化工原理干燥题.docx

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1、1八 干 燥干 燥 静 力 学5.1 在总压为 760mmHg 的 N 和 C H O(丙酮)体系中。丙酮的露点为 15，相对湿度为 0.4，236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lgP A-B/(t+C)DP -mmHgtD5.2 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。假设温度保持不变，总压加倍和减半，求空气的相对湿度 及饱和湿度Hs(即最大吸湿力气)有何变化？ 由此推断总压对枯燥过程的影响。5.3 在总压为 760mmHg下，用 N 气枯燥含少量苯的

2、物料以回收苯。枯燥器入口氮气中苯的蒸汽分2压为 94.57mmHg，温度为74，枯燥器出口气体中苯蒸汽分压为95.27mmHg，假设每小时可枯燥出 4kg 的苯，求每小时送入枯燥器的气体为多少m3(以枯燥器入口状态计)。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，温度上升到50送入枯燥器， 离开枯燥器时温度降至 30，枯燥器绝热操作(等焓)，试求:(1) 出口空气的湿含量、焓及相对湿度;(2) 100m3颖空气予热到 50所需热量及通过枯燥器所移走的水分？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后进入抱负

3、枯燥器，废气出口湿度为0.03，物料温度为20，物料含水量由3.7%枯燥至0.5%(均为湿基)，干空气量为 8000kg/h,求:(1) 每小时参与枯燥器的湿物料量;(2) 废气出口温度及枯燥器的热效率。5.6 如以下图，现有一常压(p=101.3kPa)操作枯燥装置，假定枯燥装置热损失可以不计，试求:(1) 抽风机的体积流量，m3/h(2) 预热器参与热量为多少kJ/h?(3) 枯燥器中补充热量为多少kJ/h？(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枯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 某湿物料在气流枯燥器内

4、进展枯燥，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，假设将空气预热至 140进入枯燥器， 并假定枯燥过程近似视为等焓过程(即 I=I)1试求:H1H2效率；(1) 当气体出枯燥器温度选定为 80，进枯燥器物料温度为 18；预热器所参与的热量及热(2) 假设气体出枯燥器温度选定为 45，气体离开枯燥器时，因在管道及旋风分别器中散热，温度下降了 10，问此时是否会发生物料反潮现象？( 水的饱和温度和饱和蒸汽压间的关系为:t =3991/(16.5-l

5、nPs)-234, P -KN/m2, tsss有关参数:r =2492kJ/kg;C =1.01kJ/kg;C =1.88kJ/kgogv5.8 承受如图示的废气循环枯燥流程枯燥某种湿物料，温度t 为 20，湿度 H 为 0 .012kg 水/kg00干气的颖空气与从枯燥器出来的温度t 为 50，湿度H 为 0.079kg 水/kg 干气的局部废气混合22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。混合气上升温度后再进入常压枯燥器。 离开枯燥器的废气除局部循环使用外余下的放空。湿物料经枯燥后湿基含水量自 47%降到 5%，湿物料流量为 1.5103kg/h，

6、假设予热器的热损失可无视，枯燥器作为等焓枯燥过程，试求:(1) 颖湿空气流量 (Kg/h);(2) 予热器所需热量。5.9 一个枯燥系统的操作示意图如以下图。热空气进入第一个枯燥器，从第一个枯燥器出来的湿空气经过其次加热器提高温度后，进入其次枯燥器，从其次枯燥器出来的湿空气再经冷凝器冷却冷凝，析出一局部水分后再经过第一加热器加热，送入第一枯燥器，重复上述操作过程。枯燥器都是绝热的，枯燥是在等湿球湿度下进展，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

7、 位(无视热损失)。注：有关的量在示意图上难以找到准确值时，可以符号代替。5.10 将空气调整至枯燥操作所需的状态，操作流程如以以下图所示。；状态AT =30 露点T =20,AdaV=500m3(湿空气)/h状态B通过换热器(即冷却冷凝器)后，空气中失去的水重量为 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t 及湿度H ；BB(3) 空气离开预热器时的相对湿度c；附注; (1) 枯燥操作在常压绝热条件下进展的；(2) 无视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1

8、0152030405060蒸汽压KPa0.01250.01740.02380.04330.07520.12580.2031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，然后进入枯燥器，出口气体的相对湿度为 50%，枯燥器每小时把 2 吨含水量为 50%的湿物料枯燥到含水量为 5%(均为湿基)。(1) 试作等焓枯燥操作线图(示意图)，并求所需空气量。(2) 假设热损失为 116kw，无视物料进出枯燥器的焓值变化，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 以下三种空气用作枯燥介质，问哪一种空气枯燥介质推动力较大？(枯燥为恒速

9、阶段，推动力用 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枯燥条件下枯燥，每批物料的生产力气为 1000kg 干料，枯燥面积为 55m2，假设恒速枯燥速率为 1.1kg 水/m2h，试估量将此物料从 0.15 kg 水/kg 干料枯燥至 0.005 所需的时间？临界含水量Xc=0.125，平衡水分X*=0。5.14 在常压绝热枯燥器内枯燥某湿料。每小时将 500kg 的湿物料从最初含水量 20%降至 2%(均 为湿基)。to

10、=20， Ho=0.01kg水/(kg 绝干气)的空气经预热器升温至100 后进入枯燥器，废气温度为 60，计算:(1) 完成上述枯燥任务所需的湿空气量。(2) 空气经预热器获得的热量。(3) 在恒定枯燥条件下对该物料测得枯燥曲线如以下图。恒速枯燥段所用时间为 1h，求降速段需多少时间。5.15 湿物料经过七小时的枯燥，含水量由 28.6%降至 7.4%。假设在同样条件下，由 28 .6%枯燥至 4.8% 需要多少时间？(以上均为湿基)。物料的临界含水量 Xc=0.15(干基)，平衡含水量 X*=0.04(干基)，设降速阶段中的枯燥速度为u=Kx(X-X*)，该段枯燥速率曲线为直线。5.16

11、在恒定枯燥条件下，将物料含水量由 0.33kg 水/kg 干料枯燥到 0.09，共需 7 小时，试问连续枯燥至 0.07 再需要多少时间？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)，枯燥所用的空气干球温度为 70，湿 球温度为 34，试求除去20kg 水分所需的枯燥时间为假设干小时？操作条件为恒定枯燥，给热系数=167.5w/m2， 枯燥面积为 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 现要进展测定枯燥条

12、件下空气枯燥纸板的枯燥速率曲线的试验。(1) 写出试验计算公式；(2) 试验要测取哪些数据？承受何种仪表来测定？综 合 思 考 题5.19 填空与选择1.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，常承受

13、方法来把握枯燥器的 值。枯燥操作的必要条件是 枯燥过程是 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,可以提高枯燥操作的热效率,这是由于。(2) 降低废气出口温度可以提高枯燥器的热效率,但废气出口温度不能过低, 否则可能会消灭 的现象。(3) 去除水份时固体收缩最严峻的影响是 ，因而降低了枯燥速率。4. 假设枯燥器出口废气的温度 而湿度 可以提高热效率,但同时会降低枯燥速率,这是由于 减压(真空)枯燥器主要用于 的物料,但它的设备费和能量消消耗用都 。5. (1)

14、将原湿空气(温度 T ,湿度 H )经预热器温度上升至 t 后再进入常压枯燥器中, 现假设 t ,H00100及 t 均,则该预热过程所需热量Q 的计算式为Q=KJ/Kg 绝干空气。1(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t =。w6物料的平衡水份确定是()(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t ,湿度为H ,相对湿度为的湿空气,经一间接蒸汽加热的预热器后,空气的温度000为 t ,湿度为H ,相对湿度为 ,则11(A) H H1(B) (C) H H(D) t twd(C

15、) tt t = td7.(1)湿空气的以下哪两个参数,利用H-I 图可以查得其他未知参数()。(A)(t ,t)(B) (t ,H)(C)(p,H)(D) (I,t )wdw确的().(2) 枯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(A)75;(B)75.0 (C) 75.014(D)74.98(3) 物料的临界含水量为 0.2Kg 水/Kg 绝干料，枯燥至X =0.1Kg 水/Kg 绝干料, 则在干2燥末了时物料外表温度t:()m(A) t t(B)t=t(C)t =t(D)t =tmwmmdmw8. (1)真空枯燥的主要优点是:()(A)省钱 (B

16、)枯燥速率缓慢(C)能避开物料发生不利反响 (D)能避开外表硬化(2) 有关降速枯燥阶段物料内水分集中机理的毛细治理论认为:当水分蒸发是水和 固体之间由于()(A) 浓度差推动力(B)外表张力(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外表的推动力。9.(1)在测量湿球温度时,应留意空气速度u()(A)ulm/s(B) u5m/s(D)u 越小越好(2) 在以下状况下可认为接近恒定的枯燥条件: 1.大量的空气枯燥少量的湿物料;2.少量的空气枯燥大量的湿物料;则正确的推断是()(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上升而()。(A) 增大(B)减小(C) 不变(D)不愿定,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)不愿定,与多种因素有关. 11. (1)当湿度和温度一样时,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)确定湿度H 的空气,随着总压

18、的降低,露点相应地: ()。(A)上升(B)降低(C)不变(D)不愿定,还与其它因素有关。12.流化床枯燥器适宜于处理物料；流化床枯燥器中的适宜气体速度应在速度与速度之间对于流化床枯燥器，为了，可使用多层床，也可承受卧式多室流化床。气流枯燥管中最有效的局部是。当物料枯燥过程存在降速阶段时，气流枯燥器与流化床枯燥器两者中以承受较为有利。13 (1) 测湿球温度时，空气的流速应大于5m/s，目的是。(2) 当湿空气的总压确定时，相对湿度 仅与及有关。(3 在枯燥操作中，为避开物料产生外表硬化、开裂、起皱等不良现象，常需对降速阶段的枯燥条件严格加以把握。通常，上述现象可以防止发生。(4连续枯燥比之间歇枯燥，所用的设备尺寸、比较均匀。