化工原理下干燥习题
化工原理(干燥部分)习题与解题指导
第八章干燥【例题与解题指导】【例5-1】某常压空气的温度为30℃、湿度为0.0256kg/kg绝干气,试求:(1)相对湿度、水汽分压、比容、比热容及焓;(2)若将上述空气在常压下加热到50℃,再求上述各性质参数。
解:(1)30℃时的性质相对湿度由手册查得30℃时水的饱和蒸汽压p s=4.2464kPa。
用式5-5求相对湿度,即将数据带入解得水汽分压比容由式5-6求比容,即=0.8926 m3湿空气/kg绝干气比热容由式5-7a求比热容,即焓用式5-8b求湿空气的焓,即kJ/kg绝干气(2)50℃时的性质参数相对湿度查出50℃时水蒸汽的饱和蒸汽压为12.340kPa。
当空气被加热时,湿度并没有变化,若总压恒定,则水汽的分压也将不变,故水汽分压因空气湿度没变,故水汽分压仍为4.004kPa。
比容因常压下湿空气可视为理想气体,故50℃时的比容为m3湿空气/kg绝干气比热容由式5-7知湿空气的比热容只是湿度的函数,因此,湿空气被加热后,其比热容不变,为1.058kJ/(kg绝干气·℃)。
焓kJ/kg绝干气由上计算可看出,湿空气被加热后虽然湿度没有变化,但相对湿度降低了,所以在干燥操作中,总是先将空气加热后再送入干燥器内,目的是降低相对湿度以提高吸湿能力。
【例5-2】常压下湿空气的温度为30℃、湿度为0.0256kg/kg绝干气,试求该湿空气的露点t d、绝热饱和温度tas和湿球温度t w。
解:露点t d将湿空气等湿冷却到饱和状态时的温度为露点,由式5-16可求出露点温度下的饱和蒸汽压解得=4.004kPa查出该饱和蒸汽所对应的温度为28.7 ℃,此温度即为露点。
绝热饱和温度由式5-14计算绝热饱和温度,即由于Has是的函数,故用上式计算时需试差。
其计算步骤为①设= 29.21℃②用式5-3求温度下的饱和湿度Has,即查出29.21℃时水的饱和蒸汽压为4054Pa,汽化潜热为2425.48kJ/kg,故kg/kg绝干气③用式5-7a求cH,即kJ/(kg.℃)④用式5-14核算。
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_______________________________________。
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_________________。
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( )。
化工原理习题答案
化工原理习题答案问题一:质量守恒及干燥问题问题描述:一种含有30%水分的湿煤经过加热后,其水分含量降低到15%。
问:为了使1000kg湿煤的水分含量降到15%,需要排除多少千克水分?解答:根据质量守恒原则,该问题可以通过计算质量的变化来求解。
设湿煤的初始质量为m1,水分含量为w1,加热后的质量为m2,水分含量为w2。
根据题意可得到以下关系:m1 = m2 + m水分 w1 = (m水分 / m1) × 100% w2 = (m水分 / m2) × 100%根据题意可得到以下关系: w2 = 15% = 0.15 w1 = 30% = 0.30将以上关系代入计算,可得到: 0.15 = (m水分 / m2) × 100% 0.30 = (m水分 / m1) × 100%解得:m水分 = 0.15 × m2 = 0.30 × m1代入具体数值进行计算: m水分 = 0.15 × 1000kg = 150kg因此,需要排除150千克水分。
问题二:能量守恒问题问题描述:一个装有100升水的水箱,水温为20°C。
向该水箱中加热10000千卡的热量,水温升高到40°C。
问:热容量为1千卡/升·°C的水箱的温度升高了多少度?解答:根据能量守恒原理,可以通过计算热量的变化来求解。
热量的变化可表示为:Q = mcΔT其中,Q为热量的变化量,m为物体的质量,c为物体的比热容,ΔT为温度的变化。
根据题意可得到以下关系: Q = 10000千卡 = 10000 × 1000卡 m = 100升 = 100升 × 1千克/升 = 100 × 1千克 c = 1千卡/升·°C 代入公式计算温度的变化ΔT:10000 × 1000 = (100 × 1) × (ΔT) ΔT = (10000 × 1000) / (100 × 1) = 1000000 / 100 = 10000°C 因此,热容量为1千卡/升·°C的水箱的温度升高了10000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_______________________________________。
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
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。
化工原理干燥典型习题
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 。
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 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。
化工原理复习题..干燥计算题
干燥一、填空1. 在101.33kPa的总压下,在间壁式换热器中将温度为293K,相对湿度为80%的是空气加热,则该空气下列状态参数的变化趋势是:湿度: ______________ ,相对湿度:________ ,露点td _______ 。
2. 在101.33kPa的总压下,将饱和空气的温度从t i降至t?,则该空气下列状态参数的变化趋势是:湿度:______________ ,相对湿度:___________ ,露点td _______ 。
3. _____________________________________ 在实际的干燥操作中,常用来测量空气的湿度。
4. _____________________________________________ 测定空气中水汽分压的实验方法是测量____________________________________________________ 。
5. ____________________________________________ 对流干燥操作的必要条件是;干燥过程是___________________________________________________ 相结合的过程。
6. 在101.33kPa的总压下,已知空气温为40C,其相对湿度为60%,且40C下水的饱和蒸汽压为7.38kPa,则该空气的湿度为____________________ kg/kg绝干气,其焓为_________ kJ/kg 绝干气。
7. 在一定的温度和总压强下,以湿空气做干燥介质,当所用空气的湿度减少时,则湿物料的平衡水分相应__________ ,其自由水分相应______________ 。
&恒定的干燥条件是指空气_______________ , ____________ , ____________ 均不变的过程。
9•恒速干燥阶段又称____________ 控制阶段,影响该阶段干燥速度的主要因素是_____________ ;降速干燥阶段又称_________ 控制阶段,影响该阶段干燥速度的主要因素是_____________________________ 。
《化工原理》第13章_干燥_复习题
《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。
___________而定的;平衡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。
《化工原理》(下)第5章_干燥(6习题课) - 副本
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;
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。
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)。
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
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
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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m3 kg干空气
(2)水分汽化量
qmW
qm2
w1 w2 1 w1
kg /h
(3)空气进入干燥器时的温度
P qmL (I1 I o ) qmL (1.011.88H0 )(t1 to )
P mr
qmL (1.01 1.88H0 )(t1 to ) mr
参考公式:空气的湿比容和焓的计算式:
H
(0.773 1.244H ) 273 t 273
m3 kg干空气
I (1.01 1.88H )t 2490 H
kJ k g干空气
解: (1)干空气的用量
qV qmL vH
m3湿空气/h
H
(0.773 1.244H ) 273 t 273
算,试求:
(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
二、用一定量纯溶剂S,单级萃取600kg原料液中的溶质A。操作 条件下,该物系的溶解度曲线及辅助曲线如图所示。已知原料液 中含A、B两组分,且溶质A的质量分率为0.4,若要求萃余液中溶 质A的质量分率为0.2,试求:
(1)原料液和溶剂混合后,用图解法求所得和点M的量及组成;
(2)萃取相E和萃余相R的量及组成;
(4) 空气出干燥器时的湿度
qmL
qmW H2 H1
H2
qmW
qm2
w1 w2 1 w1
图示为溶质(A),稀释剂(B)、溶剂(S)的液-液相 平衡关系, 今有质量组成为xF =0.3 的混合液80 kg , 用80 kg 纯溶剂作单级萃取, 试求: (1) 萃取相、萃余相的量及组 成; (2) 完全脱除溶剂之后的萃取液E′和萃余液R′的组成。
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
气先经间壁式加热器预热后再进入干燥器,加热器中加 热 蒸 汽 消 耗 量 为 70.2kg/h ( 蒸 汽 的 汽 化 潜 热 为 2118.5kJ/kg ) ; 干 燥 器 生 产 能 力 为 362kg/h ( 按 干 燥 产 品计),要求含水量从10%干燥至0.5%(均为湿基)。 若预热器的热损失不计,试确定:(1)干空气的用量; (2)水分汽化量;(3)空气进入干燥器时的温度和出 干燥器时的湿度。
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 )
qm2 qmC (1 X 2 )
② 干空气消耗量
qmL
qmW H2 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
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 )
以空气为干燥介质干燥某种湿物料,新鲜空气温度为 25℃,湿度为0.012kg/kg干空气,用量为18成。
采取图解试差法确定E,R的组成。 试差过程
由杠杆定律确定E和R的量。
A
MR mE ER mM
mR mM mE
FR'
E′
m'E E' R' mF
F
E
M
R′ R B
m'R mF m'E
mSE mE m'E
S
mSR mR m'R
(3)为使萃取液中溶质A浓度最大,所需溶剂用量S。
A
B
S