化工原理干燥典型习题
化工原理干燥习题
《化工原理》第九章干燥一、填空题：1.按操作方式分类,干燥可分为和 .答案:连续干燥,间歇干燥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__________________。
答案：大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压。
3.干燥这一单元操作，既属于传质过程，又属______________。
答案:传热过程4.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。
答案:物料的性质；物料的性质和接触的空气状态6.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）7.除去固体物料中湿分的操作称为。
答案: 干燥8.空气经过程达到饱和的温度称为绝热饱和温度。
答案: 绝热增湿9. 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10.湿空气的焓湿图由等湿度线群、等温线群、、水气分压线和相对湿度线群构成。
答案:等焓线群11.在进行干燥操作时，湿空气不可作为干燥介质。
答案:饱和（或φ=1）12.表示单位质量绝干部空气中所含空气及水气的总容积称为湿空气的。
答案:比容13. 某物料含水量为0.5 kg水.kg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绝干料，则此物料的自由水分为_____________。
答案: 0.4 kg水.kg绝干料14. 表面的温度等于________________，而在干燥的降速阶段物料的温度_________________。
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%。
化工原理干燥习题与题解整理版
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‡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 _________________________ 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 二绝干料，当与一定状态的空气接触时，测出平衡水分为 0.1kg 水.kg 二绝干料，则此物料的自由水分为 ______________ 。
***答案***0.4 kg 水.kg 」 绝干料 6. 已知在50C 、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©二 ; （50E 时，水的饱和蒸汽压为92.51mmH© *** 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 ____________________________________________________ o_ ***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 *** 自由含水量 X-X *=0.23-0.007=0.223 ; 结合水量为 X d 00%=0.02非结合水量 X-X &00%=0.23-0.02=0.2113. _____________________________________________________________ 影响恒速干燥速率的因素主要是 ______________________________________________________ ; 影响 降速干燥速率的因素主要是 _____ ____________________________________ 。
《化工原理(下)》——干燥习题
在常压下用连续干燥器干燥含水1 4 、 在常压下用连续干燥器干燥含水 1.5% （ 湿 的物料。 基 ） 的物料 。 干燥器的处理能力为 G1=2.56 kg/s， 物料进口温度为25 25℃ kg/s ， 物料进口温度为 25℃ ， 产品出口温度 35℃ 其中含水0 湿基） 为 35℃ ， 其中含水 0.2% ( 湿基 ） ， 绝干物料 的比热为1 kJ/kg. 的比热为1.842 kJ/kg.K，原湿空气的湿度为 kg水 /kg干空气 干空气， 0.0165 kg 水 /kg 干空气 ， 在预热器内加热至 95℃ 后再送入干燥器， 95℃ 后再送入干燥器 ， 干燥器中不再补充热 量 。 已知 空气离 开干燥 器时的 干球温 度为 65℃ 干燥器中热损失为586 kJ/kg汽化水 汽化水， 65℃，干燥器中热损失为586 kJ/kg汽化水， 试求： 干燥产品流量； 试求：(1) 干燥产品流量； 空气消耗速率（kg干空气/s） 干空气/s (2) 空气消耗速率（kg干空气/s）。
1、在连续干燥器中用热空气作干燥介质对晶 体物料进行干燥。 体物料进行干燥。湿物料的处理量为 1600kg/h， 1600kg/h，进、出干燥器的湿基含水量分别 0.12及0.02；空气进、 为0.12及0.02；空气进、出干燥器的湿度分 别为0.01 0.028。忽略物料损失， 0.01及 别为0.01及0.028。忽略物料损失，试求水 分蒸发量、 分蒸发量、单位空气消耗量及新鲜空气消耗 量和干燥产品量。 量和干燥产品量。
1 、 露点是指空气的总压恒定，（ 露点是指空气的总压恒定， ） 的情况下冷 却至饱和时的温度。 却至饱和时的温度。 A. 焓不变 B. H不变 C. 相对湿度不变 湿空气经预热后，空气的焓增大， 2、湿空气经预热后，空气的焓增大，而（ ） A. H、φ都升高 B. H、φ都降低 不变， C. H不变，φ降低 3、对于恒速干燥阶段，下列哪个描述是错误的？ A.干燥速度与气体的性质有关 B.干燥速度与气体的流向有关 C.干燥速度与气体的流速有关 D.干燥速度与物料种类有关
11hg化工原理：干燥习题
干燥习题1、对流干燥操作的必要条件是（ ）；干燥过程是（ ）相结合的过程。
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（ ）。
3、恒定得干燥条件是指（ ）、（ ）、（ ）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ϕ较大时，则湿物料得平衡水分相应（ ），自由水分相应（ ）。
5、恒速干燥阶段又称（ ）控制阶段，影响该阶段干燥速率的主要因素是（ ）；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（ ）。
6、在恒速干燥阶段，湿物料表面的温度近似等于（ ）。
7、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？（ ）。
8、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100%φ= 时, 平衡含水量*0.02/X kg kg =水绝干物料；相对湿度40%φ=时, 平衡含水量 *0.007X =。
现该物料含水量为0.23/kg kg 水绝干物料，令其与25℃, 40%φ=的空气接触, 则物料的自由含水量为（ ）/kg kg 水绝干物料,结合水含量为（ ） /kg kg 水绝干物料,非结合水的含量为（ ）/kg kg 水绝干物料二、选择题1、已知湿空气的如下两个参数，便可确定其他参数（ ）。
A ．p H , B.d t H , C.t H , D.as t I ,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（ ）。
A.0.05B.0.20C.0.004D.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θ为（ ）。
化工原理干燥典型习题
化工原理干燥典型习题————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：ﻩ干燥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。
平衡水分是在一定空气状态下不能被干燥除去的水分，是干燥的极限。
结合水只与物料的特性有关,而与空气的状态无关。
结合水是能与饱和湿空气平衡的湿物料所含水分的最低值，湿物料的含水量低于此值便会从饱和湿空气中吸收水分。
一般地,结合水的一部分是自由水分，其能被干燥除去;另一部分是平衡水分，其不能被一定状态的空气干燥除去。
３、如何区别平衡水分和自由水分? （5分）４、请示意性的画出湿空气的湿焓图，对于任意空气状态指出它的状态点:水气分压ｐ，湿度H；焓I;露点ｔd；湿球温度t W;相对湿度φ。
水气分压p，湿度H;焓I;露点tｄ;湿球温度ｔW;相对湿度φ画出图（2分)并指出上述六个参数。
(4分)5、湿球温度６、绝热饱和温度下册干燥湿度、相对湿度、焓带循环的干燥器物料衡算（求循环量)热量衡算(求温度)预热器热量【例5-5】三、请回答下列问题(10分)３、（20分）某种湿物料在常压气流干燥器中进行干燥，湿物料的流量为1ｋg/ｓ，初始湿基含水量为3.５%,干燥产品的湿基含水量为0．５%。
空气的状况为：初始温度为２5℃，湿度为０.00５kg水分/ｋg干空气，经预热后进干燥器的温度为１40℃，若离开干燥器的温度选定为60℃，试计算需要的空气消耗量及预热器的传热速率。
假设空气在干燥器内经历等焓过程,Ｉ=(１.01+1．88H)t+24９0Ｈ。
一、（20分）采用常压干燥器干燥物料，每小时处理2000kg ，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H ０=0．009kg 水/kg 绝干空气，经预热器加热至１20︒Ｃ后进入干燥器中,离开干燥器时废气温度为４０︒Ｃ,若在干燥器中空气状态沿等焓线变化。
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/hW=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()()27320273011.0244.1773.027*******.1773.0000+⨯+=++=t H v H =0.844m 3/kg 干气L=2500/0.844=2961kg 干气/hH 2=W/L+H 1=48.45/2961+0.011=0.0274 kg/kg 干气I 0=(1.01+1.88×0.011)×20+2492×0.011=48.0kJ/kg 干气I 2=(1.01+1.88×0.0274)×50+2492×0.0274=121.3kJ/kg 干气绝热干燥过程I 1=I 2，即I 1=(1.01+1.88×0.011)t 1+2492×0.011=121.3t 1=91.1℃预热器：q p =2961×(121.3-48.0)/3600=60.3kW4．在恒定干燥条件下的箱式干燥器内，将湿染料由湿基含水量45%干燥到3%，湿物料的处理量为8000㎏湿染料，实验测得：临界湿含量为30%，平衡湿含量为1%，总干燥时间为28h 。
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0Wt 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。
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＿＿＿＿。
10. 对于为水蒸汽所饱和的空气,则其干球温度ｔ,湿球温度ｔ ，绝热饱和温度ｔ ,露点温度ｔ 的关系是ｔ＿＿ｔ ＿ｔ ＿＿ｔ 。
二、问答题1. 如何强化干燥过程？2. 欲在298K时用相对湿度为60％的空气干燥木材，使其中水分降到11.5％（湿基），你认为是否可能?为什么?已知在此条件下木材的平衡水分为12％（干基）。
化工原理干燥题
化工原理干燥题化工原理干燥题：某化工厂需要将某种溶液中的水分蒸发掉，以得到干燥的产物。
该溶液的初始质量为1000 kg，水分含量为30%（质量分数），希望将水分含量降至5%。
1. 计算需要蒸发掉的水分质量。
解答：初始溶液中水分质量为1000 kg × 30% = 300 kg，希望降至的水分含量为5%，即干燥后水分质量为1000 kg × 5% =50 kg。
因此，需要蒸发掉的水分质量为300 kg - 50 kg = 250 kg。
2. 假设溶液在干燥过程中没有其他挥发物质，只有水分挥发。
如果使用热风作为热源，水分的蒸发热为2257 kJ/kg，热风的温度为150 ℃，求蒸发所需的热量。
解答：蒸发所需的热量可通过以下公式计算：蒸发热量 = 蒸发水分质量 ×水分蒸发热蒸发热量 = 250 kg × 2257 kJ/kg = 564,250 kJ3. 假设蒸发器的热效率为80%，即有20%的热量会散失或用于其他热交换过程。
求热风供给蒸发器的热量。
解答：热风供给蒸发器的热量可通过以下公式计算：热风供给热量 = 蒸发热量 / 热效率热风供给热量 = 564,250 kJ / 80% = 705,312.5 kJ4. 设热风的流量为200 m³/min，热风的平均比热容为1.007kJ/(kg·℃)，求热风的温度变化。
解答：热风的温度变化可通过以下公式计算：热风温度变化 = 热风供给热量 / (热风流量 ×热风比热容)热风温度变化 = 705,312.5 kJ / (200 m³/min × 1.007 kJ/(kg·℃)) 热风温度变化≈ 351.87 ℃因此，为达到将水分含量降至5%的要求，需要提供约705,312.5 kJ的热能，使用150 ℃的热风进行蒸发，并使热风温度上升约351.87 ℃。
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=0.686H=0.622P v/(P-P v)=0.622×12.03/(760-12.03)=0.01H 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=1H 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=6.01mmHgφ=P v/P s=6.01/17.54=0.343H=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。
3.解:H1=M苯/M氮×P v/(P-P v)=78/28×94.57/(760-94.57)=0.396[Kg苯/Kg N2]H2=78/28×95.27/(760-95.27)=0.399[Kg苯/Kg N2]氮气用量L=W/(H2-H1)=4/(0.399-0.396)=1333.3[Kg/h]V H=22.4(1/28 + 0.396/78)×(273+74)/273＝1.16[m3/Kg]∴每小时送入干燥器的气体体积为1333.3×1.16=1546.6[m3/h]4.解:(1)求出口空气的湿含量,焓及相对湿度根据t=20℃,t w =16℃,可以从H－I图查得:H0=0.01,I0=45[KJ/Kg],此空气状态加热50℃,则H1=H0=0.01,φ1=13%, I1=99KJ/Kg.此状态沿绝热线(等焓线)冷却到30℃,得185H2=0.019，Φ2=70%，I2=I1=99KJ/Kg(等焓干燥)(2)100m3新鲜空气预热到50℃所需热量及通过干燥器移走水分νH=(0.772+1.244×0.01)×(20+273)/273=0.842 m3/kg(干)绝干空气的量：L=100/0.842=118.8 Kg（干）所需热量Q=L(I1-I0)=118.8(99-45)=6415.2 KJ移走水分W=L(H2-H1)=118.8(0.019-0.01)=1.069 Kg5.解:(1) 求每小时加入干燥器的湿物料量:W=L(H2-H1)=8000(0.03-0.01)=160[Kg水/h]又因W=G1(w1-w2)/(100-w2)∴G1=W(100-w2)/(w1-w2)G1=160(100-0.5)/(3.7-0.5)=4975[Kg/h](2)废气出口温度和干燥器的热效率因为题给为理想干燥过程.即I2=I1即(1.01+1.88H1)t1+2492H1=(1.01+1.88H2)t2+2492H2(1.01+1.88×0.01)120+2492×0.01=(1.01+1.88×0.03)t2+2492×0.03解得t2=69℃I0=(1.01+1.88×0.01)20+2492×0.01=45.51[KJ/Kg]I1=(1.01+1.88×0.01)120+2492×0.01=148.4[KJ/Kg]Q p=8000(I1-I0)=8000(148.4-45.5)=823200[KJ]q p=823200/160=5145[KJ/Kg(水)]热效率的定义式不同a: 热效率ηH=q'/q pq'=(r0+C w t2)-C pθ1∴q'=(2492+1.88×69)-4.187×20=2536.0 [KJ/Kg(水)]∴热效率ηH=q'/q p=2536。
化工原理 干燥习题
将100m3的新鲜空气预热到50 ℃所需的热量
Q L( I 2 I 0 ) 118.6 (76.17 45.50) 3637 .4kJ
干燥室内蒸发的水分
W L( H 2 H0 ) 118.6 (0.018 0.010) 0.95kg
12.某干燥室每天（24h）处理结晶10t，从初始含水量10%干燥至1%（均为湿基）。 热空气温度为107 ℃、湿度0.042kg/kg干气。假设干燥室内空气绝热等焓变化， 空气离开干燥室温度65 ℃，试求每小时除去水分量、湿空气用量及每天干燥的 产品量。
Q汽化 21.67 100% 100% 20.5% Q 105.7
出口的空气的焓
I 2 (1.01 1.88H 2 )t2 2492H 2
(1.01 1.88 0.022) 60 2492 0.022 117.91 kJ / kg干气
（7）干燥系统的热效率
Q汽化 W (24921.88t2 4.19tM1 )
30.94 (2492 1.88 60 4.19 20) 78000 kJ 21.67kW
每天干燥的产品量
G2 Gc (1 X 2 ) 9 (1 0.0101 ) 9.09t
补充题： 常压下以温度为20℃、相对湿度为60%的新鲜空气为介质，干燥某 种湿物料。空气在预热器中被加热到90℃后送入干燥器，离开时的温度 为45℃、湿度为0.022kg/kg绝干气。每小时有1100kg温度为20℃、湿基 含水量为3%的湿物料送入干燥器，物料离开干燥器时温度升到60℃、湿 基含水量降到0.2%。湿物料的平均比热容为3.28kJ/（kg绝干料· ℃）。忽 略预热器向周围的热损失，干燥器的的热损失速率为1.2kW。试求： （1）水分蒸发量W；（2）新鲜空气消耗量L0；（3）若风机装在预热器 的新鲜空气入口处，求风机的风量；（4） 预热器消耗的热量Qp；（5） 干燥系统消耗的总热量Q；（6）向干燥器补充的热量QD；（7）干燥系 统的热效率。
化工原理-第11章干燥习题
第九章干燥习题填空与选择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，湿球温度，.露点。
2. 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)3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。
4已知在ｔ＝50℃、P＝1atm时，空气中水蒸汽分压Pv ＝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）5当空气的温度t 、湿度H 一定时，某物料的平衡含水量为X*，若空气的湿度H 下降，则平衡含水量。
6恒定干燥条件下，恒速干燥阶段属于控制阶段，降速干燥阶段属于控制阶段。
7物料中结和水分的多少与性质有关。
8物料中平衡水分的多少与性质和性质有关。
9恒速干燥阶段除去的水分为，降速干燥阶段除去的水分为和，整个干燥过程除去的水分是。
10常压下，湿度H 一定的湿空气，当气体温度t 升高时，其露点t d将，而当总压P 增大时，t d将。
11空气的饱和湿度Hs是湿空气的如下参数的函数：( ) 。
A. 总压及干球温度；B. 总压及湿球温度；C. 总压及露点；D. 湿球温度及焓。
12. 已知湿空气的下列哪两个参数，利用t-H图或H-I图，可以查得其他未知参数( )。
A. (t w ,t)B. (t d ,H)C. (p ,H)D. (I ,t w)13. 空气温度为ｔd，湿度为H d，相对湿度为Φ的湿空气，经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为ｔ1，湿度为H1，相对湿度为Φ1，则( )A. H1＞H dB. φd＞φ1C. H1＜H dD. φd＜φ114. 对于一定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，其湿球温度：( )。
A. 愈高B. 愈低C. 不变D. 不一定，尚与其它因素有关。
15. 湿空气通过换热器预热时，该过程的经历为（）A. 等焓过程B. 等相对湿度过程C. 等容过程D. 等湿度过程计算题1、湿空气总压力101.33Pa，干球温度为40℃，露点为25℃, 试求:(1) 水气分压；(2)湿度；(3)相对湿度；(4)焓。
化工原理 干燥习题..
E
恒定干燥阶段——表面气化控制阶段 降速干燥阶段——物料内部迁移控制 阶段
恒定干燥阶段，降速干燥阶段分界点所对应的参数称 为临界参数，包括临界干燥速率和临界含水量、
选择合适的干燥条件，使非结 合水在恒速阶段全部除去，使 临界含水量尽量减小，这样可 以在相同的干燥任务下消耗最 短的干燥时间
降速阶段
恒速阶段
E
2. 恒定干燥条件下干燥时间的计算
恒定干燥条件下干燥时间的计算一干燥实验数据或干燥曲线 为基础而进行。 G 1 X1 X C t t 恒速阶段的干燥时间： S rt
+
降速阶段的干燥时间：
G 2 ( )dX XC SU
水分
相同干燥条件下，不同物料的平衡水分数值相差大；同一 物料平衡含水量随空气的状态而变，物料本身温度升高其 平衡水分降低.
2.干燥过程中的平衡关系如何表达
平衡关系曲线：
湿物料中的结合水 是φ=100%的平衡湿 含量
5-3-2 干燥时间的计算
恒定干燥条件
整个干燥过程中空气的温度、湿度均保持不变。 降速阶段 是一种简化模型。 恒速阶段
=3.76 kg绝干气/s
• ※(3)Qp=L(I1-I0)
• • • I1-I0=(1.01+1.88H)(t1-t0) =(1.01+1.88×0.008)×(93-21) =73 kJ/kg绝干气
• ∴预热器供应热量
•
Qp=L(I1-I0)=3.76×73=274 kw
例题4：已知湿空气的总压为101.3kPa相对湿度为 50%，干球温度为20℃。试用I-H图求解： • • • • • • （a）水气分压p； （b）湿度H； （c）焓I； （d）露点td； （e）湿球温度tW； （f）如将含500kg/h干空气的湿空气预热至117℃ ，求所需热量Q。
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干燥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、结合水与平分有何区别和联系？答：平分是空气状态和物料特性的函数，对一定的物料，平分随空气状态而变化。
平分是在一定空气状态下不能被干燥除去的水分，是干燥的极限。
结合水只与物料的特性有关，而与空气的状态无关。
结合水是能与饱和湿空气平衡的湿物料所含水分的最低值，湿物料的含水量低于此值便会从饱和湿空气中吸收水分。
一般地，结合水的一部分是自由水分，其能被干燥除去；另一部分是平分，其不能被一定状态的空气干燥除去。
3、如何区别平分和自由水分？（5分）4、请示意性的画出湿空气的湿焓图，对于任意空气状态指出它的状态点：水气分压p，湿度H；焓I；露点t d；湿球温度t W；相对湿度φ。
水气分压p，湿度H；焓I；露点t d；湿球温度t W；相对湿度φ画出图（2分）并指出上述六个参数。
（4分）5、湿球温度6、绝热饱和温度下册干燥湿度、相对湿度、焓带循环的干燥器物料衡算（求循环量）热量衡算（求温度）预热器热量【例5－5】三、请回答下列问题（10分）３、（２０分）某种湿物料在常压气流干燥器中进行干燥，湿物料的流量为1kg/s，初始湿基含水量为3.5%，干燥产品的湿基含水量为0.5%。
空气的状况为：初始温度为25℃，湿度为0.005kg水分/kg干空气，经预热后进干燥器的温度为140℃，若离开干燥器的温度选定为60℃，试计算需要的空气消耗量及预热器的传热速率。
假设空气在干燥器经历等焓过程，I=（1.01+1.88H）t+2490H。
一、（20分）采用常压干燥器干燥物料，每小时处理2000kg ，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H 0=0.009kg 水/kg 绝干空气，经预热器加热至120︒C 后进入干燥器中，离开干燥器时废气温度为40︒C ，若在干燥器中空气状态沿等焓线变化。
已知湿空气焓的计算式为I=(1.01+1.88H)t+2490H ，试求： （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） 如鼓风机装在新鲜空气入口处，风机的风量应为多少m 3/s 。
六、（共20分） 解：（1）水分蒸发量 s /205Kg .005.0105.04.036002000w 1w w G w 2211=--⨯=--= （4分）（2）绝干空气消耗量 12H H wL -=其中 H 1=H 0=0.009 kg 水/kg 绝干气 求H 2：因 I 1 = I 22221112490H t )88H .101.1(2490H t )88H .101.1(++=++222490H 40)88H .101.1(009.02490120)009.088.101.1(+⨯+=⨯+⨯⨯+解得 H 2 = 0.041 kg 水/kg 绝干空气则 s kg /406.6009.0041.0205.0L 绝干空气=-= （6分）（3）s /351kg .0205.036002000W G G 12=-=-=或 s /351kg .005.04.0136002000w -1w 1G G 2112=-⨯=-=又 干燥收率的定义为%100%10022⨯'=⨯=G G 理论产品量实际产品量η 所以 s kg G G /333.0%95351.022=⨯=='η （6分） （4）C 20t 0︒=，绝干空气水kg /009kg .0H 0= 时空气的湿比容为273273)244.1773.0(tH v H ++= 27320273)009.0244.1773.0(+⨯⨯+=绝干空气kg m /842.03= 体积流量s m v L V H /394.5842.0406.63=⨯=⋅= (4分)在常压连续理想干燥器中，用风机把空气送至预热器，经120℃饱和蒸汽加热后进入干燥器以干燥某种湿物料，已知空气状况为：进预热器前湿空气中水气分压P 0 = 1.175Kpa ，温度为15℃，进干燥器前温度为90℃，出干燥器后温度为50℃，物料状况为：进干燥器前X 1 = 0.15Kg 水/Kg 绝干料，出干燥器后X 2 = 0.01Kg 水/Kg 绝干料，干燥器生产能力为250Kg/h （按干燥器出口产品计），预热器总传热系数为50 w/(m 2·℃)。
求： 1 绝干空气消耗量； 2 风机送风量； 3 预热器传热面积。
注：H = 0.622 P 0 /(P- P 0);υH =(1/29+H 0/18)×22.4×(t 0+273)/273; I H =(1.01+1.88H)t+2490H 1． 绝干物料流量：22250248/110.01G G kg h x ===++绝干料 （1分） 水蒸发量：12()248(0.150.01)34.7/w G x x kg h =-=⨯-= （1分） 进预热器前：000 1.1750.6220.6220.0073/101.33 1.175p H kg kg p p ==⨯=--绝干气（2分）0000(1.01 1.88)2490(1.01 1.880.0073)1524900.007333.5/H I H t H kJ kg =++=+⨯⨯+⨯=绝干气 （2分） 进干燥器前：100.0073/H H kg kg ==绝干气1(1.01 1.880.0073)9024900.0073110/H I kJ kg =+⨯⨯+⨯=绝干气 （2分） 出干燥器后：21110/H H I I kJ kg ==绝干气即 222(1.01 1.88)502490110/H I H H kJ kg =+⨯⨯+=绝干气得 20.023/H kg kg =绝干气 （2分）绝干空气耗量：2134.72210/0.0230.0073w L kg h H H ===--干空气 （2分）2． 风机送风量：3002731()22.41822/2918273H H t V L L m h ν+==+⨯⨯= （3分）3． 预热器传热面积：12()2210(11033.5)169100/47p H H Q L I I kJ h kw =-=⨯-== （2分）(12015)(12090)59.912015ln12090m t C ---∆==︒--324710165059.9pm Q S m K T ⨯===∆⨯（3分）用热空气干燥某种湿物料，要求干燥产品为0.1kg/s ，进干燥器时湿物料温度为15℃，含水量13%（湿基），出干燥器的产品温度为40℃，含水量1%（湿基）。
原始空气的温度为15℃，湿度为0.0073kg/kg ，在预热器采用200kPa （绝压）的饱和蒸汽加热至100℃进入干燥器，出干燥器的废气温度为50℃，湿度为0.0235kg/kg 。
求: 1. 水分蒸发量W 及绝干空气消耗量L 。
2. 单位时间预热器消耗热量Q p 。
3. 蒸汽消耗量D 。
注：200kPa （绝压）饱和蒸汽的汽化焓γ=2205（kJ/kg ）; I 1-I 0=(1.01+1.88H 0)(t 1- t 0)五（20分）4． 物料进干燥器时干基含水量：kg kg w w X /149.013.0113.01111=-=-=（1分）物料出干燥器时干基含水量：kg kg w w X /0101.001.0101.01222=-=-= （1分）绝干物料流量：s kg W G G /099.0)01.01(1.0)1(22绝干料=-⨯=-= （2分）水分蒸发量：s kg X X G W /01375.0)0101.0149.0(099.0)(21水分=-⨯=-=（4分）绝干空气消耗量：s kg H H w L /849.00073.00235.001375.012绝干气=-=-=（4分）5． 单位时间预热器消耗热量：kW t t H L I I L Q p 9.73)15100()0073.088.101.1(849.0))(88.101.1()(01001=-⨯⨯+⨯=-+=-= （5分）3．蒸汽消耗量：h kg s kg Q D p/6.120/0335.022059.73====γ（3分） 五、（20分）在常压绝热干燥器中将1500kg 湿物料从原始含水量18%降至1.5%(均为湿基)。
250=t ℃、kg kg H /010.00=绝干气的空气在预热器中升温至90℃后进入干燥器，离开干燥器空气的温度为50℃。
试求： （1） 完成上述干燥任务所需要的空气量；（2） 预热器中加热蒸汽的消耗量（蒸汽的相变热为2205kg kJ /，忽略预热器热损失）； （3） 干燥系统的热效率；（4） 通过恒定条件下的干燥实验测得，物料的临界含水量kg kg X c /1.0=绝干料，平衡含水量kg kg X /01.0*=绝干料；已知干燥面积为482m ，恒速阶段的干燥速率)/(2.22h m kg U c ⋅=，假定降速阶段干燥速率与自由含水量*)(X X -呈直线关系，则所需干燥时间为若干。
解：（1）所需空气量kg w G G 1230)18.01(1500)1('11=-=-=2195.018100181111=-=-=w w X01532.05.11005.12=-=Xkg X X G W 3.251)01523.02195.0(1230)('21=-=-= 02H H WL -=（1）2H 由焓的衡算求得。
对于绝热干燥过程，空气进出干燥器的焓值相等，即 22249050)88.101.1(01.0249090)01.088.101.1(H H +⨯+=⨯+⨯⨯+解得：kg kg H /02593.02=绝干气 将有关数值代入式（1），得到kg L 410578.101.002593.01.253⨯=-=绝干气kg H L L w 44010594.1)01.01(10578.1)1(⨯=+⨯=+=新鲜气（2）预热器中加热蒸汽的消耗量kJt t H L Q p 6401010055.1 )2590)(01.088.101.1(10578.1))(88.101.1(⨯=-⨯+⨯=-+=加热蒸汽消耗量为kg r Q W ph 6.478220510055.16=⨯==（3）干燥系统的热效率对于绝热干燥过程，η可用两种方法计算%57.616157.010055.1)5088.12490(1.253)88.12490(62==⨯⨯+=+=p Q t W η 或 %54.61%10025905090%1000121=⨯--=⨯--=t t t t η (4) 干燥时间hX X X X X X X X SU G c c c c 375.4]01.001523.00.01-0.10ln )01.010.0()10.02195.0[(2.2481230 ]**ln *)()[('21=--+-⨯=---+-=τ温度为20°C、湿度为0.01kg/kg 绝干气的常压新鲜空气，经预热器预热至120°C 后用于干燥某湿物料。