第十一章 固体物料的干燥习题解答
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。
化工原理干燥练习题答案精编WORD版
化工原理干燥练习题答案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】一、填空题1、对流干燥操作的必要条件是(湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水汽分压);干燥过程是(热量传递和质量传递)相结合的过程。
2、在实际的干燥操作中,常用(干湿球温度计)来测量空气的温度。
3、恒定得干燥条件是指(温度)、(湿度)、(流速)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 较大时,则湿物料得平衡水分相应(增大),自由水分相应(减少)。
5、恒速干燥阶段又称(表面汽化)控制阶段,影响该阶段干燥速率的主要因素是(干燥介质的状况、流速及其与物料的接触方式);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(物料结构、尺寸及其与干燥介质的接触方式、物料本身的温度等)。
6、在恒速干燥阶段,湿物料表面的温度近似等于(热空气的湿球温度)。
7、可用来判断湿空气的干燥能力的大小的性质是相对湿度。
8、湿空气在预热过程中,湿度不变温度增加。
9、干燥进行的必要条件是干燥介质是不饱和的热空气。
10、干燥过程所消耗的热量用于加热空气,加热湿物料、气化水分、补偿热损失。
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(C)。
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(C )。
3、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(A )。
A. w t 〉θB. w t =θC. d t =θD. t =θ4、利用空气作干燥介质干燥热敏性物料,且干燥处于降速阶段,欲缩短干燥时间,则可采取的最有效措施是( B )。
化工原理:干燥习题答案
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(C)。
A. B. C. D.
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(C)。
(答案:C)
9、在总压101.33kPa,温度20℃下,某空气的湿度为0.01Kg水/ Kg干空气,现维持总压不变,将空气温度升高到50℃,则相对湿度:( )
A增大B减小C不变D无法判断
(答案:B)
10、在总压101.33kPa,温度20℃下,某空气的湿度为0.01Kg水/ Kg干空气,现维持温度不变,将总压升高到125kPa,则相对湿度:( )
a005b020c0004d01963已知物料的临界含水量为018干基下同先将该物料从初始含水量045干燥降至012则干燥终了时物料表面温度4利用空气作干燥介质干燥热敏性物料且干燥处于降速阶段欲缩短干燥时间则可采取的最有效措施是a
衡水学院应用化学系教案纸
1、对流干燥操作的必要条件是(湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水汽分压);干燥过程是(热量传递和质量传递)相结合的过程。
2、在实际的干燥操作中,常用(干湿球温度计)来测量空气的温度。
3、恒定得干燥条件是指(温度)、(湿度)、(流速)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 较大时,则湿物料得平衡水分相应(增大),自由水分相应(减少)。
5、恒速干燥阶段又称(表面汽化)控制阶段,影响该阶段干燥速率的主要因素是(干燥介质的状况、流速及其与物料的接触方式);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(物料结构、尺寸及其与干燥介质的接触方式、物料本身的温度等)。
化工原理(下)
第七章 传质与分离过程概论3. 在直径为0.012 m 、长度为0.35 m 的圆管中,CO 气体通过N 2进行稳态分子扩散。
管内N 2的温度为373 K ,总压为 kPa ,管两端CO 的分压分别为 kPa 和 kPa ,试计算CO 的扩散通量。
解:设 A -CO ; B -N 2查附录一得 s m 10318.024AB -⨯=D()31.3kPa kPa 703.101A1B1=-=-=p p p 总().3kPa 49kPa 0.73.101A2B2=-=-=p p p 总kPa 12.57kPa 3.313.94ln 3.313.94ln B1B2B1B2 BM =-=-=p p p p p8. 有一厚度为8 mm 、长度为800 mm 的萘板。
在萘板的上层表面上有大量的45 ℃的常压空气沿水平方向吹过。
在45 ℃下,萘的饱和蒸汽压为 Pa ,固体萘的密度为1 152 kg/m 3,由有关公式计算得空气与萘板间的对流传质系数为 5 m/s 。
试计算萘板厚度减薄5%所需要的时间。
解:由式(7-45)计算萘的传质通量,即() Ab Ai L A c c k N -=式中Ab c 为空气主体中萘的浓度,因空气流量很大,故可认为0Ab =c ;Ai c 为萘板表面处气相中萘的饱和浓度,可通过萘的饱和蒸气压计算,即3Ai 5Ai 73.9kmol/m 2.795108314318p c RT -===⨯⨯kmol / m 3 22L Ai Ab 57A ()0.0165(2.795100)kmol/(m s) 4.61210kmol/(m s)N k c c --=-=⨯⨯-⋅=⨯⋅ 设萘板表面积为S ,由于扩散所减薄的厚度为b ,物料衡算可得A A A Sb N M S ρθ=2.168h s 10806.7s 12810612.41152008.005.037A A A1=⨯=⨯⨯⨯⨯==-M N b ρθ 第八章 气体吸收填空题试题——工业生产中的吸收操作以 流操作为主。
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. 恒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.干燥这一单元操作,既属于传热过程,又属______________。
*****答案***** 传质过程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_________。
*****答案***** 小5.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6. 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7. 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, 0.5988.在一定的干燥条件下,湿物料中能被除去的水分称为;若要获得绝干物料,所采用干燥介质的相对湿度应为。
***答案*** 自由水分;零9.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(以上2题二选一)10.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前都要经______________。
化工原理下课后习题解答天津大学化工学院柴诚敬
化工原理下课后习题解答天津大学化工学院柴诚敬目录第七章传质与分离过程概论 ....................................................................................................... 1 第八章气体吸收 ...........................................................................................................................4 第九章蒸馏 .......................................................................................................................... ......... 18 第十章液-液萃取和液-固浸取 .................................................................................................. 30 第十一章固体物料的干燥习题解答 . (44)第七章传质与分离过程概论1.在吸收塔中用水吸收混于空气中的氨。
已知入塔混合气中氨含量为5.5%(质量分数,下同),吸收后出塔气体中氨含量为0.2%,试计算进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 。
解:先计算进、出塔气体中氨的摩尔分数1y 和2y 。
120.055/170.09030.055/170.945/290.002/170.00340.002/170.998/29y y ==+==+进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 为10.09030.099310.0903Y ==- 20.00340.003410.0034Y ==-由计算可知,当混合物中某组分的摩尔分数很小时,摩尔比近似等于摩尔分数。
化工原理固体干燥考试题目
第十一章固体干燥1. 干燥是_______过程。
A:传质B:传热 C:传热且传质D:其它过程2. 空气的湿含量一定时,其温度愈高,则它的相对温度_______。
A:愈低B:愈高C:不变D:不确定3. 当空气的t=tw=td 时,说明空气的相对湿度φ_______。
A:=100%B:>100%C:<100%D:-4. 湿空气经预热后,空气的焓增大,而_______。
A:H,φ都升高 B:H 不变φ降低C:H,φ都降低 D:无法判断5. 作为干燥介质的热空气,一般应是_______的空气A:饱和B:不饱和C:过饱和D:-6. 在一定空气状态下,用对流干燥方法干燥湿物料时,能除去的水分为_______。
A:结合水分 B:非结合水分C:平衡水分D:自由水分7. 恒速干燥阶段,物料的表面温度等于空气的_______。
A:干球温度 B:湿球温度 C:露点 D:绝对温度8. 影响恒速干燥速率的主要因素是_______。
A:物料的性质 B:物料的含水量C:空气的状态D:物料的状态9. 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D:空气的组成10. 将不饱和的空气在总压和湿度不变的情况下进行冷却而达到饱和时的温度,称为湿空气的 _______。
A:湿球温度 B:绝热饱和温度 C:露点 D:干球温度11. 在干燥流程中,湿空气经预热器预热后,其温度升高,相对湿度_______。
A:升高B:降低 C:不变 D:无法判断12. 物料中非结合水分的特点之一是其产生的水蒸汽压_______同温度下纯水的饱和蒸汽压A:大于B:小于C:等于D:不确定13. 实验结果表明:对于空气一水蒸汽系统,当空气流速较大时,其绝热饱和温度 _______湿球温度。
A:大于 B:等于 C:小于 D:近似等于14. 对不饱和的湿空气,其露点_______湿球温度。
A:大于B:等于C:小于D:不确定15. 在一定的干燥条件下,物料厚度增加,物料的临界含水量 XC_______。
陈敏恒《化工原理》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(固体干燥 课后习题详解)
14-10 一理想干燥器在总压 100kPa 下将物料由含水 50%干燥至含水 1%,湿物料的 处理量为 20kg/s。室外空气温度为 25℃,湿度为 0.005kg 水/kg 干气,经预热后送入干燥 器。废气排出温度为 50℃,相对湿度 60%。试求:(1)空气用量 V;(2)预热温度;(3) 干燥器的热效率.
解:已知:浅盘 n=50 只,盘底面积 70×70cm,厚度 h=0.02m,p 壶=1600kg/m3,
X1=0.5kg 水/kg 干料,x2=0.005kg 水/kg 干料,
干燥条件:
平行流过 u=0.2m/s,t=77℃,ψ=40%,
求:t
以一只盘为基准计算
查焓-湿图:t=77℃,ψ=10%时,H=0.0268kg 水/kg 干料
14-4 在温度为 80℃、湿度为 0.0lkg/kg 干气的空气流中喷入流速为 0.1kg/s 的水滴。 水滴温度为 30℃,全部汽化被气流带走。干气体的流量为 10kg 干气/s,不计热损失。试 求;(1)喷水后气体的热焓增加了多少?(2)喷水后气体的温度降低到多少度?(3)如 果忽略水滴带入的热焓,即把气体的增湿过程当作等焓变化过程,则增湿后气体的温度降到 几度?
气中凝结出多少水分?1kg 干空气放出多少热量?
解:已知:
求: Q
查水的饱和蒸汽压
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14-3 总压为 l00kPa 的湿空气,试用焓湿度图填充表 14-1。 表 14-1
解:已知:P=100kPa 求:用焓-湿度图填充表 14-1。 表 14-2
解:已知:p=100kPa, 理想干燥剂,求:(1)v(2)t1(3)
解:已知:
固体干燥红字答案(借鉴内容)
固体干燥一、填空题1、湿空气的干球温度与湿球温度相差越大,空气的湿度越小。
2、在一定干燥条件下,干燥速率为零时的物料含水量为平衡含水量。
3、在一定的干燥条件下,湿物料中不能除去的那一部分水分称平衡水分,能除去的水分称为自由水分。
4、物料中容易除去的水分称为非结合水,不容易除去的水分称为结合水。
恒速与降速干燥交界点处湿物料的含水量称为临界含水量。
5、恒速干燥阶段为表面汽化控制,此阶段的干燥速率与含水量关系很小,主要取决于表面汽化速率。
6.在对流干燥过程中,干燥介质将热能传递给湿物料为传热过程;湿物料将汽化的湿分扩散给干燥介质为传质过程。
7.湿空气在进入干燥器之前进行预热的目的,一是为提高____湿空气的温度,以增加湿空气与湿物料之间的传热速率;二是为降低 ___湿空气相对湿度,以增大湿空气的吸湿能力。
8.湿空气的干球温度与湿球温度相差越大,空气的相对湿度越小。
9.在一定干燥条件下,湿物料中,能除去的水分称为自由水分。
10、干燥操作中,干燥介质(不饱和湿空气)经预热器后湿度__不变_ __,温度__升高_ 。
11、饱和空气在恒压下冷却,温度由t1降至t2,此时其相对湿度__增大__,湿度_ 不变_ __。
12、50kg湿物料中含水10kg,则干基含水量为_25%____。
13、按照操作压力的不同,干燥可以分为__常压干燥___、_真空干燥____。
14、当湿空气的相对湿度_等于1____时,该湿空气中水分已达饱和,不具有吸湿能力。
15、将不饱和的湿空气等湿降温达到被水汽饱和时,所对应的温度称为露点。
16、湿空气的湿度指的是湿空气中所含水汽的质量与绝干空气的质量之比。
17.在化工生产中,常用的干燥器有:厢式干燥器、气流式干燥器、喷雾式干燥器、沸腾床干燥器。
二、选择题1、随着温度升高,湿空气的相对湿度 B 。
A、增大B、减小C、不变D、不确定2、对流干燥中,最常用的干燥介质是 D 。
A、压缩空气B、冷空气C、氮气D、热空气3、对于空气——水系统,绝热饱和温度C湿球温度。
化工原理第11章课后习题答案
《第八章 固体干燥》习题解答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。
Ct Ct kPa p kg kJ I p p kPa p H kPap Ct H K r C K r t t H H p p P H kPap C t d s s s H tw Hh tw w t s s s t s t s w w w w 000000,,,04.184.18,18.2/44.960158.0249060)0158.088.101.1(11/18.20137.0923.19600137.009.1/242730)/](/)[(0272.0)/(622.0247.430=∴===⨯+⨯⨯+=∴==Φ∴=====∴==--==-===查表得由干空气求得此时由时时解:查表得αα2) 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。
序 号干球温度 0C湿球温度 0C湿 度kg 水/kg 绝干空气 相对湿度 0/0 焓 kJ/kg 绝干气 露 点 0C 水气分压 kPa 1 60 30 0.015 13.398 21 2.5 2 40 27 0.016 33 79 20 2.4 3 20 17 0.012 80 50 16 2 4 30 290.02695982843) 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。
000012.3)/(662.0/02.0,3.10164.1981202/(8.8380/22.088.101.188.101.1.1=ΦΦ-Φ===⋅⋅==∆=⋅⨯+=+=解得干气水时))绝干气)绝干气(比热)解:s s s H H H p p p H kg kg H kPa kPa p C C kg kJ C t C Q C KG kJ H H C4)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。
固体干燥习题
单元测试:固体干燥一、填空题与选择题1.①恒定干燥条件是指湿空气的____、______、_______都不变②测定空气中的水汽分压的实验方法是测量___________③在实际的干燥操作中,常用______________来测量空气的湿度2.①同一物料,如空气的水汽分压越低,气速、温度不变,则临界含水量(),平衡含水量()②同一物料,如空气的温度越高,气速、湿度不变,则临界含水量(),平衡含水量()③同一物料,如空气的流速越高,温度、湿度不变,则临界含水量(),平衡含水量()A、低B高 C 不变D不确定3.在1atm下,不饱和湿空气的温度为22度,相对湿度60%,加热至100度,该空气下列参数将如何变化?(升高、降低、不变、不确定)湿度_____;相对湿度_________;湿球温度__________;露点_______;焓________4.在40度下,不饱和湿空气的相对湿度为60%,当总压由1atm减至0.5atm时,气体体积膨胀至原来的2倍,该空气下列参数将如何变化?(升高、降低、不变、不确定)湿度_____;相对湿度_________;湿球温度__________;露点_______;焓________。
5.空气的干球湿度为t,湿球温度为tw,露点为td。
当空气的的相对湿度为97%时,则()A、t= tw= td;B、t < tw < td;C、t > tw= td;D、t > tw > td;6.在恒定干燥条件下将含水20%(干基,下同)的湿料进行干燥,开始时干燥速度恒定,当干燥至含水量为5%时,干燥速度开始下降,再继续干燥至物料恒重,并设法测得此时物料含水量为0.05%,则物料临界含水量为(),平衡含水量为()A、5%;B、20%;C、0.05%;D、4.95%;7.对于湿空气的下列哪两个参数,可以利用I-H图查得其他未知参数:A、(t、tw);B、(td、H);C、(p、H);D、(t、φ);E、(I、tw)8.湿空气的总压为100kpa,温度为40度,若测得该空气的露点为25度,则该空气的湿度为_______kg/kg 干气;若测得该空气的湿球温度为29度,则湿度为_______ kg/kg干气。
干燥习题库(标准答案)
干燥习题库一.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.干燥这一单元操作,既属于传热过程,又属______________。
*****答案*****传质过程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___________。
*****答案*****小;绝干空气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。
*****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。
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 c=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.当空气的湿含量一定时,其温度愈高,则相对湿度愈_______,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-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。
第十一章 干燥设备2非绝热干燥设备
11.2 非绝热干燥设备
11.2.2 带式真空干燥器
真空箱式干燥器的缺点是物料在干燥过程中处于静止状 态,无法翻动或移动,因此干燥时间长,尤其是在干燥后期。 带式真空干燥器在这方面进行了改善,如图11-2 所示,在一 个密封的真空干燥室内,有两个滚筒带动不锈钢料带。加热 时物料置于不锈钢料带上,在滚筒的带动下缓慢移动,两个 滚筒一个用来加热,另一个用来冷却,在不锈钢料带上下的 辐射加热器也可以同时加热。
生物工程设备
第十一章 干燥设备
干燥设备
11.1 11.2
固体物料干燥机理及生物工业 产品干燥的特点 非绝热干燥设备
11.3 绝热干燥设备
11.4 冷冻干燥及其他干燥设备
11.5 干燥辅助设备
11.2 非绝热干燥设备
干燥过程根据系统进出口焓的变化通常分为绝热干燥过 程(等焓干燥过程)和非绝热干燥过程(非等焓干燥过程)。 符合下列条件的干燥过程称为绝热干燥过程:
11.2 非绝热干燥设备
图 11-2 带式真空干燥器 1—加热滚筒;2—真空室;3---冷却滚筒;4—产品出口;5—原料 进口;6—不锈钢带;7—辐射加热器 8—至真空系统
11.2 非绝热干燥设备
11.2.3 耙式真空干燥器
耙式真空干燥器相当于在一个卧式筒状真空干燥箱内增 加了一个水平搅拌装置,这个搅拌装置带有很多叶片,在干 燥过程中像一个耙子不断翻动物料,因此,称为耙式真空干 燥器。如图 11-3 所示,湿物料经上部装入后密封,打开真 空装置,向夹套内通入蒸汽或者热水加热,在耙式搅拌的不 停搅拌下,物料中的湿份不断挥发并通过真空系统排出。
11.2 非绝热干燥设备
图 11-3 耙式真空干燥器 1—外壳 2—夹干燥器的焓差发生了 明显的改变。
10_固体干燥课后习题答案讲解
第 10 章固体枯燥1〕空气的枯燥温度为 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。
解:查表得t w 300 C时 p s,t wHs, t w s /( p p s )H H s,t w [( t t w ) / r tw ]( / K Hh )300 C时r tw 2427 / K HHt 600 C p s由H求得此时p p / p s 110 0I 0.0158) 60 2490干空气96.44kJ / kg由 p s 2.18k P ,a 查表得t 0 Ct d 0 C2 〕利用湿空气的I — H 图完成此题附表空格项的数值,湿空气的总压。
序号干球温度湿球温度湿度相对湿度焓露点水气分压0C 0C kg 水 /kg 0/0 kJ/kg 绝0C kPa绝干空气干气1 60 30 98 212 40 27 33 79 203 20 17 80 50 16 24 30 29 95 98 28 43〕湿空气〔 =20℃,〕经预热后送入常压枯燥器。
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。
解:〕比热C H 〔KG绝干气0C〕1 . 0.22kJ /Q C H t 80C H 83.8kJ /( kg绝干气0 C〕2〕120 0 C时p s 101.3kPa, H 水 / kg干气H 0.662 p s /( p p s )解得 3.12 0 04〕湿度为 的湿空气在预热器中加热到 128℃后进入常压等焓枯燥器中,离开枯燥器时空气的温度为 49℃,求离开枯燥器时露点温度。
解: I = (1.01+1.88H)t +2500H∵等焓 ∴ I 1=I 2∴ 1)t 1+ 2500H 12)t 2+ 2500H 2(1.01+1.88 0.018) 128+2) 49+ 2500H 2∴ H 2 = 0.0498 kg 水 /kg 干气∵ HpP pp∴0.6221013. 105 p∴ 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。
干燥习题(附答案)..
一、填空及问答题:1.干燥过程是_________相结合的过程,传质方向为________,传热方向为__________。
2.在总压101.33 kPa,温度20℃下(已知20℃下水的饱和蒸汽压为2.334 kPa),某湿空气的水汽分压为1.603 kPa,现空气温度保持不变,将总压升高到250 kPa,则该空气的水汽分压为________。
3. 当湿空气的总压一定时,相对湿度ϕ仅与________及________有关。
4.恒速干燥阶段物料表面的温度等于________________________________。
该阶段除去的物料中的水的平衡蒸汽压等于_____________________________。
影响恒速阶段干燥速率的因素的有_______________________________________________________________。
5.已知在常压、25℃下水分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*100%0.025Xϕ==kg水/kg绝干料;相对湿度50%ϕ=时,平衡含水量*0.009X=kg水/kg绝干料。
现将湿基含水量为20%的该物料,与25℃、50%ϕ=的空气接触,则该物料的自由含水量为_________kg水/kg绝干料,非结合水分量为_________kg水/kg 绝干料。
6.进干燥器的气体状态一定,干燥任务一定。
若干燥器内部无补充加热,则气体离开干燥器的湿度H越大,干燥器的热效率越,传质推动力越_______。
7.降低废气出口温度可以提高干燥器的热效率,但废气在离开设备之前的温度的限制是________,原因是_____________。
8.在测量湿球温度时,空气速度需大于5 m/s,这是为了。
9.物料的平衡水分一定是___________水分;物料的非结合水分一定是_____________水分。
10.当某物料的干燥过程存在较长的降速阶段时,气流干燥器和流化床干燥器两者中选用________ 较为有利,原因是_____________________________________。
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第十一章 固体物料的干燥习题解答1. 已知湿空气的总压力为100 kPa ,温度为50 ℃,相对湿度为40%,试求(1)湿空气中的水汽分压;(2)湿度;(3)湿空气的密度。
解:(1)湿空气的水汽分压 s p p φ=由附录查得50 ℃时水的饱和蒸气压s 12.34kPa p =,故 kPa 936.4kPa 34.124.0=⨯=p (2)湿度 绝干气绝干气总kg kg 03230.0kg kg 936.4100936.4622.0622.0=-⨯=-=p p p H(3)密度()P t H 5H10013.1273273244.1772.0⨯⨯+⨯+=υ()绝干气湿空气kg m 10100100133.1273502730323.0244.1772.0335⨯⨯⨯+⨯⨯+=0.9737=m 3湿空气/kg 绝干气密度 湿空气湿空气33HH m kg 06.1m kg 9737.00323.011=+=+=υυρH2.常压连续干燥器内用热空气干燥某湿物料,出干燥器的废气的温度为40 ℃,相对湿度为43%,试求废气的露点。
解:由附录查得40 ℃时水的饱和蒸气压s 7.3766kPa p =,故湿空气中水汽分压为 3.172k P ak P a 3766.743.01Hs =⨯=+==υυϕH p p 查出s 3.172kPa p =时的饱和温度为25.02 ℃,此温度即为废气露点。
3. 在总压101.3 kPa 下,已知湿空气的某些参数。
利用湿空气的H –I 图查出附表中空格项的数值,并绘出分题4的求解过程示意图。
习题3 附表 序 号 湿度 kg/kg 绝干气 干球温度 /℃ 湿球温度 ℃ 相对湿度 % 焓kJ/kg 绝干气 水汽分压 kPa 露点 ℃ 1 (0.02) 86(35) 5 140 3 23 2 (0.03) 79 37 11 (160) 4.2 30 3 (0.04) 86 42 (10) 193 6 35 4(0.05)(60)42371927.538.5解:附表中括号内的数为已知,其余值由H -I 图查得。
分题4的求解过程示意图略。
4. 将o 025C t =、00.005kg /kg H =水绝干气的常压新鲜空气,与干燥器排出的o 240C t =、20.034kg /kg H =水绝干气的常压废气混合,两者中绝干气的质量比为1:3。
试求(1)混合气体的温度、湿度、焓和相对湿度;(2)若后面的干燥器需要相对湿度10%的空气做干燥介质,应将此混合气加热至多少摄氏度? 解:(1)对混合气列湿度和焓的衡算,得 02m 134H H H +=(a )02m 134I I I +=(b )当o 25t =℃、00.005kg /kg H =水绝干气时,空气的焓为 ()00001.01 1.882490I H t H =+⨯+()[]绝干气绝干气kg kJ 94.37kg kJ 005.024*******.088.101.1=⨯+⨯⨯+=当240t =℃、20.034kg /kg H =水绝干气时,空气的焓为()[]绝干气绝干气kg kJ 62.127kg kJ 034.024*******.088.101.12=⨯+⨯⨯+=I将以上值代入式(a )及式(b )中,即 m 0.00530.0344H +⨯= m 37.943127.624I +⨯= 分别解得:m 0.02675H =kg/kg 绝干气 m 105.2I =kJ/kg 绝干气由 ()m m m m 1.01 1.882490I H t H =+⨯+ ()m 105.2 1.01 1.880.0267524900.02675t =+⨯⨯+⨯ 得 m 36.4t =℃ 混合气体中的水汽分压02675.0622.0=-=pp pH m 总解出 Pa 4178=p36.4t =m ℃时水的饱和蒸汽压为6075p =s Pa所以混合气体的相对湿度为4178100%68.8%6075ϕ=⨯= (2)将此混合气加热至多少度可使相对湿度降为10%1's41780.1p ϕ== 故 's 41780Pa p =查水蒸气表知此压力下的饱和温度为76.83 ℃。
故应将此混合气加热至76.83 ℃。
5.干球温度为20 ℃、湿度为0.009 kg 水/kg 绝干气的湿空气通过预热器加热到80 ℃后,再送至常压干燥器中,离开干燥器时空气的相对湿度为80%,若空气在干燥器中经历等焓干燥过程,试求:(1)1 m 3原湿空气在预热过程中焓的变化;(2)1 m 3原湿空气在干燥器中获得的水分量。
解:(1)1 m 3原湿空气在预热器中焓的变化。
当020t =℃、00.009H =kg/kg 绝干气时,由图11-3查出043I =kJ/kg 绝干气。
当180t =℃、100.009H H ==kg/kg 绝干气时,由图11-3查出1104I =kJ/kg 绝干气。
故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 I 原湿空气的比体积:()50H 273 1.013100.772 1.244273t H Pυ+⨯=+⨯⨯()绝干气湿空气绝干气湿空气kg m 48.0kg m 27320273009.0244.1772.033=+⨯⨯+= 故1 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(2)1 m 3原湿空气在干燥器中获得的水分。
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 kJ 0214.0m kJ 84.0009.0027.0=-=-υH H6. 用4题(1)的混合湿空气加热升温后用于干燥某湿物料,将湿物料自湿基含水量0.2降至0.05,湿物料流量为1 000 kg/h ,假设系统热损失可忽略,干燥操作为等焓干燥过程。
试求(1)新鲜空气耗量;(2)进入干燥器的湿空气的温度和焓;(3)预热器的加热量。
解:(1)新鲜空气耗量 绝干料绝干料kg kg 25.0kg kg 20100201111=-=-=w w X 绝干料绝干料kg kg 05263.0kg kg 510051222=-=-=w w X ()()h kg 800h kg 2.011000111=-=-=绝干料w G G蒸发水量()()h kg 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()h kg 5472h kg 005.18.544410新鲜气新鲜气=⨯=+H L(2)进入干燥器的湿空气的温度和焓由于干燥过程为等焓过程,故进出干燥器的空气的焓相等。
12I I =()6.127249088.101.1m 1m =++H t H 将m 0.02675H =kg/kg 绝干气代入,解出: 157.54t =℃所以,进入干燥器的湿空气的温度为57.54℃,焓为127.6 kJ/kg 绝干气。
(3)预热器的加热量 p m 1m ()Q L I I =-hkg 21779h kg 8.544444m 绝干气绝干气=⨯==L L()()kW 64.135h kJ 488289h kJ 2.10562.12721779m 1m P ==-=-=I I L Q7.在常压下用热空气干燥某湿物料,湿物料的处理量为l 000kg/h ,温度为20 ℃,含水量为4%(湿基,下同),要求干燥后产品的含水量不超过0.5%,物料离开干燥器时温度升至60 ℃,湿物料的平均比热容为3.28 kJ /(kg 绝干料.℃)。
空气的初始温度为20 ℃,相对湿度为50%,将空气预热至100 ℃进干燥器,出干燥器的温度为50 ℃,湿度为0.06 kg/kg 绝干气,干燥器的热损失可按预热器供热量的10%计。
试求(1)计算新鲜空气的消耗量;(2)预热器的加热量Q p ;(3)计算加热物料消耗的热量占消耗总热量的百分数;(4)干燥系统的热效率。
解:(1)新鲜空气消耗量,即21W L H H =-绝干物料 ()()h kg 960h kg 04.011000111绝干料绝干料=-=-=w G G绝干料绝干料kg kg 04167.0kg kg 9641==X绝干料绝干料kg kg 00503.0kg kg 5.995.02==X所以 12()960(0.041670.00503)kg/h 35.17kg/h W G X X =-=-= 20 ℃时空气的饱和蒸汽压为s 2.3346kPa p =绝干气绝干气kg kg 00723.0kg kg 3346.25.033.1013346.25.0622.033.101622.0s 0s 00=⨯-⨯⨯=-=p p H ϕϕh kg 5.666h kg 00723.006.017.3512绝干气绝干气=-=-=H H W L()()h kg 3.671h kg 00723.015.666100新鲜空气新鲜空气=+=+=H L L(2)预热器的加热量Qp ,用式 11-31计算Qp ,即P 010(1.01 1.88)()Q L H t t =+-()()666.51.01 1.880.0072310020kJ/h =+⨯- 54578kJ/h 15.16kW ==(3)加热物料消耗的热量占消耗总热量的百分数 加热物料耗热()''21m 21()Q G I I Gc θθ=-=-()kW 99.34h kJ 125952h kJ 206028.3960==-⨯=总耗热量2o 2m221L 1.01()(2490 1.88)()Q L t t W t Gc Q θθ=-+++-+()()[]kW36.67h kJ 242484h kJ 545781.025952.15088.1249017.3520505.66601.1==⨯++⨯++-⨯=加热物料消耗的热量占消耗总热量的百分数: 125952100%51.9%242484⨯=(4)干燥器的热效率η,若忽略湿物料中水分带入系统中的焓,则用式11-37计算干燥系统的热效率。
2(2490 1.88)35.17(2490 1.8850)100%100%37.5%242484W t Q η++⨯=⨯=⨯=8. 用通风机将干球温度o 026C t =、焓066k J /k gI =绝干气的新鲜空气送入预热器,预热到o 1120C t =后进入连续逆流操作的理想干燥器内,空气离开干燥器时相对湿度250%ϕ=。