求绝干空气量£

G：=G>(l-w2)=G2/(1+X)=237/(1+0.01)=234.7kg绝干料/h

%=」(%-X2)=234.7(0.15-0.01)=32.9kg