化工原理干燥習(xí)題與題解

1、精品干燥習(xí)題與題解一、填空題：1. 在濕度一定時，不飽和空氣的溫度越低，其相對濕度越 _.*答案*答案*臨界點、臨界含水量8.干燥進行的必要條件是物料表面所產(chǎn)生的水汽（或其它蒸汽）壓力 -*答案*大于干燥介質(zhì)中水汽（或其它蒸汽）的分壓。9.等始干燥過程的條件是 *答案*干燥器內(nèi)無補充熱，無熱損失，且被干燥的物料帶進，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 答案*降低相對濕度（增大吸濕的能力）和提高溫度（增加其熱始）11.當(dāng)濕空氣的總壓一定時，相對濕度小僅與 及 有關(guān)。* 答室 * H, t已知在常壓及25 c下水份在某濕物料與空氣之間的平衡關(guān)系為：相對濕度

2、小 大2. 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3 .在實際的干燥操作中，常用 來測量空氣的濕度。*答案*干、濕球溫度計4 . 1kg絕干空氣及*答案*其所帶的H kg水汽5 .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=;相對濕度小=; （ 50 c時，水的飽和蒸汽壓為7 2.51mmHg ）* 答案*0.0488,0.59

3、812.7.恒速干燥與降速干燥階段的分界點，稱為 =100 %時，平衡含水量X* I00%=0.02kg水.kg 1絕干料；相對濕度小=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25 C ,小=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，結(jié)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% =0.23-0.02=0.2113.影響恒速干燥速率的因素主要是;影響

4、降速干燥速率的因素主要是。*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。、選擇題(B)粒子加速運動段(D)干燥管的頂部1 .氣流干燥器中，干燥作用最為有效的部分是()o(A)粒子等速運動段;(C)干燥管的中部* 答*b 2.空氣的干、濕球溫度差越小，表明空氣()(A)越干燥；(B)越潮濕(C)熱燃越高；(D)熱燃越低* 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，濕空氣的熱燃是以()為基礎(chǔ)的

5、。(B)1kg干空氣(D)4mol干空氣(A)1kg濕空氣；(C)1kg飽和濕空氣;* 答*b5.氣體濕比容定義為()所占有的體積。(A)1kg濕空氣；(B)1kg干氣及其帶有的Hkg濕汽共同(C)1kg濕氣體中絕干空氣；(D)1kg濕氣體中濕分* 答*B6 .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-可編輯-(D)濕分在t下的飽和蒸汽壓(C)濕分在td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

6、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(C)氣速5m/s輻射傳導(dǎo)較強處(B)氣速5m/s的空氣中(D)氣速5m/s輻射傳導(dǎo)可忽略處* 答* D，增大總壓，其相對濕度()。(D)或增大或減小9. 對一定濕度的氣體 同定氣體的溫度(A)增大 ；(B)減??； (C)不變;* 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 t d (C) t tWtd(D) t tW td t=tw=td* 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

7、水分的多少(C)干燥介質(zhì)的溫度；* 答*D(D)干燥介質(zhì)的相對濕度二、計算題：,已知每小時處理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)的原料量為1000kg ,于40 c進入干燥器，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,濕球溫度為16.5 C,空氣經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后進入干燥器，出干燥器的空氣 干球溫度為60 C,濕球溫度為40 C,干燥器的熱損失很小可略去不計，試求：需要的空氣 量為多少m3.h 1 ?(以進預(yù)熱器的狀態(tài)計)0c時水的汽化熱2491.27J. kg 1,空氣與水汽比熱分別為1.01與1.88kJ.kg 1.K 1。*答案*Gc 1

8、000(1 0.2) 800Kg / hX120/(100 20) 0.25, X2 5/(100 5) 0.05263W Gc(Xi X2) 157.9kg /h由t H圖得：H 0.011kg水/kg干空氣，H2 0.040kg水/kg干空氣，Hi Ho 0.011kg水/kg干空氣V W/(H2 Hi) 5444.8kg 干空氣 /hVh (1/29 Ho/18) 22.41 (273 20)/273 0.8441m3/kg 干空氣 /3VVvh4596m /h2.濕物料經(jīng)過七小時的干燥，含水量由28.6 %降至7.4%。若在同樣操作條件下，由28.6% 干燥至4.8%需要多少時間？(以

9、上均為濕基)。已知物料的臨界含水量Xc 0.15 (干基)， 平衡含水量X* 0.04 (干基)，設(shè)降速階段中的干燥速度為 u Kx(X X*)(即：該段 干燥速率曲線為直線。)*答案*X128.6/(100 28.6) 0.40X2 7.4 /(100 7.4) 0.08, X2/4.8/(100 4.8) 0.05XiXcX2, X2/所以干燥分包速與降速兩階段恒速段所需時間3 ,二種情況降速階段所需時間各為t2、t2/+ Gc(Xi Xc)Gc i Xc X*3, t2ln, ucAucAKxX2 X *t2/t2 ln(Xc X*)/(X2/ X*)/ln(Xc tz/L (X1 Xc

10、)ln(Xc X*) /(X2X*)/(XiKx(XcX*)/(X2X*)X*) 2.37又12 t1 7ht2 2.16h、t14.84h、Xc) 0.445t2/5.12h ；t2/ L 9.96h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：空氣進入預(yù)熱器的溫度為15 C濕含量Ho 0.0073kg水/kg干空氣,始Io 35kJ/kg干空氣；空氣進干燥器溫度為90 C ,始Ii 109kJ/kg干空氣，空氣出干燥器溫度為50 C;濕含量H2 0.023kg水/kg干空氣，進干燥器 物料含水量為Xi 0.15kg水/kg絕干料

11、；出干燥器物料含水量為 頭2 0.01kg水/kg絕干料；干燥 器生產(chǎn)能力G2 237kg/h (按干燥產(chǎn)品計)。試求：1 .絕干空氣的消耗量；2.進預(yù)熱 器前風(fēng)機的流量(m3/s) ； 3.預(yù)熱器加入熱量(kw)(預(yù)熱器熱損失可忽略)。*答案*1 .求絕干空氣量VGc G2/(1 X2) 234.7Kg/hW GC(X1 X2) 32.9kg/hV W/(H2 H1)2096kg干空氣 /h2 .求風(fēng)機流量VvH (1/29 H0/18) 22.41 (273 15)/273 0.825m3 / kg干空氣 /3V Vvh 1729m /h3 .求預(yù)熱器加入熱量Q:Q V(I1 I0) 15

12、5104kJ /h 43.08kW4.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%降至3% (均為濕基)，空氣的初溫為25 C,濕度為0.01 kg水/kg干空氣，經(jīng)預(yù)熱器 后升溫至70 C ,干燥器出口廢氣的干球溫度為45 C。設(shè)空氣在干燥器進出口處始值相等。 試求：(1)在H-I圖上表示空氣的狀態(tài)變化過程；(2)初始狀態(tài)下的空氣用量為多少 m3/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2w1=0.12G2=1000 kg/h附圖1干燥系統(tǒng)示意圖(2)求空氣用量蒸發(fā)水分量W G2 w1 w2 1000 0.12 0.03 102.3 kg/h1 wi1 0.12因水分在干燥器進出口處始值相等，所以I1=I2,即(1.01+1.88H 1)t1+2500 H 1=(1.01+1.88H 2) t2+2500 H 2因 H1=H 0=0.01 kg/kg, t 1=70 C, t2=45 C,故有(1.01+1 .88 X 0.01) X 70+2500 X 0.01=(1.01+2)88H 45+2