化工热力学第二版夏清干燥答案Word文件下载.docx

1、（35）2（40）（25）3（20）（75）4（30）（4）解:干球温湿球温湿焓水汽露 点度/oC/kg/度/%/KJ/分压/oCkg绝干气/Pa121130292843921748169496上表中括号内的数据为已知，其余值由图 H I查得。分题4的求解示意图如附图所示，其中 A为状态点。3.干球温度为20C、湿度为0.009kg水/kg绝干气的温空气通过预热器加热到 50C后,再送至常压干燥器中,离开干燥器时空气的相对温度为 80%若空气在干燥器中经历等焓干燥过程,试求：（1）1m3原温空气在预热过程中始的变化；（2）1m3原温空气在干燥器中获得的水分量。（1） 1m3原湿空气在预热器中焓

2、的变化当t。20C,H。0.009kg/kg绝干气 时，由H I图查出I。 43KJ/kg绝干气。当t0 50oC,H1 H0= 0.009kg/kg绝干气 时，由H I图查出1kg绝干空气在预热器中焓的变化为：原湿空气的比容为0.84m3湿空气/kg绝干气1m3原湿空气的焓变为36.9KJ /m3湿空气vH 0.84（2）1m3原湿空气在干燥器中获得的水分当t0 50oC,H1 H0 0.009kg/kg绝干气时，在H I图上确定空气的状态点，由该点沿等焓线向右下方移动与 80%的线相交，交点即为离开干燥器时空气的状态点。由该点读出空气离开干燥器时的湿度 H2 0.018 kg/kg绝干气故

3、1m3原湿空气在干燥器中获得的水分4.将t=25C、 0=40%勺常压新鲜空气,与由干燥器排出的t2=50C、 2=80%勺常压废气混合,两者中绝干气的质量比为1: 3。试求：（1）混合气体的温度和焓；（2）现需将此混合温空气的相对湿度降至 10%t用于干燥湿物料,应将空气的温度升至多少度。（1）对混合气列湿度和焓的衡算，得H。3H2 4Hm （ 1）丨0 312 41m （ 2）由附录查得t。25oC时，水的饱和蒸汽压Po,s 3168.4Pat0 50oC时，水的饱和蒸汽压P2,s 12340 Pa当t0 25oC， 0 50%时，空气的湿度和焓分别为当t2 50oC， 2 80%时，空气

4、的湿度和焓分别为将以上数据代入式子（1）、（ 2），即分别解得 H m 0.0529 kg / kg绝干气由 Im （1.01 1.88Hm）tm 2490H m 并代如 Hm 及 Im 的值解得 tm 44.15C（2）加热到相对湿度为10%时，空气湿度不变水汽分压不变，则0.0529 0.622P，解得 p1 7.94KPa101.3 P由 1 竺 0.01 ,解得 Ps 79.7KPaPS查水的饱和蒸汽压表，得对应的温度为t0 93.1 oC5采用如图所示的废气循环系统干燥湿物料 ，已知数据标于本题附图中。假设系统热损失可忽略,干燥操作为等始干燥过程。试求:（1）新鲜空气的耗量；（2）进

5、入干燥器的湿空气的 温 度 及 焓 ；（3） 预 热 器 的 加 热 量循环比3门=50 Xf =0.1kg/kg 绝干料。若在相同条件下，要求将物料含水量由Xi=0.35kg/kg绝干料降至Xz2=g /kg绝干 料。试求新情况下的干燥时间。物料的临界含水量 Xc=g /kg绝干料、平衡含水量 X10.*=0.04kg/kg绝干料。假设在降速阶段中干燥速率与物料的自由含水量 （X-X*）成正比.因此， uc kx（Xc将第一次干燥实验的数据代入，得第二次干燥时间由于第二次干燥实验的条件与第一次相同，即所有定性的参数均不变，所以11.对10kg某温物料在恒定干燥条件下进行间歇干燥,物料平铺在0

6、.8mx lm的浅盘中, 常压空气以2m/s的速度垂直穿过物料层。空气 t=75 C, H=0.018kg/kg绝干气,物料的初 始含水量为X=025Kukg绝干料。此干燥条件下物料的 Xc=0.1kg/kg绝干料,r=0。假设阵 速段干燥速率与物料含水量呈线性关系。（1）将物料干燥至含水量为0.02kg/kg绝 干料所需的总干燥时问 ：（2）空气的t、H不变，而流速加倍，此时将物料由含水量0.25kg/kg绝干料干燥至0.02kg/kg绝干料需,求此干燥条件下的Xe。（1）恒速段干燥速率由空气t 75oC,H 0.018kg/kg绝干气，查H I图得tw 34C相应水的汽化热rtw 2416

7、KJ/kg，空气对物料的对流传热系数湿空气密度降速干燥阶段时间因为X* 0，所以12.在常压间歇操作的厢式干燥器内干燥某种温物料。每批操作处理湿基含水量为 159毛的湿物料500kg物料提供的总干燥面积为40卅。经历4h后干燥产品中的含水量可达 到要求。操作属于恒定干燥过程。由实验测得物料的临界含水量及平衡含水量分别为0.11kg水/kg绝干料及0.002kg水/kg绝干料。临界点的干燥速率为1kg水/（ m2-h）,降速阶段干燥速率线为直线。每批操作装卸物料时间为10min,求此干燥器的生产能力，以每昼 夜（24h）获得的干燥产品质量计。一批物料中的绝干空气流量降速阶段干燥速率线为直线，所以

8、降速段干燥时间为代入已知数据得4 10.625 （0.176 0.11） （0.11 0.002）1n.11 0.002X2 0.002解得 X2 0.00809kg水/kg绝干物料干燥一批物料的干燥产品量G2= G（1 X2） 425 1.00809 428.4kg干燥一批物料所用时间104 =4.1667h60因此，生产能力为428 4428.4 24 2468kg干燥产品/昼夜4.166712在常压并流操作的干燥器中,用热空气将每种物料由初含水量 Xi=1kg/kg绝干料干燥到最终含水量X=kg绝干料。空气进干燥器的温度为 135C、湿度为0.01kg/kg绝干气;离开干燥器的温度为60

9、C。空气在干燥器内经历等熔过程。根据实验得出的干燥速率表达式为：干燥第一阶段dXd30（Hs,tw H）干燥第二阶段1.2X式中 0 -干燥速度,kg /（ kg绝干料h）试计算完成上述干燥任务所需要的干燥时间本题为变动干燥操作，但给出了本题特定条件下的干燥速率微分式。根据ti 135oC,Hi 0.01kg/kg绝干气，在H I图上确定空气的状态点，由该点沿等焓线向右 下方移动与t2 60oC的线相交，读出交点处的H2 0.039 kg/kg绝干气；与 100%的饱和空气线相交，由交点读出初始状态空气的饱和湿度 Hs,tw 0.048 kg/kg绝干气。在临界点处的干燥速率应既满足干燥第一阶

10、段，也满足干燥第二阶段的速度，将题给的两个求干燥速率的式子均应用于临界点，得dXcd30（盅坤 HJ 1.2XcXcY048Hc） 1.2 25Hc （1）在空气进入干燥器与临界点处列水分方程衡算式L Xi Xc 1 XcG Hc H1 Xc 0.010.743kg/kg绝干物料联立（1）、（2）解得 Hc 0.018kg/kg绝干气 X2干燥第一阶段的时间为Xc dX Xc dXX1 30 H X1 30（ H S,tw H ）在离开干燥器的微元长度内列水分的衡算式，有H，即将以上关系代入式（3），并将式中积分上下限换成相应的干燥第二阶段的时间为总干燥时间为1 2 0.255 1.67 1.925h