化工原理第十章干燥 期末考点
(整理)化工原理—干燥.
第九章干燥本章学习要求1．熟练掌握的内容湿空气的性质及其计算；湿空气的湿度图及其应用；连续干燥过程的物料衡算与热量衡算；恒定干燥条件下的干燥速率与干燥时间计算。
2．理解的内容湿物料中水分的存在形态及其；水分在气-固两相间的平衡关系；干燥器的热效率；各种干燥方法的特点；对干燥器的基本要求。
3．了解的内容常用干燥器的主要结构特点与性能；干燥器的选用。
* * * * * * * * * * * *§9.1 概述干燥是利用热能除去固体物料中湿分（水分或其它液体）的单元操作。
在化工、食品、制药、纺织、采矿、农产品加工等行业，常常需要将湿固体物料中的湿分除去，以便于运输、贮藏或达到生产规定的含湿率要求。
例如，聚氯乙烯的含水量须低于0.2%，否则在以后的成形加工中会产生气泡，影响塑料制品的品质；药品的含水量太高会影响保质期等。
因为干燥是利用热能去湿的操作，能量消耗较多，所以工业生产中湿物料一般都采用先沉降、过滤或离心分离等机械方法去湿，然后再用干燥法去湿而制得合格的产品。
一、固体物料的去湿方法除湿的方法很多，化工生产中常用的方法有：1.机械分离法。
即通过压榨、过滤和离心分离等方法去湿。
耗能较少、较为经济，但除湿不完全。
2.吸附脱水法。
即用干燥剂（如无水氯化钙、硅胶）等吸去湿物料中所含的水分，该方法只能除去少量水分，适用于实验室使用。
3.干燥法。
即利用热能使湿物料中的湿分气化而去湿的方法。
该方法能除去湿物料中的大部分湿分，除湿彻底。
干燥法耗能较大，工业上往往将机械分离法与干燥法联合起来除湿，即先用机械方法尽可能除去湿物料中的大部分湿分，然后再利用干燥方法继续除湿而制得湿分符合规定的产品。
干燥法在工业生产中应用最为广泛，如原料的干燥、中间产品的去湿及产品的去湿等。
二、干燥操作方法的分类１、按操作压强分为常压干燥和真空干燥。
真空干燥主要用于处理热敏性、易氧化或要求产品中湿分含量很低的场合。
２、按操作方式分为连续操作和间歇操作。
夏清《化工原理》(第2版)(下册)章节题库-第10章 干 燥【圣才出品】
章节题库第10章干燥一、选择题1．对于一定干球温度的空气，当其湿度越大，湿球温度就（）。
A．越低B．越高C．不变D．不确定【答案】B【解析】湿球温度可反映空气的状态，空气湿度越高，湿球温度越接近干球温度。
2．对于恒速干燥阶段，下列描述错误的是（）。
A．干燥速度与物料种类有关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．干燥速度与气体的性质有关【答案】A【解析】恒速干燥阶段主要除去的是非结合水，干燥速率主要取决于空气的状态，与物料自身结构关系不大。
3．对流干燥过程，恒速干燥阶段，液体的蒸发速率与（）有关；降速干燥阶段，液体的蒸发速率与（）有关。
A．被干燥固体性质B．干燥介质的流量C．干燥介质的流量、性质D．都有关【答案】CA【解析】恒速干燥阶段与空气的流动状况有关，与物料自身结构关系不大（表面汽化控制阶段）；而降速干燥阶段蒸发速率与物料自身的特性有关（物料内部扩散控制阶段）。
4．用相对湿度100％的空气干燥湿物料，干燥推动力为（），此时干球t、湿球和露点温度的关系为（）；若将此空气预热后，干燥推动力为（），此时干球t、湿球和露点温度的关系为（）。
A．0B．＞0C．D．【答案】ADBC【解析】相对湿度为100%，干燥过程无推动力。
预热后，相对湿度减小，w d t t t >>，推动力大于零。
5．在恒速干燥阶段中，在给定的空气条件下，对干燥速率正确的判断是：A．干燥速率随物料种类不同而有极大的差异B．干燥速率随物料种类不同而有极小的差异C．各种不同物料的干燥速率实质上是相同的D．不一定【答案】B【解析】恒速干燥阶段，速率主要取决于空气状态，与物料自身结构关系不大。
二、填空题在总压为101.33kPa下，将饱和空气的温度从t1降至t2，则该空气的下列状态参数变化的趋势是：相对湿度φ，湿度H，露点t4。
【答案】不变降低降低【解析】因为是饱和空气，温度降低，相对湿度不变，但由于有冷凝水出现导致湿度减小，露点随湿度的降低而降低。
化工原理第十章-干燥
温度/℃
湿空气的湿度-温度图
湿度/kg.(kg干空气)-1
1 等湿度线(等H线) 一组与纵轴平行的直线。在同一条等H线上，湿空气的露 点td不变。 2 等焓线(等I线) 一组与斜轴平行的直线 。在同一条等I线上，湿空气的温度 t随湿度H的增大而下降，但其焓值不变。 3 等温线(等t线) I=(1.88t+2490)H+1.01t
HP pv 0 .622 H
该线表示空气的湿度Ｈ与空气中的水蒸汽分压pv之间关系曲 线。当湿空气的总压Ｐ不变时，水蒸汽的分压pv随湿度Ｈ而变 化。水蒸汽分压标于右端纵轴上，其单位为kN/m2。
湿焓图的说明与应用
根据湿空气任意两个独立的参数，就可以在H-I图上确定该 空气的状态点，然后查出空气的其他性质。 非独立的参数如：td~H，p~H，td~p，tw~I，tas~I等，它们均
9 绝热饱和温度tas
形成原理： 绝热降温增湿过程及等焓过程 绝热增湿过程进行到空气被水汽
空气 tas，Has，I2
所饱和，则空气的温度不再下降，
而等于循环水的温度，称此温度为 该空气的绝热饱和温度，用符号tas 表示，其对应的饱和湿度为Ｈas，此 刻水的温度亦为tas。 tas
水
空气 t，H，I1
H为横坐标的焓湿图，即I-H图。
化工原理干燥现象的原理
化工原理干燥现象的原理
干燥是指将湿物质中的水或其他溶剂除去的过程。
化工原理中的干燥现象主要涉及到物质传质、热传导和质量平衡等原理。
1. 物质传质：湿物质中的水分子存在着与固体或其他溶质之间的相互作用力。
在干燥过程中，水分子需要克服这些相互作用力，才能从湿物质中逸出到气相中，实现传质过程。
传质通常是由高浓度到低浓度的方向进行，即从湿物质表面到气相中。
2. 热传导：在干燥过程中，通过向湿物质提供热量，可以提高物质的温度，促进水分子的蒸发和传质过程。
热传导的速度取决于热传导系数、温度梯度和物质的热容等因素。
3. 质量平衡：在干燥过程中，湿物质中的水分子通过蒸发从湿物质中逸出，同时空气中的水分子通过扩散等方式进入湿物质。
这种水分子的进出平衡使得湿物质中的水分子的含量逐渐减少，直到达到物料表面的饱和度。
综上所述，干燥现象主要是通过物质传质、热传导和质量平衡等原理来实现湿物质中水分子的从湿物质中蒸发并逸出的过程。
化工原理知识点总结干燥
化工原理知识点总结干燥干燥是指将含水物质中的水分除去的过程，广泛应用于化工、冶金、食品、药品、农业等行业中。
干燥工艺可以提高产品质量，延长产品保存期限，增加产品附加值。
本文将从干燥的基本原理、传热传质机理、常见的干燥设备和干燥过程中的控制因素等方面对干燥做出总结。
一、基本原理1.1水分除去过程干燥的基本原理是将物质中的水分除去，水分从物质中逸出，物质变得更干燥。
水分除去的方式分为蒸发和挥发两种。
蒸发是指物质表面的水分被热能所吸收，转化为水蒸气散发出去；挥发是指水分通过物质内部的孔隙、裂缝等介质被蒸发并逸出。
1.2干燥速率干燥速率是指在干燥过程中，单位时间内从物质中脱除的水分量。
干燥速率受温度、湿度、空气流速等因素的影响。
1.3干燥曲线干燥曲线是指在干燥过程中，物质含水量随着时间变化的曲线。
常见的干燥曲线有初始下降期、常速期和末速期。
二、传热传质机理2.1传热机理干燥中传热主要通过对流传热和辐射传热两种方式实现。
对流传热是指通过对流换热将热量传递给物质表面，将水分蒸发出去；辐射传热是指通过辐射换热将热能传递给物质表面，促使水分蒸发。
2.2传质机理干燥中传质主要通过扩散传质实现，即水分从物质内部向外部扩散传递。
传质速率受物质的性质、温度、湿度、压力等因素的影响。
三、常见的干燥设备3.1流化床干燥流化床干燥是指将物料通过气体流化，使得气体均匀地穿透物质，从而提高传热传质效率。
流化床干燥适用于颗粒状、粉末状的物料。
3.2喷雾干燥喷雾干燥是指通过将液态物料雾化成细小颗粒，然后与热空气接触，使得水分蒸发，从而实现干燥。
喷雾干燥适用于液态物料的干燥。
3.3真空干燥真空干燥是指在低压条件下进行的干燥过程。
通过减压降低水的沸点，从而实现水分的除去。
真空干燥适用于对热敏感物料的干燥。
3.4离心干燥离心干燥是指将物料通过高速旋转的离心机，使得水分被甩出物料的表面，从而达到干燥的目的。
离心干燥适用于颗粒状、液态的物料。
化工原理-干燥
干燥是热质同时传递过程，干空气将热量传给湿物料；湿物料将湿份传给干空气。
湿物料表面水汽（或其它蒸汽）的分压大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压→干燥
湿物料表面水汽（或其它蒸汽）的分压等于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压→平衡
湿物料表面水汽（或其它蒸汽）的分压小于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压→增湿（回潮）
对于水—空气系统，在绝热条件下，当气速在3.8~10.2m/s范围内，
所以，湿空气的湿球温度tw与绝热饱和温度tas相同。
例1：已知湿空气的总压为101.3kPa，温度为30oC，湿度为0.024kg水/kg（绝干空气）。试计算湿空气的相对湿度、露点湿球温度、焓和空气中水蒸气分压。
例2：已知湿空气的总压为101.3kN/m2，相对湿度为70%，干球湿度为293K。试计算下列各项。
第九章干燥
主讲教师王星
§1概述
一、概念
干燥是利用热能除去湿固体物料中湿份（水分或其它液体）的操作。
二、干燥与蒸发的区别
蒸发：溶剂分子从料液表面进入气相。料液表面溶剂蒸汽分压始终是饱和蒸汽压，蒸发速率由传热速率控制。
干燥：溶剂分子从湿物料表面进入气相。湿物料表面溶剂蒸汽分压不一定是饱和蒸汽压，干燥速率同时由传热速率和传质速率所控制。
二、H—I线的用法
例：查出t=30oC，H=0.024kg水/kg绝干空气的湿空气的露点td、绝热饱和温度tas、相对湿度 、焓I及空气中水蒸气分压。
方法：1）查出坐标点t=30oC，H=0.024kg水/kg绝干空气
2）该点沿等湿线垂直下移至 =1线上，对应温度为露点td=27.5oC。
3）该点沿等焓线下移至 =1线上，对应温度为绝热饱和温度tas=28.5oC。
化工原理干燥复习题(精)
3、采用常压干燥器干燥湿物料。处理量为2000kg/h，干
燥操作使物料的湿基含量由40%减至5%，干燥介质为湿 空气，初温为20 ℃ ，湿度H0=0.009kg水/kg绝干空气，经 预热器加热至120 ℃ 后进入干燥器，离开干燥器时废气温 度为40 ℃，若在干燥器中空气状态沿等焓线变化。
试求：（1）水分蒸发量（kg/s）；（2）绝干空气消耗
1、 湿空气性质及湿焓图： p p H 0.622 100% ps P p
cH cg cv H
1.01 1.88H t 2492H
I H cg cv H t r0 H
空气-水
273 t H 0.773 1.244H 273
t、t w、tas、td
等湿度线（等H线）；
等焓线（等I线）；
等干球温度线（等t线）；等相对湿度线（等φ线）； 蒸汽分压线。
湿焓图中干燥介质状态变化的状态点
2.湿物料性质：
3.干燥计算
w X X w 1 w 1 X I ' (Cs XCW )
概念：热效率、理想干燥过程 物料衡算： W L( H 2 H1 ) Gc ( X1 X 2 ) G1 G2 热量衡算： Q Q P Q D L( C g H 0C v )( t 2 t 0 )
1
Gc X 1 X C AN A ,C
2
0
2
Gc d A
XC
X2
dX NA
N A ,C NA KX XX XC X
5.常用干燥器：结构、优缺点。
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_______________
化工原理--干燥公式总结
1、湿空气的水汽分压 s p p φ= 相对湿度 * 饱和蒸汽压2、湿度绝干气绝干气总kg kg 03230.0kg kg 936.4100936.4622.0622.0=-⨯=-=p p p H3、密度 湿空气湿空气33HH m kg 06.1m kg 9737.00323.011=+=+=υρH湿空气的比体积()Pt H 5H 10013.1273273244.1772.0⨯⨯+⨯+=υ0.9737= m 3湿空气/kg 绝干气4、湿空气的H –I 图由180t =℃、100.009H H ==kg/kg 绝干气在H -I 图上确定空气状态点，由该点沿等I 线向右下方移动与80%φ=线相交，交点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20.027H =kg/kg 绝干气。
故1 m 3原空气获得的水分量为：原湿空气原湿空气33H12m kg 0214.0m kg 84.0009.0027.0=-=-υH H5、空气的焓 湿基物料的焓 ()11s 1187.4θX c I +=' 6、两混合气中绝干气的质量比为1：3，则 02m 134H H H +=02m 134I I I +=7、1 kg 绝干空气在预热器中焓的变化为：()绝干气绝干气kg kJ 61kg kJ 4310401=-=-=∆I I I1 m 3原湿空气焓的变化为：湿空气湿空气33Hm kJ 6.72m kJ 84.061==∆υI()00001.01 1.882490I H t H =+⨯+8、干基含水量绝干料绝干料kg kg 25.0kg kg 20100201111=-=-=w w X w 湿物料的湿基含水量绝干料绝干料kg kg 05263.0kg kg 510051222=-=-=w w X绝干物料()()hkg 800h kg 2.011000111=-=-=绝干料w G G蒸发水量 ()()hkg 9.157h kg 05263.025.080021水水=-=-=X X G W绝干空气用量 20()L H H W -= h kg 8.5444h kg 005.0034.09.15702绝干气绝干气=-=-=H H W L新鲜空气用量 L 0=()h kg 5472h kg 005.18.544410新鲜气新鲜气=⨯=+H L 9、预热器的加热量P 010(1.01 1.88)()Q L H t t =+-()01P I I L Q -=10、干燥器的热效率 ()2W 2490 1.88t Qη+=11、对干燥器做热量衡算得：12、恒速段干燥速率''1122L LI GI LI GI Q +=++''D 2121L ()()0Q L I I G I I Q =-+-+=c w tw()U t t αγ=-13、恒速干燥阶段干燥时间：14、降速段干燥时间：前提：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，临界点处：15、总干燥时间：●9. 在一常压逆流的转筒干燥器中，干燥某种晶状的物料。
化工原理复习必看干燥
第14章固体干燥知识要点「•燥是指向物料供热以汽化英中的湿分的操作。
本章主要讨论以空气为干燥介质、湿分为水的对流干燥过程。
学习本章应重点掌握湿空气的性质参数与湿度图、湿物料中的水分性质、「燥过程的物料衡算与热量衡算。
一般掌握丁•燥过程的速率与干燥时间的讣算。
了解干燥器的类型与适用场合，提髙干燥过程的热效率与强化干燥过程的措施。
本章主要知识点间的联系图如下图所示。
图14・1干燥一章主要知识点联系图1.概述对流干燥的特点：传热：固相一气相传质：固相-*气相热、质反向传递过程推动力：温度差推动力：水汽分压差2.干燥静力学（1）湿空气的状态参数①空气中水分含量的表示方法C.相对湿度________________________ ___________________________________________一定温度、压力下空气中水汽分压可能达到的最大值②湿空气温度的表示方法干球温度/:简称温度，指空气的真实温度，可直接用普通温度计测量。
h.露点温度九：在总压不变的条件下，不饱和湿空气等湿降温至饱和状态时的温度。
• • • ■“・绝对湿度（湿度）H = 0.622 "水汽〃一"水汽h.饱和湿度比=0.622—P一PsC.绝热饱和温度尼：指少量空气与大虽水经长时间绝热接触后达到的稳宦温度。
d.湿球温度指大量空气与少量水经长时间绝热接触后达到的稳泄温度。
C.湿空气的四种温度间的关系不饱和湿空气：t>t w (t ax )>t^n饱和湿空气：r =③ 湿空气的比热容(湿比热容)Cpii ：将1kg 干空气和其所带的H kg 水汽的温度升高1°C 所需的热 量,单位kJ/(kg *C)oc pH =1.01 + 1.88/7④ 湿空气的焰/：指lkg 干气及所带的H kg 水汽所占的总体枳，单位m-Vkg 干气。
Z=(1.01 + 1.88H)r + 2 500H⑤ 湿空气的比体积：指lkg 干气及所带的H kg 水汽所占的总体积，单位m*kg 干气。
化工原理干燥
化工原理干燥化工原理干燥是指利用热能将物料中的水分或其他挥发性成分蒸发或挥发出来的过程，是化工生产中常见的一种操作。
干燥是化工生产中非常重要的一环，它直接影响产品的质量和生产效率。
在化工生产中，干燥通常用于固体物料的处理，比如粉末、颗粒、块状物料等。
干燥的原理主要是通过加热，使物料中的水分或其他挥发性成分蒸发或挥发出来，从而使物料变得干燥。
在干燥过程中，除了加热外，通常还会利用空气或其他气体来帮助传递热量，加快物料中水分的蒸发速度。
化工原理干燥的方法有很多种，常见的有自然干燥、空气干燥、真空干燥、喷雾干燥、流化床干燥等。
每种干燥方法都有其适用的范围和特点，根据不同的物料和生产要求，选择合适的干燥方法非常重要。
在进行化工原理干燥时，需要考虑一些关键因素，比如物料的性质、干燥温度、干燥时间、干燥介质、干燥设备等。
物料的性质包括其初始水分含量、粒度、形状等，这些都会影响干燥的效果。
干燥温度和时间是直接影响干燥效果的因素，合理的温度和时间可以提高干燥效率，同时也要考虑避免物料过热或过干。
选择合适的干燥介质和干燥设备也是非常重要的，不同的介质和设备对干燥效果有着不同的影响。
化工原理干燥在化工生产中有着广泛的应用，比如在食品加工、药品生产、化肥生产、化工原料生产等领域都需要进行干燥操作。
通过合理选择干燥方法和控制干燥参数，可以提高产品的质量，降低生产成本，提高生产效率。
在进行化工原理干燥时，需要严格遵守操作规程，确保操作安全。
同时，也需要定期对干燥设备进行检查和维护，保持设备的正常运转。
只有在严格遵守操作规程和保持设备良好状态的情况下，才能保证干燥操作的顺利进行，确保产品质量和生产效率。
总之，化工原理干燥是化工生产中非常重要的一环，它直接影响产品的质量和生产效率。
通过合理选择干燥方法和控制干燥参数，可以提高产品的质量，降低生产成本，提高生产效率。
同时，严格遵守操作规程和保持设备良好状态也是确保干燥操作顺利进行的关键。
化工原理期末复习
第一章流体输送1. 在完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数 数值。
C （A）与光滑管一样；（B）只取决于Re；（C）只取决于相对粗糙度；（D）与粗糙度无关。
2. 层流与湍流的本质区别是：_______。
D（A）湍流流速>层流流速；（B）流道截面大的为湍流，截面小的为层流；（C）层流的雷诺数<湍流的雷诺数；（D）层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。
3. 某液体在内径为d1的水平管路中稳定流动，其平均流速为u1，当它以相同的体积流量量通过等长的内径为d2(d2=d1/2)的管子时，则其流速为原来的________。
B（A）2倍；（B）4倍；（C）8倍; （D）16倍4. 当地大气压为745mmHg，测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为395 mmHg。
测得另一容器内的表压强为1360 mmHg，则其绝对压强为2105 mmHg 。
5. 流体在管内作湍流流动时(不是阻力平方区)，其摩擦系数λ随Re 和ε/d 而变。
6．流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用测量。
A A．皮托管；B．孔板流量计；C．文丘里流量计；D．转子流量计。
7．水在圆形直管中作滞流流动，流速不变，若管子直径增大一倍，则阻力损失为原来的。
AA. 1/4；B. 1/2；C. 2倍；D．4倍。
8．处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是静止的、连通着的、同一种连续的液体。
9.当密度ρ＝1000kg/m3,粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=110mm,以流速为1m/s在管中流动时,其流动类型为__湍流__。
10. 厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b1>b2，导热系数λ1<λ2，在稳定传热过程中，各层的热阻R1> R2，各层导热速率Q1 = Q2。
11.流体在圆形直管内作层流流动，若只将流速增加1倍，则阻力损失为原来的2倍。
12. 测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将增加，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将不变。
化工原理干燥
化工原理干燥
在化工原理中，干燥是一种常见的操作过程，用于去除物料中的水分或其他溶剂。
干燥的目的是提高物料的质量和稳定性，同时也有助于后续的加工和储存。
干燥的原理可以根据物料和工艺的不同而有所区别。
常见的干燥方法包括热风干燥、真空干燥、喷雾干燥、冷冻干燥等。
在热风干燥中，通过加热空气并将其送入干燥室，物料与热空气进行热交换，从而使物料中的水分蒸发。
这种干燥方法适用于水分含量较高的物料，可以快速去除大部分的水分。
真空干燥是在低压下进行的干燥过程。
通过降低环境压力，使物料中的水分在较低温度下蒸发，从而减少热量对物料的影响。
真空干燥适用于对温度敏感的物料，可以保持其原有的质量和活性。
喷雾干燥是将物料以细小颗粒的形式喷雾进入干燥室，通过热空气的作用使水分蒸发，从而干燥物料。
这种方法适用于对颗粒度要求较高的物料，可以获得均匀的干燥效果。
冷冻干燥是在低温条件下进行的干燥过程。
物料先被冷冻，然后通过升温使水分从固态直接转变为气态，从而干燥物料。
冷冻干燥适用于对物料品质要求较高的情况，可以保持原有的味道、香气和营养成分。
除了选择适当的干燥方法外，干燥过程中还需要注意一些关键
参数，如温度、湿度、干燥时间等。
恰当地控制这些参数可以避免物料过热或过干，从而保证产品质量。
总之，干燥作为一种重要的化工操作过程，在化工原理中发挥着关键作用。
选择适当的干燥方法和优化干燥参数对于提高产品质量和工艺效果至关重要。
化工原理--干燥
H 0.622
= f (H, t)
ps P ps
加，故空气用作干燥介质应先预热。
ps 随温度的升高而增加，H 不变提高 t，，气体的吸湿能力增
H 不变而降低 t，，空气趋近饱和状态。当空气达到饱和状态而
继续冷却时，空气中的水份将呈液态析出。
比容H或湿比容：即每Kg干空气和其所带的HKg水汽所具有的体积
cHas (t tas ) Hras cHas (tas tas ) Has ras
ras tas t ( H as H ) cHas
绝热饱和冷却温度：不饱 和的湿空气等焓降温到饱 和状态时的温度。
tas t w
对于不饱和的湿空气 T Tw Td 对于饱和的湿空气 T Tw Td
干球温度 t ：湿空气的真实温度，简称温度(℃ 或 K)。将温度计直 接插在湿空气中即可测量。 当热、质传递达平衡时，气体对液体的供 空气的湿球温度： 热速率恰等于液体汽化的需热速率时： 当湿球温度计上温度达到稳定时，空 气向棉布表面的传热速率为： 液滴
Q A(t tw )
气膜
对流传热 q h 液滴 kH
H 0.622
ps P ps
若 t < 总压下湿空气的沸点，0 100%；
若 t >总压下湿空气的沸点，湿份 ps> P，最大 (空气全为水汽) < 100%。故工业上常用过热蒸汽做干燥介质；
若 t > 湿份的临界温度，气体中的湿份已是真实气体，此时 =0， 理论上吸湿能力不受限制。
cH cg 1 cv H
式中：cg — 绝干空气的比热
cv — 水汽的比热
对于空气-水系统：cg=1.01 kJ/(kg· ℃)，cv=1.88 kJ/(kg· ℃)
化工原理课后习题答案固体干燥
第10章固体干燥1）已知空气的干燥温度为60℃，湿球温度为30℃，试计算空气的湿含量H，相对湿度，焓I和露点温度。
2）利用湿空气的I—H图完成本题附表空格项的数值，湿空气的总压。
3）湿空气（=20℃，）经预热后送入常压干燥器。
试求：①将空气预热到100℃所需热量：②将该空气预热到120℃时相应的相对湿度值。
4） 湿度为 的湿空气在预热器中加热到128℃后进入常压等焓干燥器中，离开干燥器时空气的温度为49℃，求离开干燥器时露点温度。
解： I = +t ＋2500H∵等焓 ∴ I 1 = I 2∴+t 1＋2500H 1 = +t 2＋2500H 2 + 128＋2500= + 49＋2500H 2 ∴ H 2 = 0.0498 kg 水/kg 干气 ∵H pP p=-⨯0622. ∴0049806221013105...=⨯⨯-pp∴ p = 7510 Pa 查表得 t d = 40℃5） 在一定总压下空气通过升温或一定温度下空气温度通过减压来降低相对湿度，现有温度为40℃，相对湿度为70%的空气。
试计算：①采用升高温度的方法，将空气的相对湿度降至20%，此时空气的温度为多少②若提高温度后，再采用减小总压的方法，将空气的相对湿度降至10%，此时的操作总压为多少 解： (1) t = 40℃时查表 p s = ，∴ p = p s = = Kpa∵H 1 = H 2 ∴ p = p ’= ∴p p KPa s '='==025163902258195.... 查表得 t = 63.3℃ (2) ∵t 不变 ∴p s =由63.3℃, = 10% 查图得 H = 0.014kg 水/kg 干空气 00140622258195258195....='-P ∴P ’=6） 某干燥器冬季的大气状态为 ℃，，夏季空气状态为℃，。
如果空气离开干燥器时的状态均为℃，。
试分别计算该干燥器在冬、夏季的单位空气消耗量。
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m
2
h
对本题而言，当空气流速由1.5 kg/(m2s)增加 到3kg/(m2s)时, 所需干燥时间变为： τ1＝1.165/20.8=0.669h τ2＝2.80/20.8=1.608h τ1+τ2＝0.669+1.608＝2.277h 而 2.277/3.965=57.4% ， 说明不能把干燥时间缩短一半。
(H
S ,W
H ), t w rw , Ps , w H
s ,w
, tw f (H , t)
( 6 ) t t as
r0 CH
( H as H )
,
t as f ( H , t )
第十章：复 习 要 点
二.关系基础－－湿空气的性质
( 7 ) 不饱和 air 饱和 air
第十章：复 习 例 题
eg2. 某种板状物料，全部竖放，并设在干燥过程中 物料不收缩，其尺寸为：1m×1m×6cm，在干燥 介质湿度不变的情况下，从45%的水分干燥至1%， 其平衡湿含量接近于零，绝干物料的密度为480 kg/m3 ，以上含水量均为湿基。由实验得到下列数 据：临界含水量为25%，空气质量流速为1.5 kg/(m2s)，恒速阶段的干燥速度为5.5kg/(m2h)， 降速阶段的速率曲线符合直线关系。试求：①所 需干燥时间； ②若临界湿含量不变，仅将空气的 质量流速增大为3kg/(m2s) ，恒速阶段的干燥速度 变为多少？能否将干燥时间缩短为原来的一半？
c C X0 1 0 0 X1
GC ( X 1 X 0 ) Au 0
(2)降速段
斜率为 K x
X2 X0
u0 0 X
0
X
*
u0 X X
*
则 u K（ X X ） x
*
2
G C dX Au
GC AK
x
X0 X2
dX X X
*
GC ( X 0 X )
第十章：复 习 例 题
eg1解：①GC=G2(1-w2)=0.126(1-0.4)＝0.121 kg/s X1＝w1/(1-w1)=0.42/0.58=0.724 kg水/kg绝干料 X2= w2/(1-w2)=0.04/0.96=0.0417 kg水/kg绝干料 W= GC(X1-X2)=0.121(0.724-0.0417)=0.0826 kg水/s L=W/(H2-H1)=0.0826/(0.03-0.008)=3.76 kg绝干气/h ②QP=L(I1-I0)，I1-I0=(1.01+1.88H1)(t1-t0) I1-I0==(1.01+1.88×0.008)(93-21)=73kJ/ kg绝干气 QP=L(I1-I0)＝3.76×73＝274 kW
的热量 的热量 100 %
热量 热量
100 % t1 t 2 t1 t 0 100 %
(2) 干燥效率：
100 %
W ( 2500 1 . 88 t 2 4 . 187 1 )
100 %
第十章：复 习 要 点
三.所需基本关系:
4.平衡关系：平衡水、自由水 5.速率关系：时间确定(恒速段、降速段) (1)恒速段 u dW G dX d G dX Ad Ad Au
第十章：复 习 要 点
一.本章学习目标:
空气及物料中水的对流干燥过程
二.关系基础－－湿空气的性质
(1) H 0 . 622
( 2 ) PW PS
PW P PW
0 0
, H S 0 . 622
H 0 . 622
PS P PS
PS
P PS
PW f ( H )
(1)( 2 ) 结合
t w t as Pas PS tas ) H as 0 . 622 （ 已知 t , t w 情况下，求其他状态参
( 4 ) 露点 t d 下 PS
'
数。
PS
' '
, H 0 . 622
P PS
湿度 t d f ( H )
(5 )t t w 来自rw 1 . 09 100
f (H ,t)
( 3 ) I (1 . 01 1 . 88 H ) t 2500 H I (1 . 01 1 . 88 H
as
I f (t , H )
as
) t as 2500 H
第十章：复 习 要 点
二.关系基础－－湿空气的性质
(3)
'
I (1 . 01 1 . 88 H ) t 2500 H (1 . 01 1 . 88 H as ) t as 2500 H as Pas P Pas
t t w ( t as ) t d t tw td
273 t 273 1 . 013 10 p
5
( 8 ) v H ( 0 . 772 1 . 244 H )
vH
22 . 4 29
273 t 273
101 . 33 101 . 33 p W
( 总压为 101 . 3 k P a ）
'
空气在干燥器内所放出 空气在预热器内所获得 L (1 . 01 1 . 88 H 0 )( t1 t 2 ) L (1 . 01 1 . 88 H 0 )( t1 t 0 )
干燥器中蒸发水分所需 空气在干燥器中的放出 L (1 . 01 1 . 88 H 0 )( t1 t 2 )
M
M 1X
1
M 1X
X 1 X
6．(1)平衡水、自由水；(2) 结合水、非结合水 7．恒速段、降速段、临界含水量
第十章：复 习 例 题
eg1.如附图所示，湿物料含水量为42％，经干燥后 为4％(均为湿基)，产品产量为0.126kg/s，空气的 干球温度为21℃，相对湿度40％，经预热器加热 至93℃后再送入干燥器中，离开干燥器时空气的 相对湿度为60％，若空气在干燥器中经历等焓干 燥过程，试求：(1)设已查得H0=0.008kg水/kg绝干 气，H2=0.03 kg水/kg绝干气，求绝干空气消耗量 L(kg绝干气/s)。(2) 预热器供应之热量Qp (kW)。 (设忽略预热器 的热损失)。
2 . 80 h
=1.165+2.80=3.965 h
第十章：复 习 例 题
(2)因uc=kH(Hw-H) , kH=/C H 而∝G0.8 , 所以kH ∝G0.8 , 故u0 ∝G0.8 ，
u 02 2
0 .8
u 01 1 . 741 5 . 5 9 . 576 kg
*
ln
X0 X X2 X
* *
Au
0
第十章：复 习 要 点
五.基本概念
1.降温增湿过程 2.湿球温度 空气线速度 大于4m/s
3.
kH
C H 1 . 09
H as H
t as t w
4.等H过程、等I过程 5．ω 、X的换算:
X M M M
1
第十章：复 习 例 题
eg2.解：X1=0.45/0.55=0.818 X2=0.01/0.99=0.0101 X*=0，X0=0.25/0.75=0.333 Gc= 1×1×0.06×480=28.8 kg/块干料 A=2×1×1+3×1×0.06 =2.18m2
(1 ) 1
GC Au
0
GC Au
第十章：复 习 要 点
三.所需基本关系:
1.物料衡算： W GC ( X 1 X 2 ) L(H 2 H 1) 2.热量衡算： (1)预热器：QP=L(I1-I0) ＝L(1.01+1.88H0)(t1-t0) (2)干燥器： Q D L ( I 2 I 1） G C ( I 2' I 1' ) Q L 3.热效率： (1)干燥器：
0
X 1
X
X
0
28 . 8 2 . 18 5 . 5
0 . 818
0 . 333
0 . 333
1 . 165
h
2
X
0
ln
X0 X X2 X
28 . 8 2 . 18 5 . 5
0 ln
0 . 333 0 0 . 0101 0