化工原理干燥习题与题解(1).doc

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date化工原理干燥习题与题解(1)化工原理试题(附答案) 干燥习题与题解 一、填空题:1. 在湿度一定时，不饱和空气的温度越低，其相对湿度越_.*答案* 大2. 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3. 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绝干空气及_所具有的焓，称为湿空气的焓。*答案* 其所带的H kg水汽5. 某物料含水量为0.5 kg水.kg绝干料，当与一定状态的空气接触时，测出平衡水分为0.1kg水.kg绝干料，则此物料的自由水分为_。*答案* 0.4 kg水.kg绝干料6. 已知在50、P1atm时空气中水蒸汽分压Pw =55.3mmHg，则该空气的湿含量H；相对湿度；（50时,水的饱和蒸汽压为92.51mmHg）*答案* 0.0488， 0.5987. 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8. 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。9. 等焓干燥过程的条件是_。*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。10. 作为干燥介质的湿空气，其预热的目的_。*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）11. 当湿空气的总压一定时， 相对湿度仅与及有关。*答案* H， 12. 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=100时, 平衡含水量X=0.02kg水.kg绝干料；相对湿度=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绝干料,非结合水的含量为kg水.kg绝干料。*答案* 自由含水量 X-X=0.23-0.007=0.223； 结合水量为 X=0.02 非结合水量 X-X=0.23-0.02=0.2113. 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* B2 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*答* B5 气体湿比容定义为( )所占有的体积。 (A)1kg湿空气； (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*答* D7 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辐射传导较强处 ； (D)气速>5m/s辐射传导可忽略处*答* D9 对一定湿度的气体,固定气体的温度,增大总压,其相对湿度( )。 (A)增大 ； (B)减小； (C)不变； (D)或增大或减小*答* A10 不饱和湿空气的干球温度,湿球温度,露点三者间的关系为( )。 (A) (B) (C) (D) t=tw=td*答* A11 物料含自由水分和平衡水分的相对多少取决于( )。 (A)物料含结合水分的多少 ； (B)物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16.5，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，湿球温度为40，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m.h?（以进预热器的状态计） 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.kg.K。*答案* ， 由H图得：， 2. 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（干基），平衡含水量（干基） ，设降速阶段中的干燥速度为 （即：该段干燥速率曲线为直线。）*答案* ， 所以干燥分恒速与降速两阶段 恒速段所需时间，二种情况降速阶段所需时间各为、， 又 、； 所以需要9.96小时才能由28.6干燥至4.83. 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，焓；空气进干燥器温度为90，焓，空气出干燥器温度为50；湿含量，进干燥器物料含水量为；出干燥器物料含水量为；干燥器生产能力（按干燥产品计）。试求： 1绝干空气的消耗量； 2进预热器前风机的流量（）； 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V 2求风机流量 3求预热器加入热量Q： 4有一连续干燥器在常压下操作，生产能力为1000 kg/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25，湿度为0.01 kg水/kg干空气，经预热器后升温至70，干燥器出口废气的干球温度为45。 设空气在干燥器进出口处焓值相等。试求：（1）在H-I图上表示空气的状态变化过程；（2）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。附图1 干燥系统示意图附图2 空气状态变化图（2）求空气用量蒸发水分量 因水分在干燥器进出口处焓值相等，所以I1=I2，即（1.01+1.88H1)t1+2500 H1=(1.01+1.88H2) t2+2500 H2因H1=H0=0.01 kg/kg, t1=70, t2=45, 故有（1.01+1.88×0.01) ×70+2500×0.01=(1.01+1.88H2) ×45+2500H2解得H2=0.107 kg/kg干空气用量L=W/(H2-H1)=102.3/(0.107-0.01)=1054.6 kg/h空气的湿比容-