干燥习题与题解[1]
化工原理干燥习题
化工原理干燥习题1. 请计算一批含有10%水分的物料需要干燥多长时间，才能使其水分含量降低到5%。
已知物料的干燥速率为0.1kg/(m2·min)，初始含水率为10%。
2. 某种物料的干燥曲线可以用Y = 1 - exp(-0.1X)来表示，其中Y为物料质量的水分含量（百分比），X为干燥时间（分钟）。
请问干燥至水分含量为0.1%需要多长时间？3. 一种含有20%水分的物料需要通过干燥使其水分含量降低到2%。
干燥设备的蒸汽压力为1.2 MPa，温度为120°C。
物料的初始含水率为20%，干燥速率为0.2 kg/(m2·min)。
请问干燥面积为100 m2时，需要多长时间才能完成干燥过程？4. 某种物料的干燥速率遵循一级干燥模型，干燥常数为0.05 min-1。
已知物料的初始含水率为8%，干燥至水分含量为2%需要多长时间？5. 某种物料的干燥曲线可以用Y = 0.5 - 0.4X来表示，其中Y为物料质量的水分含量（百分比），X为干燥时间（分钟）。
请计算干燥至水分含量为0.1%需要多长时间。
6. 一种物料的干燥速率可以用Y = 0.2X + 0.5来表示，其中Y为干燥速率（千克/小时/平方米），X为物料质量的水分含量（百分比）。
若初始物料水分含量为10%，请计算初始干燥速率是多少。
7. 一种物料的干燥速率遵循一级干燥模型，干燥常数为0.02 min-1。
已知物料的初始含水率为12%，干燥至水分含量为5%需要多长时间？8. 某种物料的干燥速率遵循二级干燥模型，干燥常数为0.1min-1。
已知物料的初始含水率为15%，干燥至水分含量为3%需要多长时间？9. 一种物料的干燥速率可以用Y = 0.5X来表示，其中Y为干燥速率（千克/小时/平方米），X为物料质量的水分含量（百分比）。
若初始物料水分含量为8%，请计算初始干燥速率是多少。
10. 请计算一批含有15%水分的物料需要干燥多长时间，才能使其水分含量降低到5%。
固体干燥(化工原理)习题及答案
固体干燥（化工原理）习题及答案1. 已知湿空气的（干球）温度为50℃，湿度为0.02kg/kg 干气，试计算下列两种情况下的相对湿度及同温度下容纳水分的最大能力（即饱和湿度），并分析压力对干燥操作的影响。
（1）总压为101.3kPa ；（2）总压为26.7 kPa 。
解：（1）kPa 3.101=p 时： 由 vvp p p H -=622.0kPa 156.302.0622.03.10102.0622.0=+⨯=+=∴H Hp p v查得50℃水的饱和蒸汽压为12.34kPa ，则相对湿度 %57.25%10034.12156.3%100=⨯=⨯=s v p p ϕ 饱和湿度： 干气6kg/kg 08.034.123.10134.12622.0622.0=-⨯=-=S S S p p p H （2）kPa 7.26=‘p时：kPa 832.002.0622.07.2602.0622.0=+⨯=+=H Hp p v‘’ %74.6%10034.12832.0%100=⨯=⨯=s vp p ‘’ϕ干气‘’kg/kg 535.034.127.2634.12622.0622.0=-⨯=-=SSS p p p H由此可知，当操作压力下降时，φ↓，H S ↑，可吸收更多的水分，即减压对干燥有利。
2. 常压下湿空气的温度为80℃、相对湿度为10％。
试求该湿空气中水汽的分压、湿度、湿比容、比热及焓。
解：%10,C 80=ϕ= t查得80℃下水的饱和蒸汽压为47.38kPa 。
∴水汽分压 kPa p p S v 738.438.471.0=⨯==ϕ 湿度 干气1kg/kg 03.0738.43.101738.4622.0622.0=-=-=v v p p p H湿比容干气＝＝/kg m 049.127380273)031.0244.1773.0(273273)244.1773.0(3+⨯⨯++⨯+=νt H H 比热 C kJ/kg 068.1031.088.101.188.101.1︒⋅⨯+=干气＝＋＝H c H 焓 干气＝＋＝kJ/kg 69.162031.024*******.12492)88.101.1(⨯⨯++=Ht H I H3．已知空气的干球温度为60℃，湿球温度为30℃，总压为101.3 kPa ，试计算空气的性质： （1）湿度；（2）相对湿度；（3）焓；（4）露点温度。
化工原理干燥习题与题解
干燥习题与题解一、填空题:1. 在湿度一定时，不饱和空气的温度越低，其相对湿度越＿＿_. ***答案*** 大2. 等速干燥阶段物料表面的温度等于__________________。
***答案*** 干燥介质一热空气的湿球温度3. 在实际的干燥操作中， 常用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿来测量空气的湿度。
***答案*** 干、湿球温度计4. 1kg 绝干空气及_____________________所具有的焓，称为湿空气的焓。
***答案*** 其所带的H kg 水汽5. 某物料含水量为0.5 kg 水.kg 1-绝干料，当与一定状态的空气接触时，测出平衡水分为0.1kg 水.kg 1-绝干料，则此物料的自由水分为_____________。
***答案*** 0.4 kg 水.kg 1-绝干料6. 已知在ｔ＝50℃、P ＝1atm 时空气中水蒸汽分压Pw =55.3mmHg ，则该空气的湿含量H ＝＿＿＿＿＿＿＿＿；相对湿度φ＝＿＿＿＿＿＿＿；（50℃时,水的饱和蒸汽压为92.51mmHg ） ***答案*** 0.0488， 0.5987. 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_____________________。
***答案*** 临界点 、 临界含水量 8. 干燥进行的必要条件是物料表面所产生的水汽（或其它蒸汽）压力__________________。
***答案*** 大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压。
9. 等焓干燥过程的条件是________________________________________________。
***答案*** 干燥器内无补充热，无热损失，且被干燥的物料带进，带出干燥器的热量之差可以忽略不计。
10. 作为干燥介质的湿空气，其预热的目的_______________________________________。
13 干燥习题解答
pws 1.817 H w = 0.622 = 0.622 × = 0.011kg/kg pt − pws 101.3 − 1.817 α 而 (t 0 − t w ) k H A( H w − H )rw = αA(t − t w ) ⇒ H 0 = H w − k H rw 1.09 故 (20 − 16 ) = 0.00922kg/kg H 0 = 0.011 − 2455.5 ②出口空气的湿含量H2
55 37.40 0.928 0.395 0.047 0.055
60 47.01 1.373 0.479 0.040 0.049
70 72.31 3.956 0.880 020°C t as = 20°C
H , kg/kg H , kg/kg
D 35 = D 25 ( p 1 / p 2 ) × (T 2 / T1 )
1 . 75
= 0 . 143 × 10 − 4 m 2 /s
0.567
，空气的运动粘度为
α υ = 15.53 × 10 − 6 m 2 /s ，故有： / k H = 1.223(υ / D A )
= 1.325 ，又汽化潜热随温
空气 − 乙醇系统的 t - H 数据表
t ,°C ps , kPa
0 1.63 0.026 0.013 0.126 0.124
10 3.15 0.051 0.025 0.111 0.110
20 5.85 0.097 0.047 0.097 0.097
25 7.86 0.133 0.064 0.090 0.091
= (1.01 + 1.88 × 0.048) × 90 + 2492 × 0.048
查90℃时水的饱和蒸汽压值： p s = 525.8mmHg = 70.08kPa
干燥习题解答
习题解答7-25 已知湿空气的温度为20℃，水汽分压为，总压为。
试求： （1） 相对湿度；（2） 将此空气分别加热至50℃和120℃时的相对湿度； （3） 由以上计算结果可得出什么结论？解：（1）查表得20℃时水的饱和蒸汽压p S =,故相对湿度 %100%100335.2335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ 即空气已被水蒸汽饱和，不能作为载湿体。
（2）查表得50℃时水的饱和蒸汽压p S =,故相对湿度 %9.18%10034.12335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ 即温度升高后，值减小，又可作为载湿体。
当总压为时，温度升高到100℃水开始沸腾，此时它的最大蒸汽压为（等于外界压力）。
当温度为120℃时，蒸汽处于过热状态，饱和水蒸气压仍为,故相对湿度 %3.2%1003.101335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ （3）湿空气的温度升高后，其中的水汽分压不变，但水的饱和蒸汽压随温度的升高而增加，因此，值减小，载湿能力增强，即升温对干燥有利。
7-26 已知在总压下，湿空气的干球温度为30℃，相对湿度为50％，试求：（1）湿度；（2）露点；（3）焓；（4）将此状态空气加热至120℃所需的热量，已知空气的质量流量为400kg 绝干气/h ；（5）每小时送入预热器的湿空气体积。
解：（1）查得30℃时水的饱和蒸汽压p S =, 水汽分压：kPa p p S v 124.2247.45.0=⨯==ϕ 湿度 干气水汽/kg kg 0133.0124.23.101124.2622.0622.0=-⨯=-=v v p p p H （2）露点由kPa p v 124.2=，可查得对应的饱和温度为18ºC ，即为露点。
（3）焓干气＝＋＝kg kJ Ht H I /2.640133.0249230)0133.088.101.1(2492)88.101.1(⨯⨯⨯+++=（4）所需热量kWh kJ t t Lc Q H 35.10/10726.3)30120()0133.088.101.1(400)(401=⨯=-⨯⨯+⨯=-=（5）湿空气体积hm t H v V H /5.35027330273)0133.0244.1773.0(400273273)244.1773.0(4004003=+⨯+⨯=++⨯==7-27 常压下某湿空气的温度为25℃，湿度为0.01kg 水汽/kg 干气。
化工原理 干燥习题
1.在101.325kPa下，不饱和湿空气的温度为40℃，相对湿度为60%，若加热至80℃，则空气的下列状态参数如何变化？湿度H_______，相对湿度ϕ_______，湿球温度t w_______，露点t d_______，焓I________。
（变大，变小，不变）2.依据干燥速率曲线，干燥过程可分为两个阶段，即____________阶段和_____________阶段。
两个干燥阶段之间的交点C处的含水量称为___________________。
3.当干燥所用空气的相对湿度增加时，干燥终点处物料的平衡含水量会相应___________。
（增加，减少，不变）6．已知常压下某湿空气的温度为20︒C，水蒸气的饱和蒸气压为 2.3346kPa，湿度为0.014673kg/kg绝干气，试求：（1）湿空气的相对湿度ϕ=_________，______作为干燥介质用。
7．当湿空气的温度一定时，若湿度越高测得的湿球温度也________；若空气为水气所饱和，测得的湿球温度就是_______的温度。
1.湿球温度（t W）是湿空气和的函数，而绝热饱和温度t as是湿空气和的函数；对湍流状态下的水蒸气-空气系统，t W和t as的大小关系为。
2.典型的干燥曲线可明显分为和两个阶段，两个阶段之间的交点称为。
2．已知湿空气如下的哪两个参数，可利用H-I图查得其它未知参数。
( ) A：H，p B：t，t d C：t w，I D：t as，I二、选择（10分）１、对于易溶气体，H值__________，K G_________ k G 。
( )A．很大，< B．很小，> C．很小，≈D．很大，≈２、已知湿空气如下的哪两个参数、可利用H－I图查得其它未知参数。
( ) A．H，P B．t，t d C．t w，I D．t as，I三、问答题1、干燥实验中，哪些干燥条件应恒定不变？在此条件下进行长时间干燥，最终能否得到绝干物料？2、结合水与平衡水分有何区别和联系？答：平衡水分是空气状态和物料特性的函数，对一定的物料，平衡水分随空气状态而变化。
化工热力学第二版夏清干燥答案
第5章 干燥的习题解答1．已知湿空气的总压强为50Pa,温度为60℃,相对湿度为40%,试求:1湿空气中水汽的分压; 2湿度; 3湿空气的密度;解：1湿空气的水汽分压,V S p P ϕ=由附录查得60C 时水的饱和蒸汽压19.92S p KPa = 2 湿度 （1） 密度32.27m =湿空气/kg 绝干气 密度 3110.1180.493/2.27H H H kg m v ρ++==湿空气 2．在总压下,已知湿空气的某些参数,利用湿空气的H-I 图查出本题附表中空格内的数值,并给出序号4中各数值的求解过程示意图;习题2附表解： CCC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20℃、湿度为0.009kg 水/kg 绝干气的温空气通过预热器加热到50℃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:11m 3原温空气在预热过程中始的变化; 21m 3原温空气在干燥器中获得的水分量; 解：131m 原湿空气在预热器中焓的变化当0020,0.009/t C H kg kg ==绝干气时,由H I -图查出043/I KJ kg =绝干气; 当01050,0.009/t C H H kg 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30.84m =湿空气/kg 绝干气31m 原湿空气的焓变为 33136.9/0.84H I KJ m v ∆==湿空气 231m 原湿空气在干燥器中获得的水分当01050,0.009/t C H H kg 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%ϕ=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20.018H =/kg kg 绝干气 故31m 原湿空气在干燥器中获得的水分3210.0180.0090.0107/0.84H H H kg m v --==原湿空气 4．.将t 0=25℃、0ϕ=40%的常压新鲜空气,与由干燥器排出的t 2=50℃、2ϕ=80%的常压废气混合,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%后用于干燥湿物料,应将空气的温度升至多少度;解：1对混合气列湿度和焓的衡算,得0234m H H H += 10234m I I I += 2由附录查得025t C =时,水的饱和蒸汽压,3168.4o S p Pa = 050t C =时,水的饱和蒸汽压2,12340S p Pa = 当025t C =,050%ϕ=时,空气的湿度和焓分别为 当250t C =,280%ϕ=时,空气的湿度和焓分别为 将以上数据代入式子1、2,即分别解得 0.0529m H =/kg kg 绝干气由(1.01 1.88)2490m m m m I H t H =+⨯+并代如m H 及m I 的值解得44.15m t C = 2加热到相对湿度为10％时,空气湿度不变 水汽分压不变,则110.6220.0529101.3P P =-,解得 17.94p KPa =由 17.970.01SP ϕ==, 解得 79.7S P KPa = 查水的饱和蒸汽压表,得对应的温度为093.1t C =5．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进入干燥器的湿空气的温度及焓;3预热器的加热量;解：1新鲜空气消耗量蒸发水量 12()800(0.250.05263)157.9W G X X kg =-=⨯-=水/h 绝干空气用量 20()L H H W -=新鲜空气用量 0(1)2760.5 1.012788L H kg h +=⨯=新鲜空气/ （1） 由于干燥过程为等焓过程,故进出干燥器的空气的焓相等即：1(1.01 1.88)2490224.1m m H t H +⨯+=将0.0529m H =/kg kg 绝干气代入上式,解出 183.26t C =m H 的值在第4题中已解出所以,进入干燥器的湿蒸汽的温度为83.26C ,焓为224.1/KJ Kg 绝干气 （2） 预热器的加热量其中 442760.611042m L L kg ==⨯=绝干气/h所以 511042(224.1180.7) 4.7910/133.1P Q KJ h KW =⨯-=⨯=6. 干球温度t 0=26℃、湿球温度t w0=23℃的新鲜空气,预热到t l =95℃后送至连续逆流干燥器内,离开干燥器时温度t 2=85℃;湿物料初始状态为:温度1θ=25℃、含水量1w =15%;终了时状态为:温度2θ=25℃、含水量2w =%;每小时有9200kg 温物料加入干燥器内;绝干物料的比热容c s =kg 绝干料·℃;干燥器内无输送装置,热损失为580KJ/kg 汽化的水分;试求:1单位时间内获得的产品质量;2写出干燥过程的操作线方程,在H-I 图上画出操作线; 3单位时间内消耗的新鲜空气质量; 4干燥器的热效率;解：操作流程示意图见本题附图11单位时间内获得的产品质量 绝干物料流量 干燥产品流量 2干燥过程的操作线由250,t C =23wo t C =查出066/I KJ kg =绝干气,求出00.0157/H kg kg =绝干气 由195,t C =100.0157/H H kg kg ==绝干气,求出1138.6/I KJ kg =绝干气 热损失速度 580119.969542/L Q KJ h =⨯= 由焓的定义可计算出干燥器的焓分别为同理'2222 1.8434.50.02 4.18734.563.8/S W I C X C KJ kg θθ=+=⨯+⨯⨯=绝干物料 对干燥器作水分衡算,得或 2(0.0157)119.9L H -= 1 再对干燥器做物料衡算,得或 2(138.2)9602(63.847.6)69542L I -=⨯-+ 2 联立1、2解得 4225.55100.0928H I -+⨯= 3上式为本题干燥操作的操作线方程;经过本题附图2的点B ,故任意设一H 值,如0.02H =,由式3求得131.5/I kJ kg =绝干气;据此在附图2上标出点D ,过点D 及点B 的直线即为干燥过程的操作线;该线与265t C =的线交于点C ,点C 为空气离开干燥器的状态点,由点C 读出20.023/H kg kg =绝干气,2126/I kJ kg =绝干气3单位时间内消耗新鲜空气的质量 由式1得 2119.9119.9171280.01570.0230.0157L kg H ===--绝干气/h新鲜空气消耗量 00(1)17100(10.0157)17403/L L H kg h =+=⨯+=新鲜空气 （3） 干燥器的热效率其中 610()17128(138.666) 1.24310/P Q Q L I I kJ h ==-=⨯-=⨯7．在一常压逆流转筒干燥器中,干燥某种晶状物料;温度t 0=25℃、相对湿度0ϕ=55%的新鲜空气经过预热器使温度升至t 1=85℃后送入干燥器中,离开干燥器时温度t 2=30℃;湿物料初始温度1θ=24℃、湿基含水量1w =,干燥完毕后温度升到2θ=60℃、湿基含水量降为2w =;干燥产品流量G 2=1000kg/h;绝干物料比热容c s =kg 绝干料·℃;转筒干燥器的直径D=1.3m,长度Z=7m;干燥器外壁向空气的对流—辐射传热系数为35KJ/m 2·h·℃;试求绝干空气流量和预热器中加热蒸汽消耗量;加热蒸汽的绝对压强为180KPa; 解：1绝干空气流量绝干空气流量 22(1)1000(10.002)998G G w kg =-=⨯-=绝干物料/h 水分蒸发量 12()998(0.03840.002)36.33W G X X kg =-=⨯-=水/h 由附录查出25C 时水的饱和蒸汽压为Pa ,故湿度为 对干燥器作水分的物料衡算,取1h 为基准,得2(0.0109)36.33L H -= 1对干燥器做物料衡算,得其中1111(1.01 1.88)2490I H t H =+⨯+ 题给 1.507/()S C KJ kg C =绝干物料 题给235/()a KJ m h C α=所以 120()()2L a a t tQ S t DL t ααπ+=∆=-将以上各值代入热量衡算式,得2114.799840(30.32546)99890.932520L H L +⨯=++⨯+ 2 联立式1、2,解得2预热器中加热蒸气消耗量加热蒸气压强为180KPa ,由附录查出相应的汽化热为/KJ kg ,116.6T C =,预热器中消耗热量的速度为其中 0(1.01 1.880.0109)2524900.010952.9/I KJ kg =+⨯⨯+⨯=绝干气/h 所以 3102(114.752.9)191700/53.25P Q KJ h KW =⨯-==加热蒸气消耗量19170086.6/2214.3kg h =8．在恒定干燥条件下进行间歇干燥实验;已知物料的干燥面积为0.2m 2,绝干物料质量为15kg;测得的实验数据列于本例附表中;试标绘干燥速率曲线,并求临界含水量X c 及平衡含水量X ;习题8附表解：以表中第1、2组数据为例计算如下：开始时物料的干基湿含量 44.1151.94/15X kg kg -==绝干物料, 终了时 37151.47/15X kg kg -==绝干物料蒸发的水份量 3744.17.1/W kg h ∆=-=- 干燥时间的增量 0.200.2h τ∆=-= 干燥速度 27.1177.5/()0.20.2W u kg m h S τ∆-===-∆⨯ 与干燥速率对应的物料的平均湿含量为 由上法计算的数据列于下表以X 为横坐标,u 为纵坐标绘图,从图中读出临界含水量 1.24C X =/kg kg 绝干物料 平衡含水量 *0.13X =/kg kg 绝干物料9．某湿物料经过进行恒定干燥操作;物料含水量由X 1=0.35kg/kg 绝干料降至X 2=0.1kg/kg 绝干料;若在相同条件下,要求将物料含水量由X 1=0.35kg/kg 绝干料降至X ＇２=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Ｘ=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. 解：恒速干燥的干燥时间为 11'()C CG X X Su τ=- 降速干燥阶段,干燥速率与物料的自由含水量*()X X -成正比; 因此, *()C X C u k X X =-降速干燥的干燥时间为 ***2**22''ln ln C C C C X X X X X X X G G S u X X Sk X X τ---==-- 总干燥时间为 *112**2'(ln )CC X C X X X X G Sk X X X X τττ--=+=+--将第一次干燥实验的数据代入,得 于是'2.27XG Sk = 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10．对lOkg 某温物料在恒定干燥条件下进行间歇干燥,物料平铺在0.8m×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℃,H =0.018kg/kg 绝干气,物料的初始含水量为X 1=025Kukg 绝干料;此干燥条件下物料的X c =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;试求: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X e ; 解：1恒速段干燥速率由空气75,0.018/t C H kg kg ==绝干气,查H I -图得34w t C =相应水的汽化热2416/tw r KJ kg =,空气对物料的对流传热系数湿空气的质量速度 '3600H L μρ= 湿空气密度 1H HHv ρ+=湿空气的比容 273101.3(0.772 1.244)273H t v H P+=+⨯⨯降速干燥阶段时间降速段u X -为线性关系,故降速段干燥时间 因为 *0X =,所以总干燥时间为 120.07850.840 1.625h τττ=+=+= 2空气流速加倍后 '2u u = 恒速干燥时间为 '11''()C CG X X Su τ=- 降速干燥时间为 ''2'2'ln C C C X G X Su X τ=总干燥时间为 ''121'2'()(ln )C C C C X G X X X Su X τττ=+=-+即 '''3101.43600()(0.25ln )0.688100.2C C C X X X -⨯=-+⨯ 解得 '0.121CX =/kg kg 绝干物料 11．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㎡;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/㎡-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;解：一批物料中的绝干空气流量 恒速干燥阶段时间为 11'()C CG X X Su τ=- 降速阶段干燥速率线为直线,所以降速段干燥时间为总干燥时间为 **121*2'()()ln C C C XX X G X X X X Sk X X τττ⎡⎤-=+=-+-⎢⎥-⎣⎦代入已知数据得 20.110.002410.625(0.1760.11)(0.110.002)ln 0.002X ⎡⎤-=⨯-+-⎢⎥-⎣⎦解得 20.00809X kg =水/kg 绝干物料干燥一批物料的干燥产品量 22'(1)425 1.00809428.4G G X kg +=⨯=＝干燥一批物料所用时间 104 4.166760h +＝ 因此,生产能力为 428.42424684.1667kg ⨯=干燥产品/昼夜12．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X 1=1kg/kg 绝干料干燥到最终含水量X 2=kg 绝干料;空气进干燥器的温度为135℃、湿度为0.01kg/kg 绝干气;离开干燥器的温度为60℃;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)(30,H H d dXw t s -=-τ 干燥第二阶段X d dX2.1=-τ式中τd dX -——干燥速度,㎏/㎏绝干料h试计算完成上述干燥任务所需要的干燥时间;解：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11135,0.01/t C H kg 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260t C =的线相交,读出交点处的20.039H =/kg kg 绝干气；与100%ϕ=的饱和空气线相交,由交点读出初始状态空气的饱和湿度,0.048S tw H =/kg kg 绝干气;对干燥器作水分衡算,得在临界点处的干燥速率应既满足干燥第一阶段,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,3030() 1.2(0.048) 1.2251.2C S tw C C C C C dX H H X X H H d τ-=-=⇒=-=- 1 在空气进入干燥器与临界点处列水分方程衡算式111310.01C C C C X X X L G H H X --===-- 2 联立1、2解得 0.018/C H kg kg =绝干气 20.743X kg =/kg 绝干物料 干燥第一阶段的时间为11110,3030()C C X X X X S tw dX dX d H H H τττ--===∆-⎰⎰⎰ 3 在离开干燥器的微元长度内列水分的衡算式,有将以上关系代入式3,并将式中积分上下限换成相应的H ,即 干燥第二阶段的时间为总干燥时间为 120.255 1.67 1.925h τττ=+=+=。
干燥习题(计算题)解答
习题解答7-25 已知湿空气的温度为20℃，水汽分压为2.335kPa ，总压为101.3kPa 。
试求： （1） 相对湿度；（2） 将此空气分别加热至50℃和120℃时的相对湿度； （3） 由以上计算结果可得出什么结论？解：（1）查表得20℃时水的饱和蒸汽压p S =2.335kPa,故相对湿度 %100%100335.2335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ 即空气已被水蒸汽饱和，不能作为载湿体。
（2）查表得50℃时水的饱和蒸汽压p S =12.34kPa,故相对湿度 %9.18%10034.12335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ 即温度升高后，?值减小，又可作为载湿体。
当总压为101.3kPa 时，温度升高到100℃水开始沸腾，此时它的最大蒸汽压为101.3kPa （等于外界压力）。
当温度为120℃时，蒸汽处于过热状态，饱和水蒸气压仍为101.3kPa,故相对湿度 %3.2%1003.101335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ （3）湿空气的温度升高后，其中的水汽分压不变，但水的饱和蒸汽压随温度的升高而增加，因此，?值减小，载湿能力增强，即升温对干燥有利。
7-26 已知在总压101.3kPa 下，湿空气的干球温度为30℃，相对湿度为50％，试求：（1）湿度；（2）露点；（3）焓；（4）将此状态空气加热至120℃所需的热量，已知空气的质量流量为400kg 绝干气/h ；（5）每小时送入预热器的湿空气体积。
解：（1）查得30℃时水的饱和蒸汽压p S =4.247kPa, 水汽分压：kPa p p S v 124.2247.45.0=⨯==ϕ 湿度 干气水汽/kg kg 0133.0124.23.101124.2622.0622.0=-⨯=-=v v p p p H （2）露点由kPa p v 124.2=，可查得对应的饱和温度为18oC ，即为露点。
（3）焓干气＝＋＝kg kJ Ht H I /2.640133.0249230)0133.088.101.1(2492)88.101.1(⨯⨯⨯+++=（4）所需热量kWh kJ t t Lc Q H 35.10/10726.3)30120()0133.088.101.1(400)(401=⨯=-⨯⨯+⨯=-=（5）湿空气体积hm t H v V H /5.35027330273)0133.0244.1773.0(400273273)244.1773.0(4004003=+⨯+⨯=++⨯==7-27 常压下某湿空气的温度为25℃，湿度为0.01kg 水汽/kg 干气。
化工原理下干燥习题1
（1）蒸发水分量qmW（kg/h），干空气消耗量qmL（kg 干空气/h）及进预热器前的空气流量（m3/s）
（2）预热器加入的热量（kw）(预热器热损失忽略)
附：湿比容、湿比热及焓的计算式：
H
(0.7731.244H )
273 t 273
m3/kg干空气
CH (1.01 1.88H )kJ/kg干空气 K
I (1.01 1.88H )t 2490 H kJ / kg干空气
解： ① 水分蒸发量
qmW qmC ( X1 X 2 )
G2 qmC (1 X 2 )
2 H1
kg/s
关于H2, 按理想干燥过程计算, 则有:
I I
1
2
(1.01 1.88H1)t1 2490 H1 (1.01 1.88H2 )t2 2490 H2
用一常压气流干燥器干燥某种物料，要求其干基含水
量从X1=0.15kg水/kg绝干物料降到X2=0.01 kg水/kg绝 干物料，干燥器的生产能力为1000kg/h（以干燥产品
计）；空气进入预热器的温度为 t0=15C ,湿含量为 H0=0.0073kg水/kg干空气，经预热器升温到t1=90C， 空气出干燥器温度为t2=50C，假定按理想干燥过程计
③ 进预热器前的空气流量（m3/s）
qV qmL vH m3湿空气/h
④ 预热器加入的热量（kw）
P qmL (I1 I o ) qmL (1.011.88H0 )(t1 to )
干燥习题(附答案)..
一、填空及问答题：1.干燥过程是_________相结合的过程，传质方向为________，传热方向为__________。
2.在总压101.33 kPa，温度20℃下(已知20℃下水的饱和蒸汽压为2.334 kPa)，某湿空气的水汽分压为1.603 kPa，现空气温度保持不变，将总压升高到250 kPa，则该空气的水汽分压为________。
3. 当湿空气的总压一定时，相对湿度ϕ仅与________及________有关。
4.恒速干燥阶段物料表面的温度等于________________________________。
该阶段除去的物料中的水的平衡蒸汽压等于_____________________________。
影响恒速阶段干燥速率的因素的有_______________________________________________________________。
5.已知在常压、25℃下水分在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿度100%ϕ=时，平衡含水量*100%0.025X ϕ==kg水/kg绝干料；相对湿度50%ϕ=时，平衡含水量*0.009X=kg水/kg绝干料。
现将湿基含水量为20%的该物料，与25℃、50%ϕ=的空气接触，则该物料的自由含水量为_________kg水/kg绝干料，非结合水分量为_________kg水/kg 绝干料。
6.进干燥器的气体状态一定，干燥任务一定。
若干燥器内部无补充加热，则气体离开干燥器的湿度H越大，干燥器的热效率越，传质推动力越_______。
7.降低废气出口温度可以提高干燥器的热效率，但废气在离开设备之前的温度的限制是________，原因是_____________。
8.在测量湿球温度时，空气速度需大于5 m/s，这是为了。
9.物料的平衡水分一定是___________水分；物料的非结合水分一定是_____________水分。
10.当某物料的干燥过程存在较长的降速阶段时，气流干燥器和流化床干燥器两者中选用________ 较为有利，原因是_____________________________________。
化工原理干燥习题及答案
化工原理干燥习题及答案干燥是化工生产中常见的操作之一，其目的是去除物料中的水分或溶剂，以满足后续工艺或产品的要求。
本习题集将通过一系列问题，帮助学生理解干燥过程的基本原理和计算方法。
习题一：恒定干燥速率阶段的干燥计算某工厂需要干燥一批含水量为50%的湿物料，物料的初始质量为100kg。
若干燥器在恒定干燥速率阶段的干燥速率为0.5kg水/h，求干燥到含水量为20%所需的时间。
解答：1. 首先计算初始状态下物料中水的质量：\( m_{水初} = 100kg\times 50\% = 50kg \)。
2. 目标含水量为20%，即干燥后物料中水的质量为：\( m_{水终} = 100kg \times 20\% = 20kg \)。
3. 需要去除的水的质量为：\( m_{去水} = m_{水初} - m_{水终} = 50kg - 20kg = 30kg \)。
4. 根据干燥速率，计算所需时间：\( t = \frac{m_{去水}}{速率} = \frac{30kg}{0.5kg/h} = 60h \)。
习题二：非恒定干燥速率阶段的干燥曲线绘制假设某干燥过程的干燥速率与物料含水量的关系为 \( U = 100 - 5C \)，其中 \( U \) 是干燥速率（kg水/h），\( C \) 是物料的含水量（%）。
绘制含水量从50%降至10%时的干燥曲线。
解答：1. 根据给定的关系式，计算不同含水量下的干燥速率。
2. 绘制含水量与干燥速率的关系图，横坐标为含水量，纵坐标为干燥速率。
3. 通过图形可以观察到，随着含水量的降低，干燥速率逐渐减小，直至达到非恒定干燥速率阶段。
习题三：干燥器的设计问题设计一个干燥器，要求每小时能处理1000kg的湿物料，物料的初始含水量为60%，要求干燥到含水量为15%。
假设干燥器的效率为80%。
解答：1. 计算每小时需要去除的水的质量：\( m_{水} = 1000kg \times (60\% - 15\%) = 1000kg \times 45\% = 450kg \)。
化工原理练习题-干燥
化⼯原理练习题-⼲燥固体⼲燥填空题：1、温度为40℃，⽔汽分压为5kPa 的湿空⽓与⽔温为30℃的⽔接触，则传热⽅向为：，传质⽅向为。
已知30℃和40℃下⽔的饱和蒸汽压分别为4.24kPa 和7.38kPa 。
答案：⽓到⽔；⽓到⽔2、冬季将洗好的湿⾐服晾在室外，室外温度在零度以上，⾐服有⽆可能结冰？，其原因是。
答案：有，不饱和空⽓的湿球温度Wt t p ，当0W t p 时可能结冰3、在101.325kPa 下，不饱和湿空⽓的温度为40℃，相对湿度为60%，（1）若加热⾄80℃，则空⽓的下列状态参数如何变化？湿度，相对湿度? ，湿球温度W t ，露点温度d t ，焓I 。
（2）若在等温条件下使总压减⾄时，则该空⽓下列参数将如何变化？湿度，相对湿度? ，湿球温度W t ，露点温度d t ，焓I 。
（变⼤，变⼩，不变）答案：(1)不变，变⼩，变⼤，不变，变⼤；（2）不变，变⼩，变⼩，变⼩，不变。
4、总压恒定时，某湿空⽓的⼲球温度⼀定，若其露点温度d t 增⼤，则以下参数如何变化？P ⽔汽，H ，? ，W t ，I 。
（增⼤，减⼩，不变）答案：增⼤，增⼤，增⼤，增⼤，增⼤5、总压恒定时，某湿空⽓的⼲球温度⼀定，⽽湿球温度W t 增⼤，则以下参数如何变化？P ⽔汽，H ，? ，d t ，I 。
（增⼤，减⼩，不变）答案：增⼤，增⼤，增⼤，增⼤，增⼤6、不饱和湿空⽓的⼲球温度t ，湿球温度W t ，露点温度d t 的⼤⼩顺序为。
答案：t ＞W t ＞d t7、⼲燥这⼀单元操作，既属于传热过程，⼜属______________。
答案：传质过程8、在同⼀房间⾥不同物体的平衡⽔汽分压是否相同？；它们的含⽔量是否相同？；湿度是否相等？。
答案：是，否，是9、若空⽓中湿含量及温度均提⾼以保持相对湿度不变，则对同⼀湿物料，平衡含⽔量，结合⽔含量。
（变⼤，变⼩，不变）答案：不变，不变10、在⼀定温度下，物料中结合⽔分和⾮结合⽔分的划分是根据___________⽽定的；平衡⽔分和⾃由⽔分是根据__________⽽定的。
5 干燥操作习题解析
化工单元操作技术
江苏食品职业技术学院
填空题
1. 对于不饱和空气，干球温度t，湿球温度tw和露点温度td的关系为 （ t>tw>td ）。 2. 让不饱和空气与只含非结合水的物料相接触，则平衡含水量（ 不变）。 3. 木材的干燥为内部扩散控制，因此常采用（ 湿空气）为干燥介质。 4. 若要提高干燥器的干燥效率可以（ 降低 ）干燥器出口空气的温度。 5. 在恒速干燥阶段，物料干燥属于（ 表面汽化 ）控制。 6. 空气在进入干燥器之前必须预热，在预热器中（ 湿度）不变。 7. 干燥操作的必要条件是湿物料表面的水蒸汽分压（ 大于）干燥介质中的水 蒸汽分压，干燥过程是（ 传质）和（ 传热）相结合的过程。 8. 恒速干燥与降速干燥阶段的分界点称为（ 临界点），其对应的物料含水量 称为（ 临界含水量）。 9. 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。 10. 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（ 增大 ），恒速阶段干燥速率（减小 ），临界含水量 （ 减小）。
化工单元操作技术
江苏食品职业技术学院
选择题
6. 关于对流干燥过程的特点，以下哪种说法不正确（ D ）。 A、对流干燥过程是气固两相热、质同时传递的过程； B、对流干燥过程中气体传热给固体； C、对流干燥过程湿物料的水被汽化进入气相； D、对流干燥过程中湿物料表面温度始终恒定于空气的湿球温度 7. 在总压不变的条件下，将湿空气与不断降温的冷壁相接触，直至空气在光滑 的冷壁面上析出水雾，此时的冷壁温度称为（ C ）。 A、湿球温度； B、干球温度； C、露点； D、绝对饱和温度 8. 在总压 101.33 kPa ， 温度 20 ℃ 下，某空气的湿度为 0.01 kg水 /kg干空气，现维持总压不变，将空气温度升高到 50 ℃，则相对湿度（ B ）。 A、增大； B、减小； C、不变； D、无法判断 9. 在总压 101.33 kPa ， 温度 20 ℃ 下，某空气的湿度为 0.01 kg水 /kg干空气，现维持温度不变，将总压升高到 125 kPa，则相对湿度（ A ）。 A、增大； B、减小； C、不变； D、无法判断 10. 湿度表示湿空气中水汽含量的（ B ）。 A、相对值； B、绝对值； C、增加值； D、减少值
最新干燥习题(附答案)..
一、填空及问答题：1.干燥过程是_________相结合的过程，传质方向为________，传热方向为__________。
2.在总压101.33 kPa，温度20℃下(已知20℃下水的饱和蒸汽压为2.334 kPa)，某湿空气的水汽分压为1.603 kPa，现空气温度保持不变，将总压升高到250 kPa，则该空气的水汽分压为________。
3. 当湿空气的总压一定时，相对湿度ϕ仅与________及________有关。
4.恒速干燥阶段物料表面的温度等于________________________________。
该阶段除去的物料中的水的平衡蒸汽压等于_____________________________。
影响恒速阶段干燥速率的因素的有_______________________________________________________________。
5.已知在常压、25℃下水分在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿度100%ϕ=时，平衡含水量*100%0.025X ϕ==kg水/kg绝干料；相对湿度50%ϕ=时，平衡含水量*0.009X=kg水/kg绝干料。
现将湿基含水量为20%的该物料，与25℃、50%ϕ=的空气接触，则该物料的自由含水量为_________kg水/kg绝干料，非结合水分量为_________kg水/kg 绝干料。
6.进干燥器的气体状态一定，干燥任务一定。
若干燥器内部无补充加热，则气体离开干燥器的湿度H越大，干燥器的热效率越，传质推动力越_______。
7.降低废气出口温度可以提高干燥器的热效率，但废气在离开设备之前的温度的限制是________，原因是_____________。
8.在测量湿球温度时，空气速度需大于5 m/s，这是为了。
9.物料的平衡水分一定是___________水分；物料的非结合水分一定是_____________水分。
10.当某物料的干燥过程存在较长的降速阶段时，气流干燥器和流化床干燥器两者中选用________ 较为有利，原因是_____________________________________。
化工原理 第七章 干燥课后习题及答案
第七章 干 燥湿空气的性质【7-1】湿空气的总压为.1013kP a ，(1)试计算空气为40℃、相对湿度为%60ϕ=时的湿度与焓；(2)已知湿空气中水蒸气分压为9.3kPa ，求该空气在50℃时的相对湿度ϕ与湿度H 。
解 湿空气总压.1013p k P a =(1).06ϕ=，40℃时水蒸气的饱和蒸气压.7375s p k P a = 湿度..../ (0673750622)0622002841013067375ssp H kg kgp p ϕϕ⨯==⨯=--⨯．水干气焓 ()..1011882492I H t H =++ (...)../= 10118800284402492002841133k J k g +⨯⨯+⨯= (2) 湿空气中水汽分压.93V p kPa = 50℃时水的饱和蒸气压.1234s p k P a = 相对湿度 ..9307541234V s p p ϕ===．湿度. (93)0622=062200629101393V Vp H kg kgp p =⨯=--．水／干气【7-2】空气的总压为101.33kPa ，干球温度为303K ，相对湿度%70ϕ=，试用计算式求空气的下列各参数：(1)湿度H ；(2)饱和湿度s H ；(3)露点d t ；(4)焓I ；(5)空气中的水汽分压V p 。
解 总压.,.101333033007p k P a t K ϕ====℃， (1) 30℃时，水的饱和蒸气压.4241s p k P a = 湿度... (0742410622)06220018810133074241ssp H kg kgp p ϕϕ⨯==⨯=--⨯．．水／干气 (2) 饱和湿度 (4241)0622062200272101334241s s sp H kg kgp p ==⨯=--．水／干气(3)露点d t 时的饱和湿度.00188s H kg kg =水／干气.0622s s sp H p p =- (10133001882970622062200188)s s spH p kPaH ⨯===++从水的饱和蒸气压为 2.97kPa 查得水的饱和温度为23.3℃，故空气的露点.233℃d t =(4) .3000188t H kg kg ==℃，水／干气时，空气的焓为()..1011882492H H t H=++(...)../= 1011880018830249200188782kJ kg +⨯⨯+⨯=干气 (5) t=30℃时的.4241s p k P a =水汽分压 ...074241297V s p p kPa ϕ==⨯=【7-3】在总压为101.3kPa 下测得湿空气的干球温度为50℃，湿球温度为30℃，试计算湿空气的湿度与水汽分压。
化工原理干燥练习题答案【精选文档】
一、填空题1、对流干燥操作的必要条件是（湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水汽分压）；干燥过程是（热量传递和质量传递）相结合的过程。
2、在实际的干燥操作中,常用（干湿球温度计)来测量空气的温度。
3、恒定得干燥条件是指（温度）、（湿度)、(流速）均不变的干燥过程。
4、在一定得温度和总压强下,以湿空气作干燥介质，当所用湿空气的相对湿度较大时，则湿物料得平衡水分相应（增大)，自由水分相应（减少）。
5、恒速干燥阶段又称(表面汽化）控制阶段，影响该阶段干燥速率的主要因素是（干燥介质的状况、流速及其与物料的接触方式）;降速干燥阶段又称(内部迁移）控制阶段,影响该阶段干燥速率的主要因素是（物料结构、尺寸及其与干燥介质的接触方式、物料本身的温度等）。
6、在恒速干燥阶段，湿物料表面的温度近似等于（热空气的湿球温度）。
7、可用来判断湿空气的干燥能力的大小的性质是相对湿度。
8、湿空气在预热过程中，湿度不变温度增加。
9、干燥进行的必要条件是干燥介质是不饱和的热空气。
10、干燥过程所消耗的热量用于加热空气 , 加热湿物料、气化水分、补偿热损失 .二、选择题1、已知湿空气的如下两个参数，便可确定其他参数（C）。
A． B。
C. D.2、在恒定条件下将含水量为0.2（干基，下同）的湿物料进行干燥.当干燥至含水量为0。
05时干燥速率下降，再继续干燥至恒重，测得此时含水量为0。
004,则物料的临界含水量为(A），平衡水分为（C）。
A.0。
05B.0.20C.0.004 D。
0。
1963、已知物料的临界含水量为0。
18(干基,下同),先将该物料从初始含水量0.45干燥降至0。
12，则干燥终了时物料表面温度为（A ）。
A. B. C. D.4、利用空气作干燥介质干燥热敏性物料，且干燥处于降速阶段，欲缩短干燥时间，则可采取的最有效措施是（ B）。
A.提高干燥介质的温度B.增大干燥面积、减薄物料厚度C。
降低干燥介质相对湿度 D。
提高空气流速5、湿空气在预热过程中不变化的参数是（B）.A．焓 B。
干燥习题(附答案)
一、填空及问答题：1.干燥过程是_________相结合的过程，传质方向为________，传热方向为__________。
2.在总压101.33 kPa，温度20℃下(已知20℃下水的饱和蒸汽压为2.334 kPa)，某湿空气的水汽分压为1.603 kPa，现空气温度保持不变，将总压升高到250 kPa，则该空气的水汽分压为________。
3. 当湿空气的总压一定时，相对湿度ϕ仅与________及________有关。
4.恒速干燥阶段物料表面的温度等于________________________________。
该阶段除去的物料中的水的平衡蒸汽压等于_____________________________。
影响恒速阶段干燥速率的因素的有_______________________________________________________________。
5.已知在常压、25℃下水分在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿度100%ϕ=时，平衡含水量*100%0.025X ϕ==kg水/kg绝干料；相对湿度50%ϕ=时，平衡含水量*0.009X=kg水/kg绝干料。
现将湿基含水量为20%的该物料，与25℃、50%ϕ=的空气接触，则该物料的自由含水量为_________kg水/kg绝干料，非结合水分量为_________kg水/kg 绝干料。
6.进干燥器的气体状态一定，干燥任务一定。
若干燥器内部无补充加热，则气体离开干燥器的湿度H越大，干燥器的热效率越，传质推动力越_______。
7.降低废气出口温度可以提高干燥器的热效率，但废气在离开设备之前的温度的限制是________，原因是_____________。
8.在测量湿球温度时，空气速度需大于5 m/s，这是为了。
9.物料的平衡水分一定是___________水分；物料的非结合水分一定是_____________水分。
10.当某物料的干燥过程存在较长的降速阶段时，气流干燥器和流化床干燥器两者中选用________ 较为有利，原因是_____________________________________。
干燥习题库(标准答案)
干燥习题库一.填空题1.干燥进行的必要条件是物料表面所产生的水汽（或其它蒸汽）压力__________________。
*****答案*****大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压。
2.干燥这一单元操作，既属于传热过程，又属______________。
*****答案*****传质过程3.相对湿度φ值可以反映湿空气吸收水汽能力的大小，当φ值大时，表示该湿空气的吸收水汽的能力_________;当φ=0时。
表示该空气为___________。
*****答案*****小；绝干空气4.干燥速率曲线是在恒定干燥条件下测定的，其恒定干燥条件是指：_________________均恒定。
*****答案*****干燥介质（热空气）的温度、湿度、速度以及与物料接触的方式。
5.在一定空气状态下干燥某物料，能用干燥方法除去的水分为__________；首先除去的水分为____________；不能用干燥方法除的水分为__________。
*****答案*****自由水分；非结合水分；平衡水分6.已知某物料含水量X=0.4kg水.kg-1绝干料，从该物料干燥速率曲线可知：临界含水量X c=0.25kg水.kg-1绝干料，平衡含水量X*=0.05kg 水.kg-1绝干料，则物料的非结合水分为__________，结合水分为__________，自由水分为___________，可除去的结合水分为________。
*****答案*****0.15、0.25、0.35、0.2（单位皆为：kg水.kg-1绝干料）7.作为干燥介质的湿空气，其预热的目的_________________________________。
*****答案*****降低相对湿度（增大吸湿的能力）和提高温度（增加其热焓）8.当空气的湿含量一定时，其温度愈高，则相对湿度愈_______，表明空气的吸湿能力愈__________，所以湿空气在进入干燥器之____________都要经______________。
干燥习题(计算题)解答
习题解答7-25 已知湿空气的温度为20℃，水汽分压为2.335kPa ，总压为101.3kPa 。
试求： （1） 相对湿度；（2） 将此空气分别加热至50℃和120℃时的相对湿度； （3） 由以上计算结果可得出什么结论？解：（1）查表得20℃时水的饱和蒸汽压p S =2.335kPa,故相对湿度 %100%100335.2335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ 即空气已被水蒸汽饱和，不能作为载湿体。
（2）查表得50℃时水的饱和蒸汽压p S =12.34kPa,故相对湿度 %9.18%10034.12335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ 即温度升高后，ϕ值减小，又可作为载湿体。
当总压为101.3kPa 时，温度升高到100℃水开始沸腾，此时它的最大蒸汽压为101.3kPa （等于外界压力）。
当温度为120℃时，蒸汽处于过热状态，饱和水蒸气压仍为101.3kPa,故相对湿度 %3.2%1003.101335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ （3）湿空气的温度升高后，其中的水汽分压不变，但水的饱和蒸汽压随温度的升高而增加，因此，ϕ值减小，载湿能力增强，即升温对干燥有利。
7-26 已知在总压101.3kPa 下，湿空气的干球温度为30℃，相对湿度为50％，试求：（1）湿度；（2）露点；（3）焓；（4）将此状态空气加热至120℃所需的热量，已知空气的质量流量为400kg 绝干气/h ；（5）每小时送入预热器的湿空气体积。
解：（1）查得30℃时水的饱和蒸汽压p S =4.247kPa, 水汽分压：kPa p p S v 124.2247.45.0=⨯==ϕ 湿度 干气水汽/kg kg 0133.0124.23.101124.2622.0622.0=-⨯=-=v v p p p H （2）露点由kPa p v 124.2=，可查得对应的饱和温度为18ºC ，即为露点。
（3）焓干气＝＋＝kg kJ Ht H I /2.640133.0249230)0133.088.101.1(2492)88.101.1(⨯⨯⨯+++=（4）所需热量kWh kJ t t Lc Q H 35.10/10726.3)30120()0133.088.101.1(400)(401=⨯=-⨯⨯+⨯=-=（5）湿空气体积hm t H v V H /5.35027330273)0133.0244.1773.0(400273273)244.1773.0(4004003=+⨯+⨯=++⨯==7-27 常压下某湿空气的温度为25℃，湿度为0.01kg 水汽/kg 干气。
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干燥习题与题解一、填空题:1. 在湿度一定时，不饱和空气的温度越低，其相对湿度越＿＿_. ***答案*** 大2. 等速干燥阶段物料表面的温度等于__________________。
***答案*** 干燥介质一热空气的湿球温度3. 在实际的干燥操作中， 常用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿来测量空气的湿度。
***答案*** 干、湿球温度计4. 1kg 绝干空气及_____________________所具有的焓，称为湿空气的焓。
***答案*** 其所带的H kg 水汽5. 某物料含水量为0.5 kg 水.kg 1-绝干料，当与一定状态的空气接触时，测出平衡水分为0.1kg 水.kg 1-绝干料，则此物料的自由水分为_____________。
***答案*** 0.4 kg 水.kg 1- 绝干料6. 已知在ｔ＝50℃、P ＝1atm 时空气中水蒸汽分压Pw =55.3mmHg ，则该空气的湿含量H ＝＿＿＿＿＿＿＿＿；相对湿度φ＝＿＿＿.＿＿＿＿；（50℃时,水的饱和蒸汽压为92.51mmHg ） ***答案*** 0.0488， 0.5987. 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_____________________。
***答案*** 临界点 、 临界含水量 8. 干燥进行的必要条件是物料表面所产生的水汽（或其它蒸汽）压力__________________。
***答案*** 大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压。
9. 等焓干燥过程的条件是________________________________________________。
***答案*** 干燥器内无补充热，无热损失，且被干燥的物料带进，带出干燥器的热量之差可以忽略不计。
10. 作为干燥介质的湿空气，其预热的目的_______________________________________。
***答案*** 降低相对湿度（增大吸湿的能力）和提高温度（增加其热焓） 11. 当湿空气的总压一定时， 相对湿度φ仅与＿＿＿＿＿＿＿＿及＿＿＿＿＿＿＿＿有关。
***答案*** H ， ｔ12. 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φ=100％时, 平衡含水量X *%100=ϕ=0.02kg 水.kg 1- 绝干料；相对湿度φ=40％时, 平衡含水量 X *=0.007。
现该物料含水量为0.23kg 水. kg 1- 绝干料,令其与25℃,φ=40％的空气接触, 则该物料的自由含水量为＿＿＿＿＿＿kg 水.kg 1-绝干料, 结合水含量为＿＿＿＿＿＿kg 水.kg 1-绝干料,非结合水的含量为＿＿＿＿＿＿kg 水.kg 1- 绝干料。
***答案*** 自由含水量 X-X *=0.23-0.007=0.223； 结合水量为 X *%100=ϕ=0.02 非结合水量 X-X *%100=ϕ=0.23-0.02=0.2113. 影响恒速干燥速率的因素主要是干燥介质的状态，流速以及它与物料接触方式 影响降速干燥速率的因素主要是物料结构 ，含水类型，物料与空气接触方式，物料本身的温度。
***答案*** 干燥介质的状态，流速以及它与物料接触方式；物料结构，含水类型，物料与空气接触方式，物料本身的温度。
二、选择题1．气流干燥器中,干燥作用最为有效的部分是( )。
(A)粒子等速运动段； (B)粒子加速运动段(C)干燥管的中部； (D)干燥管的顶部***答*** B2．空气的干、湿球温度差越小,表明空气( )。
(A)越干燥； (B)越潮湿(C)热焓越高； (D)热焓越低***答*** B3．干燥器出口气体状态的限制条件是:气体在离开设备之前( )。
(A)不降至湿球温度； (B)不降至露点(C)不降至绝热饱和温度； (D)不降至空气的初始温度***答*** B4．干燥计算中,湿空气的热焓是以( )为基础的。
(A)1kg湿空气； (B)1kg干空气(C)1kg饱和湿空气； (D)4mol干空气***答*** B5．气体湿比容定义为( )所占有的体积。
(A)1kg湿空气； (B)1kg干气及其带有的Hkg湿汽共同(C)1kg湿气体中绝干空气； (D)1kg湿气体中湿分***答*** B6．气体的相对湿度是指在一定的总压下湿气体中的湿分蒸汽压与( )之比。
(A)气体的总压； (B)湿分在tw下的饱和蒸汽压(C)湿分在td下的饱和蒸汽压； (D)湿分在t下的饱和蒸汽压***答*** D7．湿空气经过预热器用饱和水蒸汽间接加热,温度升高,相对湿度( )。
(A)增加； (B)减小； (C)不变； (D)不确定***答*** B8．为了测准空气的湿球温度,应将干湿球温度计放在( )。
(A)不受外界干扰的静止空气中； (B)气速<5m/s的空气中(C)气速<5m/s辐射传导较强处； (D)气速>5m/s辐射传导可忽略处***答*** D9． 对一定湿度的气体,固定气体的温度,增大总压,其相对湿度( )。
(A)增大 ； (B)减小； (C)不变； (D)或增大或减小 ***答*** A10． 不饱和湿空气的干球温度t ,湿球温度W t ,露点d t 三者间的关系为( )。
(A)d W t t t >> (B) d W t t t => (C) d W t t t >= (D) d W t t t ==t=tw=td ***答*** A11． 物料含自由水分和平衡水分的相对多少取决于( )。
(A)物料含结合水分的多少 ； (B)物料含非结合水分的多少 (C)干燥介质的温度 ； (D)干燥介质的相对湿度 ***答*** D二、计算题: 1. 某厂利用气流干燥器将含水20％的物料干燥到5％ （均为湿基），已知每小时处理的原料量为1000kg ，于40℃进入干燥器，假设物料在干燥器中的温度变化不大，空气的干球温度为20℃，湿球温度为16.5℃，空气经预热器预热后进入干燥器，出干燥器的空气干球温度为60℃，湿球温度为40℃，干燥器的热损失很小可略去不计，试求: 需要的空气量为多少m 3.h 1- ?（以进预热器的状态计） 0℃时水的汽化热2491.27kJ. kg 1- ，空气与水汽比热分别为1.01与1.88kJ.kg 1-.K 1- 。
***答案*** h Kg G C /800)2.01(1000=-=25.0)20100/(201=-=X ，05263.0)5100/(52=-=X h kg X X G W C /9.157)(21=-=由ｔ－H 图得：干空气水kg kg H /011.00=，干空气水kg kg H /040.02=，干空气水kg kg H H /011.001==h kg H H W V /8..5444)/(12干空气=-=干空气kg m H v H /8441.0273/)20273(41.22)18/29/1(30=+⨯⨯+=h m Vv V H /45963/== 2. 湿物料经过七小时的干燥，含水量由28.6％降至7.4%。
若在同样操作条件下，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15.0=C X （干基），平衡含水量04.0*=X （干基） ，设降速阶段中的干燥速度为 *)(X X K u x -=（即：该段干燥速率曲线为直线。
） ***答案***40.0)6.28100/(6.281=-=X08.0)4.7100/(4.72=-=X ，05.0)8.4100/(8.4/2=-=X /221,X X X X C >>所以干燥分恒速与降速两阶段恒速段所需时间1t ，二种情况降速阶段所需时间各为2t 、/2tC C C Au X X G t )(11-=，**ln 22X X X X AK G t C x C --=，*)(X X K u C x C -= 37.2*)]/(*)ln[(/*)]/(*)ln[(/2/22/2=----=X X X X X X X X t t C C445.0)/(*)]/(*)ln[()(/12112=----=C C C X X X X X X X X t t 又h t t 712=+ h t 16.22=⇒、h t 84.41=、h t 12.5/2=；h t t 96.91/2=+ 所以需要9.96小时才能由28.6％干燥至4.8％ 3. 在一常压气流干燥器中干燥某种湿物料，已知数据如下：空气进入预热器的温度为15℃湿含量干空气水kg kg H /0073.00=，焓干空气kg kJ I /350=；空气进干燥器温度为90℃，焓干空气kg kJ I /1091=，空气出干燥器温度为50℃；湿含量干空气水kg kg H /023.02=，进干燥器物料含水量为绝干料水kg kg X /15.01=；出干燥器物料含水量为绝干料水kg kg X /01.02=；干燥器生产能力h kg G /2372=（按干燥产品计）。
试求： 1．绝干空气的消耗量； 2．进预热器前风机的流量（s m /3）； 3． 预热器加入热量（kw ）（预热器热损失可忽略）。
***答案*** 1．求绝干空气量V h Kg X G G C /7.234)1/(22=+= h kg X X G W C /9.32)(21=-=h kg H H W V /2096)/(12干空气=-=2．求风机流量Ｖ干空气kg m H v H /825.0273/)15273(41.22)18/29/1(30=+⨯⨯+=h m Vv V H /17293/==3．求预热器加入热量Q ： kW h kJ I I V Q 08.43/155104)1(0==-=4．有一连续干燥器在常压下操作，生产能力为1000 kg/h (以干燥产品计）。
物料水分由12%降至3%（均为湿基），空气的初温为25℃，湿度为0.01 kg 水/kg 干空气，经预热器后升温至70℃，干燥器出口废气的干球温度为45℃。
设空气在干燥器进出口处焓值相等。
试求：（1）在H-I 图上表示空气的状态变化过程； （2）初始状态下的空气用量为多少m 3/s ？2． 解：（1）干燥系统示意图见附图1。
在H-I 图上的空气状态变化见附图2。
预热器干燥器t 0=25o C H 0=0.01t 1=70o Ct 2=45o Cw 1=0.12w 2=0.03G 2=1000 kg/h附图1 干燥系统示意图HIt 0t 2t 1012附图2 空气状态变化图（2）求空气用量蒸发水分量 kg/h 3.10212.0103.012.010*******=--⨯=--=w w w G W因水分在干燥器进出口处焓值相等，所以I 1=I 2，即（1.01+1.88H 1)t 1+2500 H 1=(1.01+1.88H 2) t 2+2500 H 2因H 1=H 0=0.01 kg/kg, t 1=70℃, t 2=45℃, 故有（1.01+1.88×0.01) ×70+2500×0.01=(1.01+1.88H 2) ×45+2500H 2解得H 2=0.107 kg/kg干空气用量 L=W/(H 2-H 1)=102.3/(0.107-0.01)=1054.6 kg/h 空气的湿比容s h kg t H v H /m 251.0/m 7.9021054.60.856V /m 856.027325273)01.0244.1772.0(273273)244.1772.0(33310==⨯==+⨯⨯+=++=积流量初始状态下的湿空气体干空气。