《化工原理》(下)第5章_干燥(6习题课) - 副本

解答：
(1) G1=400kg/h, Gc=400×0.90=360kg/h X1=10/90=0.111, X2=0.005/0.995=0.00502 ∴W=Gc(X1-X2)=38.2kg/h (2)已知新鲜空气的流量为1800m3/h，则根据新鲜空气的质量体 积vH,可得绝干气的消耗量。 vH=（1/29+H/18）×22.4×(273+t)/273×1.013×105/P =0.86m3/kg
5、该制品处于降速干燥阶段。降速干燥速率主要取决于材 料内部水分迁移的速率，而与外界湿空气风速、压力等因 素关系不大，所以说他的建议不可取。但如果采取提高空 气温度的措施，则由于可以提高物料的温度，进而提高物 料内部水分迁移的速率，因此可以通过提高空气温度来加 速干燥。Leabharlann 计算题物料恒算
在一连续干燥器中干燥盐类结晶，每小时处理湿物料为 1000kg，经干燥后物料的含水量由40%减至5%（均为湿基）， 以热空气为干燥介质，初始湿度为0.009kg水／kg绝干气， 离开干燥器时湿度为0.039kg水／kg绝干气，假定干燥过程 中无物料损失，试求： 水分蒸发量W （kg水／h）； 干空气消耗量L（kg绝干气／h）； 原湿空气消耗量L’(kg原空气／h)； 干燥产品量（kg／h）。
(2) 现将物料均匀地平铺在两个与上相同尺寸的浅盘内并在同 样的空气条件下进行干燥，只需4小时便可将物料的水分 降至2%（湿基），问物料的临界含水量有何变化？恒速 及降速两个干燥阶段的时间各为多少小时？
解答

(1) 已知X1=0.176,Xc=0.064,X*=0.0101,X2=0.0204 Gc=10(1-0.15)=8.5kg/h
Q=L(I1-I0)=1.57×105kJ/kg

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：

（2）迭代计算
基本概念
1、饱和空气在恒压下冷却，温度由t1降至t2，此时
其相对湿度
度 ，露点
，湿度
。 ，相对湿度 。
，湿球温
2、对不饱和空气进行加热，使温度由t1升至t2，此 时其湿球温度 点 湿度越 ，湿度 ，露
3、在湿度一定时，不饱和空气的温度越低，其相对 ；不饱和空气中水蒸汽分压越高，其
湿度越
。
4、已知在常压及25℃下水份在某湿物料与空气之间的平衡
恒速阶段：
1
Gc (X1 X c ) SU c
8.5 (0.176 0.064) 4.83h 0.5 0.394

降速阶段：U与（X-X*）成正比
Gc ( X c X * ) X 2 X * 2 ln SU c Xc X * 8.5 (0.064 0.0101 ) 0.064 0.0101 ln 3.86h 0.5 0.394 0.0204 0.0101

需要的空气量为多少m3/h？（以进预热器的状态计）
空气进干燥器的温度？ （已知0℃时水的汽化热2491.27kJ/kg，空气与水汽比热 分别为1.01与1.88kJ/kg.K。）
干燥速率
某湿物料质量为10kg，均匀地平铺在底面积为0.5m2的浅盘 内并在恒定干燥条件下进行干燥，物料的初始含水量为15%， 已知在些条件下物料的平衡含水量为1%，临界含水量为6% （均为湿基），并已测出恒速阶段的干燥速率为 0.394kg/m2· h，假定降速阶段的干燥速率与物料的自由含水 量（干基）成线性关系，试求： (1) 将物料干燥至含水量为2%（湿基），所需要的总干燥时 间为多少小时？

热量恒算

以空气为干燥介质干燥某种湿物料，原空气用量为 1800m3/h，温度为30℃，湿度为0.012Kg/Kg。空气先经间 壁式加热器预热至100℃后再进入干燥器；湿物料处理量 为400Kg/h，要求从含水率10%干燥至0.5%（均为湿基）。 若干燥过程可视为等焓过程，试确定：
(1) 水份汽化量； (2) 空气离开干燥器时的温度和湿度； (3) 加热器对空气提供的热量。
Kg水/Kg绝干料，非
5、用湿空气干燥某湿物料，该物料中含水量为50%（干
基），已知其临界含水量为120%（干基）。有人建议提高
空气流速来加速干燥，你认为他的建议是否可取？为什么？
参考答案
1、不变，下降，下降，下降 2、上升，下降，不变，不变 3、大，高 4、自由含水量 结合水量为 非结合水量 X－X2*=0.23－0.007=0.223 X1*=0.02 X－X1*=0.23－0.02=0.21
∴L=1800/0.83=2169kg/h
L(H2-H1)=W, ∴H2=0.030kg水/kg绝干气
I1=(1.01+1.88H1)t1+2490H1=133.2kJ/kg I2=I1 ∴t2=54.9℃ (3) 由于I0=(1.01+1.88H0)t0+2490H0=60.9kJ/kg
所以加热器提供的热量为;
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℃，相对湿
度=40％的空气接触，则该物料的自由含水量为
水/Kg绝干料，结合水含量为 结合水的含量为 Kg水/Kg绝干料。
Kg