化工原理干燥習(xí)題與題解

1、干燥習(xí)題與題解一、填空題：1.2.3.4.在濕度一定時，不飽和空氣的溫度越低，其相對濕度越. 答案*大等速干燥階段物料表面的溫度等于答案*干燥介質(zhì)一熱空氣的濕球溫度在實際的干燥操作中，常用答案*干、濕球溫度計1kg 絕干空氣及答案*其所帶的H kg水汽.來測量空氣的濕度。所具有的焓，稱為濕空氣的焓。某物料含水量為0.5 kg水.kg 1絕干料，當(dāng)與一定狀態(tài)的空氣接觸時，測出平衡水分為 0.1kg水.kg 1絕干料，則此物料的自由水分為 。*答案*0.4 kg水.kg 1 絕干料6. 已知在t= 50C、P= 1atm時空氣中水蒸汽分壓Pw=55.3mmHg則該空氣的濕含量H=_;相對濕度

2、69;=;（50r時，水的飽和蒸汽壓為92.51mmHg * 答案 * 0.0488，0.5987. 恒速干燥與降速干燥階段的分界點，稱為5.其對應(yīng)的物料含水量稱為*答案*臨界點、臨界含水量8. 干燥進(jìn)行的必要條件是物料表面所產(chǎn)生的水汽（或其它蒸汽）*答案*大于干燥介質(zhì)中水汽（或其它蒸汽）的分壓。9. 等焓干燥過程的條件是*答案*干燥器內(nèi)無補(bǔ)充熱，無熱損失，且被干燥的物料帶進(jìn)，帶出干燥器的熱量之差可以忽略不計。10. 作為干燥介質(zhì)的濕空氣，其預(yù)熱的目的壓力*答案*降低相對濕度（增大吸濕的能力）和提高溫度（增加其熱焓）11.當(dāng)濕空氣的總壓一定時， 相對濕度©僅與及關(guān)。答案* H , t

3、12. 已知在常壓及25r下水份在某濕物料與空氣之間的平衡關(guān)系為：相對濕度© =100%時,平衡含水量X* 100%=0.02kg水.kg 1絕干料；相對濕度© =40%時,平衡含水量X* =0.007?，F(xiàn)該物料含水量為0.23kg水.kg 1絕干料,令其與25C , © =40%的空氣接觸, 則該物料的自由含水量為 kg水.kg 1絕干料,結(jié)合水含量為kg水.kg 1絕干料,非結(jié)合水的含量為 kg水.kg 1絕干料。* 答案 * 自由含水量 X-X * =0.23-0.007=0.223 ; 結(jié)合水量為 X * 100%=0.02非結(jié)合水量 X-X 100% =

4、0.23-0.02=0.2113. 影響恒速干燥速率的因素主要是降速干燥速率的因素主要是100%影響7*答案*干燥介質(zhì)的狀態(tài)，流速以及它與物料接觸方式；物料結(jié)構(gòu)，含水類型，物料與空氣接觸方式，物料本身的溫度。二、選擇題1. 氣流干燥器中，干燥作用最為有效的部分是()。(A) 粒子等速運動段； (B) 粒子加速運動段(C)干燥管的中部 ；(D)干燥管的頂部* 答 *B2. 空氣的干、濕球溫度差越小，表明空氣()。(A)越干燥；(B)越潮濕(C)熱焓越高；(D)熱焓越低 * 答 * B3. 干燥器出口氣體狀態(tài)的限制條件是：氣體在離開設(shè)備之前()。(A)不降至濕球溫度；(B)不降至露點(C)不降至絕

5、熱飽和溫度；(D)不降至空氣的初始溫度* 答 *B4. 干燥計算中,濕空氣的熱焓是以()為基礎(chǔ)的。(A)1kg 濕空氣；(B)1kg 干空氣(C)1kg飽和濕空氣；(D)4mol 干空氣* 答 *B5.(A)1kg(C)1kg(B)1kg 干氣及其帶有的Hkg濕汽共同(D)1kg 濕氣體中濕分氣體濕比容定義為() 所占有的體積。 濕空氣；濕氣體中絕干空氣；答6.氣體的相對濕度是指在一定的總壓下濕氣體中的濕分蒸汽壓與()之比。(A)氣體的總壓； (B)濕分在tw下的飽和蒸汽壓(C)濕分在td下的飽和蒸汽壓；(D)濕分在t下的飽和蒸汽壓* 答 *D7. 濕空氣經(jīng)過預(yù)熱器用飽和水蒸汽間接加熱，溫度升

6、高，相對濕度()。(A)增加；(B)減??；(C)不變；(D)不確定 * 答 * B8. 為了測準(zhǔn)空氣的濕球溫度，應(yīng)將干濕球溫度計放在()。(A)不受外界干擾的靜止空氣中 ；(B)氣速5m/s的空氣中(C)氣速v5m/s輻射傳導(dǎo)較強(qiáng)處；(D)氣速5m/s輻射傳導(dǎo)可忽略處* 答 *D9. 對一定濕度的氣體，固定氣體的溫度，增大總壓，其相對濕度()。(A)增大；(B)減小；(C)不變；(D)或增大或減小* /答 * A10. 不飽和濕空氣的干球溫度t,濕球溫度tw,露點td三者間的關(guān)系為()。(A) t tw td (B) t tw td (C) t tw td (D) t tw tdt=tw=td

7、 * 答 *A11. 物料含自由水分和平衡水分的相對多少取決于()。(A)物料含結(jié)合水分的多少；(B)物料含非結(jié)合水分的多少(C)干燥介質(zhì)的溫度；(D)干燥介質(zhì)的相對濕度* 答 *D二、計算題：1.某廠利用氣流干燥器將含水20%的物料干燥到5% (均為濕基)，已知每小時處理 的原料量為1000kg，于40C進(jìn)入干燥器，假設(shè)物料在干燥器中的溫度變化不大，空氣的干 球溫度為20 C, 球溫度為60 C, 為多少m3.h 1 水汽比熱分別為* 答- *G 1000(1 0.2)20/(100 20) W Gc(X1H圖得：H。H。0.011kg水/ kg干空氣W/(H2 H1)5444.8kg 干空

8、氣(1/29 H0 /18) 22.41 (273Vvh 4596m3/hCXi由tHiV濕球溫度為16.5 C,空氣經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入干燥器，出干燥器的空氣干 濕球溫度為40C，干燥器的熱損失很小可略去不計，試求：需要的空氣量 ?(以進(jìn)預(yù)熱器的狀態(tài)計)0 C時水的汽化熱2491.27kJ. kg 1，空氣與1.01 與 1.88kJ.kg 1 .K 1。800 Kg / h0.25，X25/(100 5)X2)157.9kg/h0.011kg水 / kg 干空氣，H 20.052630.040kg水/ kg干空氣,/h20)/2730.8441m3 / kg干空氣vhV/2.濕物料經(jīng)過七小時

9、的干燥，含水量由干燥至4.8 %需要多少時間？(以上均為濕基)。已知物料的臨界含水量Xc平衡含水量X* 0.04 (干基)，設(shè)降速階段中的干燥速度為 干燥速率曲線為直線。)* 答案*28.6 %降至7.4%。若在同樣操作條件下，由28.6 % 0.15 (干基), u Kx(X X*)(即：該段X128.6/(100 28.6)0.40X27.4/(100 7.4)0.08，X2/4.8/(1004.8)0.05X1 Xc X2, X所以干燥分恒速與降速兩階段恒速段所需時間t1，二種情況降速階段所需時間各為GcXc X *AuC ，2 AKx n X2 X *，Uct2/ /t2 In(Xc

10、X*) /(X2/X*)/ln(Xct2/t1 (X1 Xc) ln (Xc X*) /(X2 X*) /(X1又 t2 t1 7ht2t2/ t, 9.96 h所以需要9.96小時才能由28.6 %干燥至4.8 %3.在一常壓氣流干燥器中干燥某種濕物料，已知數(shù)據(jù)如下：空氣進(jìn)入預(yù)熱器的溫度為15r濕含量H。0.0073kg水/ kg干空氣，焓1。 35kJ/kg干空氣；空氣進(jìn)干燥器溫度為900,焓109kJ/kg干空氣，空氣出干燥器溫度為50r ;濕含量H2 0.023kg水/kg干空氣，進(jìn)干燥器1 0.15kg水/ kg絕干料；出干燥器物料含水量為 X? 0.01kg水/ kg絕干料；干燥2

11、37kg/h (按干燥產(chǎn)品計)。試求：1 .絕干空氣的消耗量；2 .進(jìn)預(yù)熱3 .預(yù)熱器加入熱量(kw)(預(yù)熱器熱損失可忽略)。 .求絕干空氣量VX2)234.7Kg /h32.9kg/h2096kg干空氣/ht2、t2t1Gc(X1Xc)Kx(XcX*)2.16h、t14.84h、X*) /(X2XC)0.445t2/5.12h ；X*)2.37I1物料含水量為X器生產(chǎn)能力G2器前風(fēng)機(jī)的流量(m3/s );答案*1GC G2/(1Gc(X1 X2)W/(H2 H1)求風(fēng)機(jī)流量V(1/29 H0/18) 22.41 (273 15)/273 0.825m3 / kg干空氣/3V Vvh 1729

12、m /h2.Vh3.求預(yù)熱器加入熱量Q:Q V(I1 I0)155104kJ/h43.08kW有一連續(xù)干燥器在常壓下操作，生產(chǎn)能力為 1000 kg/h (以干燥產(chǎn)品計)。物料水分由 12%筆至3% (均為濕基)，空氣的初溫為25r，濕度為0.01 kg水/kg干空氣，經(jīng)預(yù)熱器后 升溫至70r，干燥器出口廢氣的干球溫度為 45C。設(shè)空氣在干燥器進(jìn)出口處焓值相等。 試求：4.(1)(2)在H-I圖上表示空氣的狀態(tài)變化過程; 初始狀態(tài)下的空氣用量為多少 m/s ?2.解：(1)干燥系統(tǒng)示意圖見附圖1。在H-I圖上的空氣狀態(tài)變化見附圖2。w1=0.12G2=1000 kg/h(2)求空氣用量蒸發(fā)水分量 W G2 W11w11000 0.12 0.03102.3 kg/h1 0.12因水分在干燥器進(jìn)出口處焓值相等，所以11 = 12，即(1.01+1.88H1)t 1+2500 H1=(1.01+1.88H 2)t 2+2500 H2因 H=H=0.01 kg/kg, t 1=70C , t 2=45C ,故有(1.01+1 .88 X 0.01) X 70+2500X 0.01=(1.01+1.88H 2) X 45+