化工基础学习知识原理练习进步题干燥Word下载.docx

1、 物料的性质和接触的空气状态11、 用某湿空气干燥物料至其含水量低于临界含水量，则干燥终了时物料表面温度 空气湿球温度tw。（，=）答案：12、 间歇恒定干燥时，如进入干燥器的空气中水汽分压增加，温度不变，则恒速阶段物料温度 ，恒速阶段干燥速率 ，临界含水量 XC 。（增大，减小，不变，不确定） 答案：增大，减小，减小13、 等焓干燥过程的条件是 。干燥器内无补充热， 无热损失，且被干燥的物料带进，带岀干燥器的热量之差可以忽略不计。14、 某干燥器无补充热量及热损失。 则空气通过干燥器后， 干球温度t ，露点温度td ，湿球温度tw相对湿度 ，焓I 。变小，变大，不变，变大，不变15、在连续干

2、燥过程中，经常采用湿物料与热空气并流操作。其目的在于 ，其代价是 。目的：避免物料温度过高，脱水速度过快，防止物料变形；代价：推动力 tm减小，传质推动力 H m减小，传热所需设备容积增大。16、 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 。临界点、临界含水量17、 在干燥过程中，采用中间加热方式的优点是： ，其代价是 。优点：（1）减小空气用量，热效率提高； （2）预热温度不必过高，防止物料变质变形；（3）不必使用高温热源。推动力 tm减小，传质推动力 Hm减小，传热所需设备容积增大。18、 在干燥过程中，采用废气再循环的目的是： ，其代价（1）可增加气速，提高传质和传

3、热系数； （2）增加气量可提高气体分布均匀性；（3）可提高空气预热温度，减少空气用量，提高热效率，又可避免物料过热。推动力t减小，传质推动力 H减小，传热所需设备容积增大rim19、 干燥操作的必要条件是 ，干燥过程是相结合的过程。湿物料表面的水蒸汽分压大于干燥介质中的水蒸汽分压；传质过程与传热过程20、 已知在常压及 25C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绝干物料；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绝干物料，令其与25 C , 40%的空气接触，则该物料的自由含水量为kg水

4、/kg绝干物料，结合水含量为 kg水/ kg绝干物料，非结合水的含量为 kg水/kg绝干物料 答案：自由含水量 X X2 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 0.21选择题：1、干燥是（ ）过程。A.传质； B.传热； C.传热和传质。 C2、 空气的湿含量一定时，其温度愈高，则它的相对湿度（ A ）o A.愈低、 B.愈高； C.不变3、 湿空气经预热后，空气的状态参数焓增大，而（ B ）o A. H 都升高；B. H不变降低；C. H 都降低4、 用热空气作为干燥介质，一般应是（ B ）的空气。A.饱和；B.不饱和；C

5、.过饱和5、 在恒速干燥阶段，物料的表面温度维持在空气的（ B ）o A.干球温度；B.湿球温度； C.露点6、 固体物料在恒速干燥终了时的含水量称为（ C ） A自由含水量；B、结合水；C、临界含水量7、 将不饱和的空气在总压和湿度不变的情况下进行冷却而达到饱和时的温度，称为湿空气的（ C）oA.湿球温度； B.绝热饱和温度；8、 当干燥为热敏性的湿物料时，可选用（ D ）干燥器较适合。A.气流； B.厢式； C.转简； D.喷雾。9、 当干燥一种团块或者是颗粒较大的时物料，要求含水量降至降低时，可选用（ D ）干燥器较适合。A.厢式； B.气流； C.带式； D.转简10、 物料中非结合水

6、与结合水的基本区别在于其产生的水蒸汽压（ C ）同温度下纯水的饱和蒸汽压。A.大于； B.小于； C.等于11、 在一定的干燥条件下，物料的临界含水量 Xc随物料厚度增加而（A），而所需干燥的时间（ A ）oA.增加； B.减少；12、 物料中结合水与非结合水的基本区别在于其产生的水蒸汽压（ C ）同温度下纯水的饱和蒸汽压。A.等于； B.大于； C.小于13、 湿空气在预热过程中不发生变化的状态参数是 （C ）A.焓； B.相对湿度； C.露点温度； D.湿球温度。14、 空气的湿度 H与湿空气下列哪些参数有关： （A ） oA.总压及干球温度； B.总压及湿球温度；C.总压及露点； D.湿

7、球温度及焓。15、总压一定的湿空气，其状态参数（t，P水汽，H，I，tw ）有几个是相互独立（B）oA. 2 ; B. 3; C. 4; D. 516、 空气的干球温度为t,湿球温度为t w，露点为t d，当空气的相对湿度80%时，则（B ）A. t tw td ； B. t tw td ； C. t tw tw = td。17、 干燥操作的经济性主要取决于（ B ）A.能耗和干燥速率； B.能耗和热量的利用率； C.干燥速率； D.干燥介质。18、 湿空气在温度300K和总压1.42MPa下，已知其湿度H为0.023kg水/kg绝干空气，则其比容h应 为（单位均为 m3/kg绝干空气）（A）

8、。A. 0.0628; B. 1.673; C. 0.0591; D. 0.0224。19、 湿物料在指定的空气条件下被干燥的极限含水量称为 （B）。A.结合水； B.平衡含水量； C.临界含水量；D.自由含水量20、 大量空气和少量水长期接触后水面的温度等于空气的（ B）。A.干球温度； B.湿球温度； C.绝热饱和温度；D.露点温度判断题：I、 （ X ）当空气状态一定时，可用物料的平衡含水分来判断干燥能否进行的最大限度。2 （ X ）相对湿度值大小表示空气中水分含量的相对大小。若为 1时，表示此空气吸水汽的能力强。3 （ V ）影响降速干燥速率的主要因素是物料的性质，形状。4、 （V）干

9、燥过程中，若增大空气出口的湿度 H 时，可减少空气消耗量，但却使干燥推动力下降。5、 （V ）在一定温度下，物料中的平衡水分与自由水分的划分只与物料本身性质有关，而与空气状态无关。6、 （ V ）物料的临界含水量是划分等速干燥和降速干燥阶段的分界点。7、 （ X ）恒速干燥阶段，所除去的水分为非结合水与结合水分。8、 （ V）对于饱和湿空气，其露点、湿球温度、干球温度为同一数值。9、 （ X）湿物料分散的越细。其临界含水量越高。10、 （ X ）等速干燥阶段的干燥速率越大，临界含水量越高，降速阶段会较早开始。II、 （ V）工程上采用中间加热干燥流程，好处可以提高热效率。12、 （ V）平衡水

10、分是在一定空气状态下，物料可能被干燥的最大限度，若在同一温度下湿空气的相对湿度减 少，其物料的平衡水分也随之减少。13、 （ X ）干燥操作中，湿空气经预热器预热后，湿度增大。14、 （ X ）在干燥过程中首先除去的是结合水。15、 （ V ）在湿空气的IH图中，湿空气的绝热冷却线即为等焓线。17、 （ V ）湿基是指水在湿物料中的质量分数。18、 （ V ）等焓干燥过程又称绝热干燥过程，也称为理想干燥过程。19、 （ V ）对于空气一水蒸汽系统，当空气的流速较高时，空气的湿球温度近似等于其绝热饱和温度。20、 （ V ）实际干燥过程是指干燥器有热损失的干燥过程。21、 （ V）湿球温度计中的

11、湿纱布的水温恒定时，此温度即为湿空气的湿球温度。五、计算题：1、已知湿空气的总压为101.3kPa、干球温度为20 c、相对湿度50%求其它使空气的状态参数。包括湿度、 湿球温度、绝热饱和温度、露点温度、湿比热和焓值。解：当t 20 C时的饱和蒸汽压为 ps 2.335kPaPs 0.5 2.335H 0.622 0.622 0.0072 kg/kgp ps 101.3 0.5 2.335cH 1.01 1.88H 1.01 1.88 0.0072 1.024kJ/kg cI cHt 2492 H 1.024 20 2492 0.0072 38.42 kJ / kg对空气水系统其湿球温度与绝热

12、饱和温度数值上相等，以绝热饱和温度的计算为例，其计算公式为：tas t 上（Has H）CHc查得饱和蒸汽压表得:tas 14as 2448kJ / kg, ps 1.614kPa再设Hastas0.622 PsP Ps0.6221.6140.01kg / kg101.3 1.614t上叫13.5 C查得饱和蒸汽压表得:PsH） 202448（0.01 0.0072） 13.3 c1.01 1.88 0.0072as 2461.04kJ / kg, ps 1.566kPa1.5660.622 -101.3 1.5660.00977 kg/kgtas t Z7（Has2461.04（0.0097

13、7 0.0072） 13.8 c2、总压为1atm、温度为40 C的湿空气，含水量为20 10 3kg/m3湿空气，求：（1）湿空气的相对湿度；（2）将湿空气的相对湿度降至（1）对湿空气性质计算及物料衡算均以绝干空气为基准。1 m3湿空气中含有水汽的体积为：10%应将湿空气温度上升至多少度?3 320 10 w 20 10 （1.244273 40） 2.85327310 2m31m3湿空气中含有干空气的体积为:2.85310 230.9715m0.9715m干空气的质量为： 0.97150.77340 1.0962 kg由以上数据可求得湿度:1.09620.018kg/kg。由t 40 c时

14、的饱和蒸汽压表得ps 7.37 kPa，Hp0.018 101.338.7%7.37 （0.622Ps（0.622 H）湿空气加热过程中，湿度保持不变,0.018）其水汽分压也不变Pw 肛0.622 H 0.622 0.0182.849kPa当相对湿度为10%时，饱和蒸汽压必须为pw/ 2.849/10% 28.49kPa，10%必须将温度上升到 67.8 Co又饱和蒸汽压表查得相对应的蒸汽温度为 67.8 C;所以为使相对湿度降6、已知湿空气温度为，总压为对湿度；（3）露点；（4）焓值； 解：由饱和水蒸气表查得：t w100kPa，湿球温度为30 c，试计算该湿空气以下诸参数：（1）湿度；（

15、2）相 （5）湿比体积。30 c 时，Ps 4.25kPa，汽化潜热为w 2423.7 kJ / kg。在湿球温度下，空气的饱和湿度为:PS 4.25Hw 0.622 0.622 -P Ps 100由湿球温度计算式可求得空气的湿度：0.0276 kg水/ kg干空气4.25Hww（t tw） 0.02761.09 （502423.730） 0.0186 kg水 / kg干空气在干球温度ps 12.34kPa，由空气湿度计算式可求得该空气中的水汽分压为:p水汽0.622 H0.0186 1000.622 0.01862.904 kPa空气的相对湿度:P水汽 逊 23.5%ps 12.34（3）在

16、露点温度下空气刚好达到饱和态，空气中的水汽分压 p水汽2.904kPa，、即为水在露点下的饱和蒸汽压，查表可得td 23 Co（4）若以0C的水及0C的空气为焓的基准，该湿空气的焓为：I （Cpg CpvH）t oH（1.01 1.88 0.0186） 50 2500 0.0186 98.8kJ / kg干空气（5）在压强不太高时，湿空气可视为理想气体，其比容可由下式计算得到：22.4 T虫丄丄）T0 p M气 M水CC , 273 50 101.3 1 0.0186、3 ,工六&22.4 （ ） 0.954m /kg干空气273 100 29 187、某常压等焓干燥器，处理量为 500g/s

17、，湿物料湿基含水量5%,产品湿基含水量不高于1%；新鲜空气温度（1）当空气出口温度为40C时，预热器10C，产品是否会发生返潮现象？20C，湿度为0.005kg/kg，空气预热至150C后进入干燥器，试求： 所需提供的热量；（2）若岀口空气在管路与旋风分离器装置中温度下降了 答案：（1）根据预热器的热量衡算得到预热器所需热量为：Qp L（I1 I0） LchW t。）（1.01 1.88 0.005） 150 2492 0.005 （1.01 1.88H2） 40 2492出 H2 0.0487kg/kgWH2 H120.2 100.4625kg /s0.0487 0.0051.88 0.00

18、5 1.019J/kg CQp蒸汽压Lch （t1 t0） 0.4625 1.019 （150 20） 61.29kJ/s干燥器出口温度为 40 C，经过管路和旋风分离器后温度下降了 30 C,此时若湿空气的水汽分压小于饱和pwp ps，则不会发生返潮现象；查饱和水蒸汽压30 C时，ps 4.25kPa，湿空气出口湿度为0.0487kg/kg则水汽分压：pw .487 101.3 7.36kPaf 4.25kPa ，会发生返潮现象。25C、35C，产品要求汗水 0.2% （湿27C，湿球温度为 20C，预热至90 C，空气离开干600kJ / kg ;试求：（1）产品量G2; （2）绝干空气用

19、热效率；（5）判断产品是 否会发生返潮现象。0.622 H 0.622 0.04878、用连续并流干燥器干燥含水 2%物料9000 kg /h，物料出口温度分别为 基，下同）绝干物料比热 1.6kJ/kg C；空气干球温度为 燥器时温度为60 C ；干燥器无额外补充热量，热损失为 量L和新鲜空气体积流量 Vh ； （3）预热器耗热量；（4） 解：（1）产品量根据物料衡算可直接计算： 9000 霊 8837.68kg/h（2）绝干空气用量L和新鲜空气体积流量vht2已知，可用解析法确定空气出口湿度。首先确定空气岀口状态，本题非等焓干燥，且空气岀口温度H2 H 琳皿1 qd qH 2 H 1（1）

20、计算值，根据已知条件水分蒸发量为W G G2 9000 8837.68 162.32kg /hCM 2 （1 0.2%） 1.6 0.2% 4.2 1.605 kJ / kg1473.97 kJ / kg水W（ 0 Cwt2 &tw）29.5%（2492 1.88 60 4.2 35） 162.321.354 106（5）产品是否返潮:湿空气岀口状态为：t2 60 c， H2 0.0198kg / kg，饱和蒸汽压为 ps 19.92 kPa其水汽分压为：RwH2P 0.0198 101.3- 3.125kPa0.622 H2 0.622 0.0198Q pw p ps，:不会发生返潮现象。7

21、0%,将部分出口气体返回干燥器12%。已知新鲜空气的质量流率为9、某干燥器的操作压强为 79.98kPa，出口气体的温度为60C，相对湿度 入口与新鲜空气混合，使进入干燥器的气体温度不超过 90 C，相对湿度为VR ,t20.5025 kg/s，温度为20 C，湿度为0.005kg水/kg干空气，试求：（1）新鲜空气的预热温度及空气的循环 量；（2）预热器提供的热量为多少？若将流程改为先混合后预热，所需热量是否变化？在新鲜空气中，干空气的流量V1 Ho0.50251 0.0050.5kg干空气/s水在t260 c时的饱和蒸汽压为19.91kPa，出口气体的湿度为:H2水在pS0.622 0.6

22、2290 C时的饱和蒸汽压为0.7 19.910.1313 kg水/kg干空气79.98 0.7 19.9170.09kPa，出口气体的湿度为：0.622 0.12 70.09 0.0731kg 水 /kg 干空气79.98 0.12 70.09以混合点为控制体，对水分做物料衡算，可求岀循环气量为:VH0 VrH2 （V VR）HmVrVHm VH0 0.5（.0731 0.005）0.585kg干空气 /sH2 Hm 0.1313 0.0731以混合点为控制体做热量衡算，可求岀新鲜空气的预热温度为V11 VrI2 （V VR）lmV （1.01 1.88H1）t1 2500H1 VR （1.

23、01 1.88H2）t2 2500H2（V VR） （1.01 1.88Hm）tm 2500 Hm将 V 0.5, H1 0.005,VR 0.585, H2 0.1313, Hm 0.0731,tm 90 c 代入上式，求得空气的 预热温 度为：t1 133.3 C预热器所提供的热量为：Q V（1.01 1.88H1）（t1 t0）0.5 （1.01 1.88 0.005） （133.3 20） 57.7 kW若流程改为新混合后预热，所需热量为： Q （V VR） Im VRI 2 VI0所需热量相同10、某湿物料用热空气进行干燥，空气的初始温度为 20 C，初始湿含量为0.006kg水/k

24、g干空气，为保证干燥产品质量，空气进入干燥器的温度不得高于 90C。若空气的出口温度选定为 60C，并假定为理想干燥器，试求:将空气预热至最高允许温度 90 C进入干燥器，蒸发每千克水分所需要的空气量及供热量各位多少？热效率为多少？（1）对于理想干燥器，气体状态的变化是等焓的，即（1.01 1.88H1）t1 2500 H1 （1.01 1.88出八2 2500出, （1.01 1.88HJt1 2500 H1 1.01t2H 21.88t2 2500（1.01 1.88 0.006） 90 2500 0.006 1.01 601.88 60 25000.0177kg水/kg干空气蒸发每千克水

25、分所需要的空气量为：85.5kg干空气/kg水V 1 1W H2 H1 0.0177 0.006蒸发每千克水分所需要的供热量为：Q （1.01 1.88比）純 to）85.5 （1.01 1.88 0.006）（90 20） 6.11 103kJ/kg水此干燥过程的热效率为： J O 90 60 0429t1 t0 90 20 11、采用常压干燥器干燥湿物料。每小时处理量 2000 kg,干燥操作使物料的湿基含量由 40%减至5%,干燥介质是湿空气，初温为 20 C，湿度H0=O.OO9kg水/kg绝干空气经预热器加热至120C后进入干燥器中，离开干燥器是废气温度为 40C，若在干燥器中空气状

26、态炎等焓线变化。（1）水分蒸发量W（kg/s）；（ 2）绝干空气消耗量L（kg绝干空气/s） ； （ 3）干燥收率为95%时的产品量；（4）若鼓风机装在新鲜空气的入口处，风机的风量应为多少 m3 / S ?（1）水分蒸发量：w G W1 w21 1 w2T等焓干燥，二I1 I2 即:（1.01 1.88H1）t1 2490 H1 （1.01 1.88H2）t2 2490H2（i （1.01 1.88比）屯 2490 H1 1.01t21.88t2 2490（1.01 1.88 0.009） 120 2490 0.006 1.01 401.88 40 24900.041kg水/kg绝干空气则蒸发

27、0.205kg /s的水分所消耗的绝干空气量为：004济6406kg绝干空气/s干燥收率为95%时的产品量：假定干燥过程中无物料损失，则干燥产品量为:G2 G1 W 2000/3600 0.205 0.351 kg/s0.351 kg/s由计算得知完成给定生产任务所需绝干空气量为 L 6.406 kg绝干空气量，则其体积流量为V L H 6.406 0.842 5.394m3/s12、有一常压绝热干燥器，已知空气进入加热器前的状态为 t0 20 C， 0 30%，出干燥器的状态为：t0 80 C， Hj=0.02kg水/kg干空气，湿物料处理量为5000 kg/h，含水W1 0.2，要求干燥产品含水 w 0.02 （均为湿基 含