《化工原理》第13章 干燥 复习题
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, 0.598
7. 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。
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0.1
kg/(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0.1
min-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?
化工原理干燥试题及答案
化工原理干燥试题及答
案
文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
干燥
一、填空题:
1、空气湿度的测定是比较麻烦的,实际工作中常通过(),然后经过计算得到。
2、一定状态的空气容纳水分的极限能力为()
3、物料与一定湿度的空气接触,不能被除去的水分称为()。
4、干燥过程可分为两个阶段:()和(),两个干燥阶段的交点称为(),与其对应的物料含水量称为()。
5、恒速干燥阶段又称为(),其干燥速率的大小取决于()。
6、降速干燥阶段又称为(),其干燥速率的大小取决于(),与外部的干燥条件关系不大。
随()的不同而异。
7、临界含水量X
8、平衡水分X*与()有关。
9、在连续干燥中,常采用湿物料与热空气并流操作的目的在于(),代价是()。
10、干燥过程中采用中间加热方式的优点是(),代价是()。
11、干燥过程中采用废气再循环的目的是(),代价是()。
12、干燥速率是指(),其微分表达式为()。
13、恒速干燥阶段干燥时间T=()
14、若降速干燥阶段的干燥速率与物料的含水量X呈线性变化,干燥时间T=()
15、干燥器按加热的方式可分为(),(),()和介电加热干燥器。
16、干燥器中气体和物料的流动方式可分为()、()和()。
17、结合水分和非结合水分的区别是()。
时,若水的初温不同,对测定结果()影响(有或没18、测定湿球温度t
W
有)。
二、判断题:
1、只要知道湿空气的性质参数(如湿度H,相对湿度φ,比容vH,比热CH,
,绝热饱和温度tas,露点td)中的任意两个焓IH,干球温度t,湿球温度t
化工原理干燥练习题
化工原理干燥练习题
干燥是化工过程中常用的一种操作,其目的是将含有水分或其他溶剂的物料通过升高温度,加速水分的挥发以达到干燥的目的。本文将介绍一些化工原理与干燥相关的练习题,以帮助读者加深对该领域的理解。
题目一:
一个含有10%水分的固体物料需要通过干燥工艺将其水分含量降低到2%。若初始物料重量为100 kg,初始干物质物料的质量为多少?
解答一:
假设初始物料中的水分质量为m1,干物质的质量为m2。根据题目信息可得:
初始物料总质量 = 初始水分质量 + 初始干物质质量
m1 + m2 = 100 kg
初始水分所占比例 = 初始水分质量 / 初始物料总质量
10% = m1 / (m1 + m2)
解以上两个方程组,可以得到初始干物质质量m2 = 81.82 kg。
题目二:
某化工厂需要对一种液态原料进行干燥,液态原料的水分含量为20%。干燥工艺中,首先通过加热将液态原料中的水分部分蒸发,而后
将蒸发后的水分和残留的液体分离。如果每小时处理20 kg的液态原料,而每小时处理的蒸发水为4 kg,求每小时所需热量。
解答二:
根据题目信息,在每小时处理的液态原料中,含水量为20%,即水
分质量为4 kg。由此可得,每小时待处理的干物质质量为16 kg。
在干燥过程中,蒸发水和残留的液体分离需要消耗热量。蒸发水的
蒸发潜热为2260 kJ/kg,因此每小时所需热量为:
每小时所需热量 = 每小时处理的蒸发水量 * 蒸发水的蒸发潜热
= 4 kg * 2260 kJ/kg
= 9040 kJ
综上所述,每小时所需热量为9040 kJ。
化工原理干燥练习题
与最终状态时,传热,传质的方向及过程进行的极限状
态?(即最终时液态 θ2 ,气态 t2 ,及湿度 H2 )
解:空气与水 {传传热质能推力动力∆t∆p
初:传热 t1 = 550c,θ1 = 20 0c, 气 → 水
传质:查 20 0c, ps = 2.337KPa
3.已知 t1 = 30 0c,td = 20 0c,V = 1000m3 / h 除去水W = 2.5Kg / h, t3 = 60 0c,p为常压。 求:1)t2 , H2
2)φ3
3)画出空气的状态轨道图。
解:先定1时状态 (t1, H1)
由 td = 20 0c 时,p = ps
查 20 0c, ps = 2.337KPa
随 θ ↑, ps ↑ ,传质推动力 p − ps ↓
当 θ = td = 37 0c 时, p = ps 传质停止。
但传热,t = 550c > 37 0c 空气仍给水传热。
当空气 θ > 37 0c后,ps > p ,传质改变方向。
由水→空气,水汽化需要热量,由于空气为大量,故吸热
来自于水自己,但在初始,空气给水热>水汽化需热,水
求 H2 ,由 I1 = I2
I1 = (1.01+1.88H0 )t1 + 2490H0 = (1.01+1.88× 0.007) × 90 + 2490× 0.007 = 110.33(KJ / Kg)
化工原理干燥试题及答案
干燥
一、填空题:
1、空气湿度的测定是比较麻烦的,实际工作中常通过(),然后经过计算得到。
2、一定状态的空气容纳水分的极限能力为()
3、物料与一定湿度的空气接触,不能被除去的水分称为()。
4、干燥过程可分为两个阶段:()和(),两个干燥阶段的交点称为(),与其对应的物料含水量称为()。
5、恒速干燥阶段又称为(),其干燥速率的大小取决于()。
6、降速干燥阶段又称为(),其干燥速率的大小取决于(),与外部的干燥条件关系不大。
7、临界含水量X0随()的不同而异。
8、平衡水分X*与()有关。
9、在连续干燥中,常采用湿物料与热空气并流操作的目的在于(),代价是()。
10、干燥过程中采用中间加热方式的优点是(),代价是()。
11、干燥过程中采用废气再循环的目的是(),代价是()。
12、干燥速率是指(),其微分表达式为()。
13、恒速干燥阶段干燥时间T=()
14、若降速干燥阶段的干燥速率与物料的含水量X呈线性变化,干燥时间T=()
15、干燥器按加热的方式可分为(),(),()和介电加热干燥器。
16、干燥器中气体和物料的流动方式可分为()、()和()。
17、结合水分和非结合水分的区别是()。
18、测定湿球温度t W时,若水的初温不同,对测定结果()影响?(有或没有)。
二、判断题:
1、只要知道湿空气的性质参数(如湿度H,相对湿度φ,比容vH,比热CH,焓IH,干球温度t,湿球温度t W,绝热饱和温度tas,露点td)中的任意两个就可确定其状态。()
2、温度为t的湿空气,增大湿度其湿球温度升高。()
3、同一房间内不同物体的平衡水汽分压相同,温度相等。()
《化工原理》第13章_干燥_复习题
(2)提高热空气通过物料的流速 (3)改变热汽空气与物料的接触方式 (如将物料充分分散在气流中,增大气、固两相接触表面,或气流垂直 通过比平行通过物料层效果好)。 3. 测定湿球温度时,当水的初温不同时,对测量结果有无影响?为什 么? ***答案*** 无影响。若水温等于空气温度时,则由于湿纱布表面的水 分汽化而使其水温下降、若水温高也会降温(一方面供给水分汽化需要 的热量,一方面散热至空气中)、若水温低、则水分汽化需要的热量就 会从空气中吸热。最终都会达到湿、热平衡(即所测的温球温度)。 4. 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? ***答案*** 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。 5. 如何强化干燥过程? ***答案*** 强化干燥过程要依据干燥的不同阶段而采取不同的措施。 在等速干燥阶段:要使干燥速率提高,其措施:增大热空气的温度、降 低其湿度;增大热空气的流速;改变其接触方式(如垂直流过物料层效 果比平行好,若将物料充分分散于气流中更好) 在降速干燥阶段:主要改变物料的尺寸(变小)、厚度(减薄)或将 物料充分分散于气流中增大其气、固两相的接触面积或加强搅拌等措施 来提高干燥速率。 6. 为什么临界含水量Xc的确定对于如何强化具体的干燥过程具有重要的 意义?下列两种情况下Xc将会变大还是变小? (1)提高干燥时气流速度 而使恒速阶段的干燥速率增大时;(2)物料的厚度减小时。试从干燥 机理加以分析。 ***答案*** 干燥中,与临界点对应的物料含水量xc称为临界含水 量。临界点是恒速与降速阶段之分界点。在恒速阶段与降速阶段内,物 料干燥的机理和影响干燥速率的因素是各不相同的。 物料在干燥过程 中,一般均经历预热阶段、恒速干燥阶段和降速干燥阶段,而其中恒速 阶段和降速阶段是以物料的临界含水量来区分的。若临界含水量xc值 愈大,便会较早地转入降速干燥阶段,使在相同的干燥任务下所需的干 燥时间愈长。由于两个干燥阶段物料干燥的机理和影响干燥速率的因素 不同,因此确定xc值对于如何强化具体的干燥过程有重要的意义。 因为临界含水量随物料的厚度和干燥条件而不同,所以对两种情况下x 值的变化可作如下的分析: (1)xc↑ 提高干燥时气流速度可导
第13章 干燥习题.
H1 H 0 0.005kg / kg干空气
t2 40 ℃ H 2 0.0447kg / kg干空气
L 0.76kg / s
预热器的传热速率
1
1
Q p LcH (t1 t0 ) L1.01 1.88H 0 t1 t 0
习题课
89kJ / s
3
1
1
物料是否返潮?假设干燥器为理想干燥器。
习题课
解: L 化 工 原 理 - - 2 0
4
W w1 w2 G1 H2 H0 1 w2 H 2 H 0
干燥器内经历等焓过程, I1 I 2
1.01 1.88H1 t1 2492H1 1.01 1.88H 2 t2 2492H 2
习题课
6
化 工 原 理 - - 2 0
1
1
实际干燥过程举例 常压下拟用温度为 20℃、湿度为 0.008kg水 /kg干气的空气干 燥某种湿物料。空气在预热器中被加热到90℃后送入干燥室, 离开时的温度为 45℃、湿度为 0.022kg水/kg干气。现要求每 小时将 1200kg 的湿物料由含水率 3% (湿基)干燥至 0.2% (湿基),已知物料进、出口温度分别为20℃和60℃,在此 温度范围内,绝干物料的比热为 3.5kJ/(kg· ℃),水的平均比 热为 4.19 kJ/(kg℃) 。干燥设备热损失可按预热器中加热量 的5%计算。试求: (1)新鲜空气用量,kg/h; (2)预热器的加热量QP,kW; (3)干燥室内补充的热量Qd,kW; (4)热效率。
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, 0.598
7. 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。
化工原理干燥练习题
干燥试题
一、填空题
1. 离开干燥器的湿空气温度t2比绝热饱和温度_____.目的是___________.
高20-50K、防止干燥产品反潮
2. 物料中的水分与空气达到平衡时,物料表面所产生的水蒸汽分压与空气
中水蒸汽分压__________________.
相等
3. 非吸水性物料,如黄沙、瓷土等平衡水分接近于_______________.
零
4.未饱和湿空气与同温度水接触,则传质方向为________。若未饱和空气中的水汽分压与水表面的饱和蒸汽压相同,则传热方向为________ 。水向空气传递;热量向空气传递
5.未饱和湿空气与同温度水接触,则传质方向为________。若未饱和空气中的水汽分压与水表面的饱和蒸汽压相同,则传热方向为________ 。水向空气;空气向水
6.固体物料的去湿方法主要有、、和
。机械去湿、吸附去湿、冷冻去湿、供热去湿
7.干燥过程的供热式有、、和
。传导、对流、辐射、介电
8.空气干燥过程的实质为和两个过程。传热、传质
9.湿空气的性质是以为基准来描述的。1kg绝干空气
10. 干燥的必要条件是、
。
11.常见的干燥器类型主要有、、
和。气流干燥器、转筒干燥器、流化干燥器
12.物料中的水分,按能否除去可分为和。自由水、平衡水
13.物料中的水分,按除去的难易程度的不同可分为和。结合水、非结合水
14.干燥速率是指。单位时间单位干燥面积所除去的水分量。
15.干燥曲线一般分为、和三个阶段。升温干燥阶段、恒速干燥阶段、降速干燥阶段
16.影响干燥速率的因素主要为、、、、、空气的温度,相对湿度,物料含水量,物料的形状、粒度
化工原理练习题(干燥)
化⼯原理练习题(⼲燥)
化⼯原理练习题(⼲燥)
⼀.填空题
1. ⼲燥这⼀单元操作,既属于传热过程,⼜属______________。
2. 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___________。
3. 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。
4. 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__________。
5. 已知某物料含⽔量X =0.4kg⽔.kg 绝⼲料,从该物料⼲燥速率曲线可知:临界含⽔量X =0.25kg⽔.kg 绝⼲料,平衡含⽔量
X*=0.05kg ⽔.kg 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________。
6. 对于不饱和空⽓,表⽰该空⽓的三个温度,即:⼲球温度t,湿球温度t 和露点t 间的关系是______________。
7. 等速⼲燥阶段物料表⾯的温度等于__________________。
8. 湿空⽓通过预热器预热后,其湿度___________,热焓______________,相对湿度__________。(增加、减少、不变)
9. 对不饱和空⽓通过间壁换热器进⾏加热,使温度由t升⾄t,此时其湿球温度____,相对湿度_____,露点_____,湿度____。
化工原理干燥计算题
1、将在常压下温度为30℃、相对湿度为20%的新鲜空气,通过第一加热器加热到某温度后,在通过一喷水室进行绝热冷却增湿到饱和状态,得到温度为45℃的湿空气,在H-I 图上画出空气状态变化的过程示意图。
2、将在常压下温度为30℃、相对湿度为20%的新鲜空气,通过第一加热器加热到某温度后,再通过一喷水室进行绝热冷却增湿到饱和状态,最后通过第二加热器加热到温度为45℃、相对湿度为40%的湿空气,试在H-I 图上示意绘出空气状态变化情况。
3、一常压干燥器欲将1200kg/h 的湿含量为5%的湿物料干燥至1%(湿基),所用空气的t 0=20℃、ϕ0=75%、湿空气量V=2500m 3/h 。干燥器出口空气的干球温度为50℃。假定为绝
热干燥过程。又已知预热器以125 ℃的饱和水蒸气加热空气,其传热系数为40W/m 2℃,求单位面积预热器所需传热量(预热器热损失不计)。
3、X 1=5/95=0.0526 X 2=1/99=0.0101 G c = 1200(1-0.05)=1140kg/h
W=1140(0.0526-0.0101)=48.45kg/h
根据t 0 =20℃、ϕ0 =75% ,由t-H 图,查得H 0=0.011kg/kg 干气
()()273
20273011.0244.1773.027*******.1773.0000+⨯+=++=t H v H =0.844m 3/kg 干气
L=2500/0.844=2961kg 干气/h
H 2=W/L+H 1=48.45/2961+0.011=0.0274 kg/kg 干气
化工原理干燥复习题(精)
16、干燥操作中,干燥介质(不饱和湿空气)经预热器后, 湿度__, 温度__。当物料在恒定干燥条件下用空气 进行恒速对流干燥时, 物料的表面温度等于_ _温度
17、在1atm下,不饱和湿空气的温度为295K,相对温度为60
%,当加热到373K时,该空气下列状态参数将如何变化?(只 填变化的情况,不填变化的具体数值) 湿度___, 相对
_空气,传质方向:水____空气。 (用箭头符号表示)已
知30℃、40℃下水的饱和蒸汽压分别为4.2472和7.3766kPa 。
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20、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*=0.02kg水/kg绝
干料;相对湿度φ=40%时,平衡含水量 X*=0.007。现该物料
22、湿空气在293K和总压101.3kN.m-2下,湿度为0.0438kg 水/kg绝干气,则100m3该空气中含有的绝干空气量L为__ __kg绝干气。
计算题:
1、某连续干燥器的生产能力为300kg/h(产品),现要将湿物料
从含水量4%干燥至含量0.2%(均为湿基),湿空气的干球温度 为39℃,H0=0.01kg水汽/kg干空气,经预热器预热到83℃后进入 干燥器。已知废气离开干燥器的温度为59℃,且干燥为等焓过 程。试求: (1)每小时处理的湿料量为多少kg?(2)绝干空气消耗 量为多少kg/h? (3)若风机设置在新鲜空气入口处,其风量为若 干m3/h?
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W t t ,当0W
t 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ϕ ,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ϕ ,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 ,ϕ ,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 ,ϕ ,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 t 7、干燥这一单元操作,既属于传热过程,又属______________。答案: 传质过程
化工原理干燥复习题
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__________________。
2、干燥这一单元操作,既属于传热过程,又属______________。
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___________。
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。
5、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.
6、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__________.
7、已知某物料含水量X1=0.4kg水/kg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绝干料,平衡含水量X*=0。05kg水/kg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________。
8、作为干燥介质的湿空气,其预热的目的____________________________
_____________________。
9、当空气的湿含量一定时,其温度愈高,则相对温度愈_______,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______________。
化工原理干燥习题
八干燥习题解答
1 解:
由露点温度t D =15℃, 得:
lgP D =7.11212-1204.67/(15+223.5); P D =115.1(mmHg)
该体系温度下丙酮的饱和蒸汽压
P s=115.1/0.4=287.75(mmHg)
由lgP s=A-B/(t+C)
lg287.75=7.11212-1204.67/(t+223.5)
所以体系温度: t=35.4℃
2. 解:
20℃水饱和蒸汽压P s=17.54(mmHg).则
φ=P v /P s=12.03/17.54=0.686
H=0.622P v/(P-P v)=0.622×12.03/(760-12.03)=0.01
H s=0.622P s/(P-P s)=0.622×17.54/(760-17.54)=0.0146
总压加倍时,P v=2×12.03=24.06>17.54,
故水汽凝结,温度为饱和状态,此时
φ=P s/P s=1
H s=0.622P s/(P-P s)=0.622×17.54/(1520-17.54)=0.00726[Kg水/Kg干气]
总压减半时,分压亦减半故P v=6.01mmHg
φ=P v/P s=6.01/17.54=0.343
H=0.622P v/(P-P v)=0.622×6.01/(380-6.01)
=0.0099≈0.01[Kg水/Kg干气]
H s=0.622P s/(P-P s)=0.622×17.54/(380-17.54)=0.03[Kg水/Kg干气]
由此看出总压增加H s↓,φ↑, 总压减少H s↑,φ↓,由此干燥过程中加压不利,一般均在常压或减压下操作。
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《化工原理》第十三章干燥复习题及参考答案
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. 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
3. 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。
4. 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。
***答案*** 物料的性质;物料的性质和接触的空气状态
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 =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. 固体物料的干燥,一般分为_________________两个阶段。**答案*** 恒速和降速
9. 在对流干燥器中最常用的干燥介质是_______________,它既是__________又是______。***答案*** 不饱和的热空气、载热体、载湿体
10. 对于不饱和空气,表示该空气的三个温度,即:干球温度t,湿球温度t w和露点t d间的关系是______________。***答案*** t>t w>t d
11. 在干燥过程中,当物料中表面水分汽化速率___________内部水分扩散速率时,干燥即进入恒速干燥阶段。***答案*** 小于
12. 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
13. 根据水分与物料的结合方式不同,其物料中的水分可分_______________
_________________。***答案*** 吸附水分、毛细管水分、溶胀水分
14. 湿空气通过预热器预热后,其湿度___________,热焓______________,相对湿度__________。(增加、减少、不变) ***答案*** 不变、增加、减少
15. 饱和空气在恒压下冷却,温度由t1降至t2,此时其相对湿度___,湿度_____,湿球温度_____,露点_____。***答案*** 不变,下降,下降,下降。
16. 恒定的干燥条件是指空气的______、______、______以及____________都不变。***答案*** 湿度、温度、速度,与物料接触的状况
17. 测定空气中的水汽分压的实验方法是测量_______. ***答案*** 露点。
18. 对于为水蒸汽所饱和的空气,则其干球温度t,湿球温度tw,绝热饱和温度tas,露点温度td的关系是t__td _tw __tas 。***答案*** =,=,=,=。
19. 干燥操作的必要条件是_____________________________
干燥过程是__________相结合的过程。
**答案*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。∴H=0.0276-(1.09/2423.7)(50-30)=0.0186kg水.kg 绝干气
20. 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*=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=0.02 非结合水量X-X=0.23-0.02=0.21
22. 若维持不饱和空气的湿度H不变,提高空气的干球温度,则空气的湿球温度___,露点___,相对湿度___(变大,变小,不变,不确定)。
***答案*** ↑,不变;↓;
23.用相对湿度φ=0. 6的空气干燥含水量为0.43(干基)的湿木材。木材水份含量和空气相
对湿度的关系如图所示。
则平衡水份=__________;
自由水份=__________;
非结合水份=__________。
并将有关水分数据标注在图上。
24. 恒定条件下恒定干燥传质速率方程是___________;恒定条件下恒速干燥传热速率方程是__________。
***答案***
U =-GcdX/(Adθ)=K X(H W-H),Q=αA(t-t W)
25. 湿空气在293K和总压101.3kN.m-2下,湿度为0.0438kg水.kg-1绝干气,则100m3该空气中含有的绝干空气量L为____________kg绝干气。
***答案*** L=112.7kg绝干气
二、选择题
1.影响降速干燥阶段干燥速率的主要因素是()。
A. 空气的状态;
B.空气的流速和流向;
C. 物料性质与形状。***答案*** C
2. 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()干燥介质中水汽(或其它蒸汽)的分压。
A. 等于;
B. 小于;
C. 大于***答案*** C
3. 若离开干燥器的空气温度(t )降低而湿度(H )提高,则干燥器的热效率会(),而空气消耗量会()。
A. 减少;
B. 不变;
C. 增加; ***答案*** C、 A
4. 干燥过程中预热的热量消耗随空气进入预热器的温度的降低而()。所以干燥在任务相同的条件下()的热量消耗量大于其它季节,故预热器的传热面积应以()为计算基准。
A. 冬季;
B. 夏季;
C. 增加;
D. 不变;
E. 减少
***答案*** C、A、 A
5. 湿空气在预热过程中不变化的参数是( )
A. 焓;
B. 相对湿度;
C. 露点温度;
D. 湿球温度。***答案*** C
6. 指出“相对湿度,绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中,哪一个参量与空气的温度无