干燥实验题目.docx

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干燥实验题目

干燥实验

1.测定干燥速率曲线的工业意义?

试分析空气流量或温度对恒定干燥速率、临界含水量的影响。

恒速段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。

2.真空干燥适用于什么情况下的干燥?

为什么?

3.什么是表面气化控制?

什么是内扩散控制?

（1）当湿物料和热空气接触时，被预热升温并开始干燥，在恒定干燥条件下，若水分在表面的汽化速率小于或等于从物料内层向表面层迁移的速率时，物料表面仍被水分完全润湿，干燥速率保持不变，称为等速干燥阶段或表面汽化控制阶段。

（2）当物料的含水量降至临界湿含量以下时，物料表面仅部分润湿，且物料内部水分向表层的迁移速率又低于水分在物料表面的汽化速率时，干燥速率就不断下降，称为降速干燥阶段或内部扩散阶段。

4.影响干燥速率的因素有哪些?

恒定干燥条件是指什么？

（1）被干燥物料本身:

固体物料层的厚度、形状尺寸大小、含水量、含水的性质、物料的吸水性等。

（2）加热介质（热空气）：

空气的温度、湿度和流速；空气与湿物料的接触方式等。

恒定干燥条件是指空气的温度、湿度和流速、空气与湿物料的接触方式恒定。

5.什么是干燥？

干燥方法是物料除湿的一种常用方法，即利用热能，使湿物料中的湿分气化而去湿的方法。

干燥操作同时伴有传热和传质。

该方法耗能较大，工业上往往将机械分离法和干燥法联合起来除湿，即先用机械方法尽可能除去湿物料中的大部分湿分，然后再利用干燥方法继续除湿。

6.什么是干燥速率？

单位时间被干燥物料的单位表面上除去的水分量称为干燥速率。

7.干燥速率曲线分为哪两个阶段？

各有什么特点?

第一个阶段为恒速干燥阶段。

在过程开始时，由于整个物料的湿含量较大，其内部的水分能迅速地达到物料表面。

因此，干燥速率为物料表面上水分的气化速率所控制，故此阶段亦称为表面气化控制阶段。

在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面处的水蒸汽分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。

第二个阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。

此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。

故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。

随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减少，故干燥速率不断下降。

干燥过程分为3个阶段：

Ⅰ物料预热阶段,Ⅱ恒速干燥阶段,Ⅲ降速干燥阶段。

8.什么是临界湿含量？

平衡湿含量？

9.为何在干燥实验开始时，一定要先开风机后开加热器，而结束时则相反？

防止热量聚集，烧坏电加热器。

10.毛毡含水是什么性质的水分？

11.实验过程中干、湿球温度计是否变化？

为什么？

12.恒定干燥条件是指什么？

13.如何判断实验已经结束？

14.如何测定恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数？

[Ｗ／（m2.℃）]

15.干燥实验数据计算举例：

被干燥物料的干基含水量X:

[kg水／kg绝干物料]

[kg水／kg绝干物料]

两次记录之间的平均含水量XAV：

[kg水／kg绝干物料]

两次记录之间的平均干燥速率：

[kg水／（s·m2）]

表1干燥实验装置实验原始及整理数据表

空气孔板流量计读数R：

0.87kPa流量计处的空气温度to：

30.4℃干球温度t：

60℃

湿球温度tW：

25.3℃框架重量GD：

111.2g绝干物料量GC：

18.3g

干燥面积S：

0.145×0.082×2=0.02378m2洞道截面积：

0.15×0.2=0.03m2

序号

累计时间

总重量

干基含水量

平均含水量

干燥速率

T（分）

GT（g）

X（kg/kg）

XAV（kg/kg）

U×104[kg/（s·m2）]

1

0

153.5

1.3115

1.2787

2.803

2

3

152.3

1.2459

1.2077

3.271

3

6

150.9

1.1694

1.1311

3.271

4

9

149.5

1.0929

1.0574

3.037

5

12

148.2

1.0219

0.9863

3.037

6

15

146.9

0.9508

0.9153

3.037

7

18

145.6

0.8798

0.8443

3.037

8

21

144.3

0.8087

0.7732

3.037

9

24

143.0

0.7377

0.7049

2.803

10

27

141.8

0.6721

0.6421

2.570

11

30

140.7

0.6120

0.5820

2.570

12

33

139.6

0.5519

0.5246

2.336

13

36

138.6

0.4973

0.4699

2.336

14

39

137.6

0.4426

0.4180

2.103

15

42

136.7

0.3934

0.3689

2.103

16

45

135.8

0.3443

0.3224

1.869

17

48

135.0

0.3005

0.2814

1.635

18

51

134.3

0.2623

0.2432

1.635

19

54

133.6

0.2240

0.2077

1.402

20

57

133.0

0.1913

0.1749

1.402

21

60

132.4

0.1585

0.1421

1.402

22

63

131.8

0.1257

0.1120

1.168

23

66

131.3

0.0984

0.0874

0.934

24

69

130.9

0.0765

0.0656

0.934

25

72

130.5

0.0546

0.0464

0.701

26

75

130.2

0.0383

0.0328

0.467

27

78

130.0

0.0273

0.0219

0.467

28

81

129.8

0.0164

0.0137

0.234

29

84

129.7

0.0109

0.0055

-0.017

16.干燥试样放置处的空气流量及空气流速？

干燥试样放置处的空气流量：

[m3／h]

干燥试样放置处的空气流速：

[m／s]

17.干燥实验中空气流速如何调节？

空气流速由风速调节阀（碟形阀）调节。

任何时候这个阀都不允许全关，否则电热器就会因为空气不流动而过热，引起损坏。

18.干燥实验中如何测湿球温度？

湿度计安装前应检查图中A处是否畅通；水从喇叭口加入，注意加至刚到U形管下端顶部为止，不要过多，以避免流入风道内。

实验过程，视蒸发情况，中途加水一、二次。

19.干燥操作要点：

（1）实验前量取试样尺寸（长、宽、高），并记录绝干试样的质量。

（2）将已知绝干质量的试样放入水中浸泡片刻，让水分均匀扩散至整个试样，然后取出称取湿试样质量。

（3）检查电子天平是否灵活，并复零位。

（4）往湿球温度计内入适量的加水。

（5）依次开启电源总开关、仪表电源和风机开关（空气流量调节阀全开，再开风机，启动时保护电机），再调节蝶形阀至预定风速值。

（6）在干球温度显示面板上设定实验所需的温度值。

按下加热开关，开始加热。

（7）待空气状态稳定后，打开干燥室门，将湿试样放到支架上，关好干燥室的门。

立刻开动秒表，2或3分钟记录一次湿毛毡重量，直到试样接近平衡水分为止（2或3分钟重量差0.1g）。

（8）实验结束，先关电加热器，使系统冷却后再关风机，卸下试样，并收拾整理现场。

20.湿空气在进入干燥器之前，常常先进行预热，这样做有什么好处？

湿空气在进入干燥器之前，常常先进行预热，好处：

一是使湿空气的相对湿度下降，增大了其吸取水汽的能力；（1分）二是提高其温度，增大焓值，使其传给物料的热增多，以供给汽化水分所需的热量，同时还提高了干燥器热效率。

（1分）

21.将60℃的湿泥坯（砖）放入80℃的热空气流中干燥，空气的湿球温度为50℃，试说明该泥坯从放入时起到完全干燥为止的温度变化（假设空气量很大，其温度与湿度均保持不变）。

答：

该题为恒定干燥条件，开始时，湿泥坯中含有较多的非结合水，这部分非结合水先被干燥，温度由60℃降低至空气的湿球温度50℃（1分）；然后泥坯表面维持50℃被干燥，此过程为恒定干燥阶段（2分）；然后温度会由50℃不断升高（进入降速阶段）（1分）；完全干燥时，达到平衡含水量，泥坯的温度达到热空气流的温度80℃（1分）。

22.在对流干燥过程中。

为什么说干燥介质一湿空气既是载热体又是载湿体？

答：

因物料中水分汽化需要热量，此热量由空气供给，而汽化的水汽又要靠空气带走（破坏其平衡状态），使干燥能稳定连续地进行。

故湿空气在干燥过程中起到供热、去湿的作用，故称湿空气是载热体又是载湿体。

【选择题】

1、空气湿度一定时，相对湿度φ与温度T的关系是：

a、T越大，φ越大

b、T越大，φ越小

c、T与φ无关

2、临界含水量与平衡含水量的关系是：

a、临界含水量>平衡含水量

b、临界含水量=平衡含水量

c、临界含水量<平衡含水量

3、下列关于干燥速率u的说法正确的是：

a、温度越高，u越大

b、气速越大，u越大

c、干燥面积越大，u越小

4、干燥速率是：

a、被干燥物料中液体的蒸发量随时间的变化率

b、被干燥物料单位表面积液体的蒸发量随时间的变化率

c、被干燥物料单位表面积液体的蒸发量随温度的变化率

d、当推动力为单位湿度差时,单位表面积上单位时间内液体的蒸发量

5、若干燥室不向外界环境散热时，通过干燥室的空气将经历什么变化过程？

a、等温过程（根据H-I图应为温度降低）

b、绝热增湿过程

c、近似的等焓过程

d、等湿过程（根据H-I图应为增湿过程）

6、本实验中如果湿球温度计指示温度升高了，可能的原因有：

a、湿球温度计的棉纱球缺水

b、湿球温度计的棉纱被水淹没

c、入口空气的焓值增大了，而干球温度未变

d、入口空气的焓值未变，而干球温度升高了

7、本实验装置采用部分干燥介质（空气）循环使用的方法是为了：

a、在保证一定传质推动力的前提下节约热能

b、提高传质推动力

c、提高干燥速率

8、本实验中空气加热器出入口相对湿度之比等于什么？

a、入口温度：

出口温度

b、出口温度：

入口温度

c、入口温度下水的饱和和蒸气压：

出口温度下水的饱和蒸气压

d、出口温度下水的饱和和蒸气压：

入口温度下水的饱和蒸气压

9、物料在一定干燥条件下的临界干基含水率为：

a、干燥速率为零时的干基含水率

b、干燥速率曲线上由恒速转为降速的那一点上的干基含水率

c、干燥速率曲线上由降速转为恒速的那一点上的干基含水率

d、恒速干燥线上任一点所对应的干基含水率

10、等式（t-tw）a/r=k（Hw-H）在什么条件下成立？

a、恒速干燥条件下

b、物料表面温度等于空气的湿球温度时

c、物料表面温度接近空气的绝热饱和温度时

d、降速干燥条件下

e、物料升温阶段

11、下列条件中哪些有利于干燥过程进行？

a、提高空气温度

b、降低空气湿度

c、提高空气流速

d、提高入口空气湿度

e、降低入口空气相对湿度

12、若本实验中干燥室不向外界散热，则入口和出口处空气的湿球温度的关系是：

a、入口湿球温度>出口湿球温度

b、入口湿球温度<出口湿球温度

c、入口湿球温度=出口湿球温度

13.为什么干燥操作过程要保证空气流速、温度不变？

a.干燥进行的彻底

b．干燥速度快

c.保证干燥条件恒定

d.干燥物料不受损

14.影响恒速干燥过程的因素有哪些？

a、空气（干燥介质）的温度、湿度和流量

b、物料的表面积、非结合水含量及物料的空隙情况

c、湿份的蒸汽压等

d、以上各条都是

15.当某种物料的衡算干燥段不易测定时，可采用什么办法解决？

a、采用“小量”减少砝码重量的办法

b、适当降低空气流量

c、采用“小量”减少砝码重量的办法

d、上面a、b的办法较好

16．在干燥实验中，提高空气的进口温度则干燥速率__A__;若提高进口空气的湿度则干燥速率___B__。

A．提高B.降低C.不变D.不确定

填空：

1、根据干燥过程的特点，干燥过程分为（  恒速干燥阶段和降速干燥  ）阶段。

恒速干燥阶段也称为（  表面 汽化       ）控制阶段，物料表面的（  温度）和（   水蒸汽分压   ）维持恒定，故（     干燥速率  ）恒定不变。

降速干燥阶段亦称为（内部迁移   ）控制阶段。

（  物料湿含量  ）和（   物料内部水分的迁移速率  ）逐渐减小，故（ 干燥速率 ）不断下降。