化工原理第八章干燥题26695.pdf

《化工原理第八章干燥题26695.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工原理第八章干燥题26695.pdf（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、八 干 燥 干 燥 静 力 学 5.1 在总压为 760mmHg 的 N2和 C3H6O(丙酮)体系中。已知丙酮的露点为 15，相对湿度为 0.4，求出体系的温度为多少 丙酮的阿妥因常数 A=7.11212，B=1204.67，C=223.5，阿妥因公式 lgPDA-B/(t+C)PD-mmHg t-5.2 温度为 20，总压为 760mmHg的空气中，水汽分压为 12.03mmHg，求其 H、Hs 及 值。若温度保持不变，总压加倍和减半，求空气的相对湿度及饱和湿度Hs(即最大吸湿能力)有何变化？由此判断总压对干燥过程的影响。5.3 在总压为 760mmHg下，用 N2气干燥含少量苯的物料以回

2、收苯。干燥器入口氮气中苯的蒸汽分压为 94.57mmHg，温度为 74，干燥器出口气体中苯蒸汽分压为 95.27mmHg，若每小时可干燥出 4kg 的苯，求每小时送入干燥器的气体为多少 m3(以干燥器入口状态计)。等 焓 干 燥 过 程 5.4 空气的干球温度为 20，湿球温度为 16，此空气经予热器后，温度升高到 50送入干燥器，离开干燥器时温度降至 30，干燥器绝热操作(等焓)，试求:(1)出口空气的湿含量、焓及相对湿度;(2)100m3新鲜空气予热到 50所需热量及通过干燥器所移走的水分？5.5 空气在常压、20、湿度为 0.01kg 水/kg 干空气状态下予热到 120后进入理想干燥器

3、，废气出口湿度为0.03，物料温度为20，物料含水量由3.7%干燥至0.5%(均为湿基)，干空气量为 8000kg/h,求:(1)每小时加入干燥器的湿物料量;(2)废气出口温度及干燥器的热效率。5.6 如图所示，现有一常压(p=101.3kPa)操作干燥装置，假定干燥装置热损失可以不计，试求:(1)抽风机的体积流量，m3/h (2)预热器加入热量为多少 kJ/h (3)干燥器中补充热量为多少 kJ/h？(已知绝干物料比热为 1.5kJ/kg)(4)在湿度图上表示出空气从预热器进口至干燥器出口状态变化过程(用简图表示，可任选H-I 图或 t-H 图作图)。5.7 某湿物料在气流干燥器内进行干燥，

4、操作压力为 101KN/m2，湿物料的处理量为 1kg/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 20，湿度为 0.006kg水/kg 绝干气体，若将空气预热至 140进入干燥器，并假定干燥过程近似视为等焓过程(即 IH1=IH2)试求:(1)当气体出干燥器温度选定为 80，进干燥器物料温度为 18；预热器所加入的热量及热效率；(2)若气体出干燥器温度选定为 45，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:ts=3991/(16.5-lnPs)-234,

5、Ps-KN/m2,ts-有关参数:ro=2492kJ/kg;Cg=1.01kJ/kg;Cv=1.88kJ/kg 5.8 采用如图示的废气循环干燥流程干燥某种湿物料，温度 t0为 20，湿度 H0为 0.012kg 水/kg干气的新鲜空气与从干燥器出来的温度 t2为 50，湿度 H2为 0.079kg 水/kg 干气的部分废气混合后进入予热器，循环比(废气中绝干空气的量与混合气中绝干空气量之比)为 0.8。混合气升高温度后再进入常压干燥器。离开干燥器的废气除部分循环使用外余下的放空。湿物料经干燥后湿基含水量自 47%降到 5%，湿物料流量为 1.5103kg/h，假设予热器的热损失可忽略，干燥器

6、作为等焓干燥过程，试求:(1)新鲜湿空气流量(Kg/h);(2)予热器所需热量。5.9 一个干燥系统的操作示意图如图所示。热空气进入第一个干燥器，从第一个干燥器出来的湿空气经过第二加热器提高温度后，进入第二干燥器，从第二干燥器出来的湿空气再经冷凝器冷却冷凝，析出一部分水分后再经过第一加热器加热，送入第一干燥器，重复上述操作过程。干燥器都是绝热的，干燥是在等湿球湿度下进行，有关的数据见图。要求:(1)在湿空气的湿度图上用线段及箭头示意绘出上述操作的过程，并附以必要的 文字说明;(2)设空气消耗量为 L=1kg 绝干空气/s，求每个加热器中供给的热量，要注明单 位(忽略热损失)。注：有关的量在示意

7、图上难以找到准确值时，可以符号代替。5.10 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 TA=30 露点Tda=20,V=500m3(湿空气)/h 状态 B 通过换热器(即冷却冷凝器)后，空气中失去的水分量为 4.9kg/h 状态 C 通过预热器后，空气的温度tc=60(干球)试求:(1)绘出空气状态变化的HI图或TH图；(2)空气离开时的温度 tB及湿度 HB；(3)空气离开预热器时的相对湿度 c；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)水在不同温度下的饱和蒸汽压如下表:温度 10 15 20 30 40 50 60 蒸汽

8、压 KPa 0.0125 0.0174 0.0238 0.0433 0.0752 0.1258 0.2031 实 际 干 燥 过 程 5.11 将干球温度为 16、湿球温度为 14的空气予热到 80，然后进入干燥器，出口气体的相对湿度为 50%，干燥器每小时把 2 吨含水量为 50%的湿物料干燥到含水量为 5%(均为湿基)。(1)试作等焓干燥操作线图(示意图)，并求所需空气量。(2)如果热损失为 116kw，忽略物料进出干燥器的焓值变化，问空气用量及热消耗量有何变化？干 燥 速 度 和 干 燥 时 间 5.12 下列三种空气用作干燥介质，问哪一种空气干燥介质推动力较大？(干燥为恒速阶段，推动力

9、用 t 和 H 表示。)(1)t=60，H=0.01kg 水/kg 干空气 (2)t=70，H=0.036kg 水/kg 干空气 (3)t=80，H=0.045kg 水/kg 干空气 5.13 要将一种非多孔物料在恒定干燥条件下干燥，每批物料的生产能力为 1000kg 干料，干燥面积为 55m2，如果恒速干燥速率为 1.1kg 水/m2h，试估计将此物料从 0.15 kg 水/kg 干料干燥至 0.005所需的时间？已知临界含水量 Xc=0.125，平衡水分 X*=0。5.14 在常压绝热干燥器内干燥某湿料。每小时将 500kg 的湿物料从最初含水量 20%降至 2%(均 为湿基)。to=20

10、，Ho=0.01kg水/(kg绝干气)的空气经预热器升温至100 后进入干燥器，废气温度为 60，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 曲线如图所示。已知恒速干燥段所用时间为 1h，求降速段需多少时间。5.15 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-X*)，该段干燥速率曲线为直线。5.16 在恒定干燥

11、条件下，将物料含水量由 0.33kg 水/kg 干料干燥到 0.09，共需 7 小时，试问继续干燥至 0.07 再需要多少时间？已知临界含水量 Xc=0.16，平衡含水量 X*=0.05；5.17 有一湿物料重 127kg，含水量 21%(湿基)，干燥所用的空气干球温度为 70，湿 球温度为 34，试求除去20kg水分所需的干燥时间为若干小时？操作条件为恒定干燥，给热系数=167.5w/m2，干燥面积为 5m2，物料临界水分 Xc=0.12kg 水/kg 干料，平衡水分 X*=0.02kg 水/kg 干料,34时水的汽化潜热为 rtw=2420.5kJ/kg。5.18 现要进行测定干燥条件下空

12、气干燥纸板的干燥速率曲线的实验。(1)写出实验计算公式；(2)实验要测取哪些数据？采用何种仪表来测定？综 合 思 考 题 5.19 填空与选择 1.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，结合水量为 Kg 水/Kg 绝干料，非结合水的含量为 Kg 水/Kg 绝干料。2.湿空气经预热,相对湿度 ；对易龟裂物料，常采用 方法来控制

13、干燥器的 值。干燥操作的必要条件是 干燥过程是 相 结合的过程.温度 30,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)3.(1)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。4.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,但它的设备费和能量消耗费用都 。5.(1)将原湿空气(温度 T0,

14、湿度 H0)经预热器温度升高至 t1后再进入常压干燥器中,现若 t0,H0及 t1均已知,则该预热过程所需热量 Q 的计算式为 Q=KJ/Kg 绝干空气。(2)湿球温度是 量空气与 量水长期接触后 的温度,对空气-水系统,当_时,/KH为一常数,其值约为 KJ/Kg,，故可写出 tw的计算式 tw=。6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t0,湿度为H0,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 t1,湿度为 H1,相对湿度为 1,则 (A)H1H0 (B)01 (C)H1H0 (D)0twtd (C)ttw

15、 td=t 7.(1)已知湿空气的下列哪两个参数,利用 H-I 图可以查得其他未知参数()。(A)(tw,t)(B)(td,H)(C)(p,H)(D)(I,tw)(2)干燥器进口温度的温度计最小分度是 0.1,下面是同一温度时的几种记录,哪一种是正确的().(A)75;(B)75.0(C)75.014 (D)74.98 (3)已知物料的临界含水量为 0.2Kg 水/Kg 绝干料，干燥至 X2=0.1Kg 水/Kg 绝干料,则在干燥末了时物料表面温度 tm:()(A)tmtw (B)tm=t (C)tm=td (D)tm=tw 8.(1)真空干燥的主要优点是:()(A)省钱 (B)干燥速率缓慢

16、(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:当水分蒸发是水和 固体之间由于()(A)浓度差推动力 (B)表面张力 (C)摩擦力 (D)重力 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。9.(1)在测量湿球温度时,应注意空气速度 u()(A)ulm/s (B)u5m/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:1.大量的空气干燥少量的湿物料;2.少量的空气干燥大量的湿物料;则正确的判断是()(A)1 对 2 不对 (B)2 对 1 不对 (C)1、2 都不对 (D)1、2 都可以 (3)

17、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。10.(1)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)湿球温度及焓 (2)在湿球温度 tw的计算式中,KH/之比值:()(A)与空气的速度变化无关 (B)与空气速度 u 的 0.8 次方成正比,即 KH/=u0.8 (C)KH/u0.5 (D)不一定,与多种因素有关.11.(1)当湿度和温度相同时,相对湿度与总压的关系是:()(A)成正比 (B)成反比 (C)无关 (D)与 P0.8成正比 (2)一定湿度 H 的空

18、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。12.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。13(1)测湿球温度时，空气的流速应大于 5m/s，目的是 。(2)当湿空气的总压一定时，相对湿度仅与 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。