化工原理干燥习题与题解
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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。
10. 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) 11. 当湿空气的总压一定时, 相对湿度φ仅与________及________有关。
***答案*** H , t
12. 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 *%100=ϕ=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 *
%100=ϕ=0.02 非结合水量 X-X *%100=ϕ=0.23-0.02=0.21
13. 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_____________________。
***答案*** 干燥介质的状态,流速以及它与物料接触方式;物料结构,含水类型,物料与空气接触方式,物料本身的温度。
二、选择题
1.气流干燥器中,干燥作用最为有效的部分是( )。
(A)粒子等速运动段; (B)粒子加速运动段
(C)干燥管的中部; (D)干燥管的顶部
***答*** B
2.空气的干、湿球温度差越小,表明空气( )。
(A)越干燥; (B)越潮湿
(C)热焓越高; (D)热焓越低
***答*** B
3.干燥器出口气体状态的限制条件是:气体在离开设备之前( )。
(A)不降至湿球温度; (B)不降至露点
(C)不降至绝热饱和温度; (D)不降至空气的初始温度
***答*** B
4.干燥计算中,湿空气的热焓是以( )为基础的。
(A)1kg湿空气; (B)1kg干空气
(C)1kg饱和湿空气; (D)4mol干空气
***答*** B
5.气体湿比容定义为( )所占有的体积。
(A)1kg湿空气; (B)1kg干气及其带有的Hkg湿汽共同
(C)1kg湿气体中绝干空气; (D)1kg湿气体中湿分
***答*** B
6.气体的相对湿度是指在一定的总压下湿气体中的湿分蒸汽压与( )之比。
(A)气体的总压; (B)湿分在tw下的饱和蒸汽压
(C)湿分在td下的饱和蒸汽压; (D)湿分在t下的饱和蒸汽压
***答*** D
7.湿空气经过预热器用饱和水蒸汽间接加热,温度升高,相对湿度( )。
(A)增加; (B)减小; (C)不变; (D)不确定
***答*** B
8.为了测准空气的湿球温度,应将干湿球温度计放在( )。
(A)不受外界干扰的静止空气中; (B)气速<5m/s的空气中
(C)气速<5m/s辐射传导较强处; (D)气速>5m/s辐射传导可忽略处
***答*** D
9. 对一定湿度的气体,固定气体的温度,增大总压,其相对湿度( )。 (A)增大 ; (B)减小; (C)不变; (D)或增大或减小 ***答*** A
10. 不饱和湿空气的干球温度t ,湿球温度W t ,露点d t 三者间的关系为( )。 (A)d W t t t >> (B) d W t t t => (C) d W t t t >= (D) d W t t t ==t=tw=td ***答*** A
11. 物料含自由水分和平衡水分的相对多少取决于( )。
(A)物料含结合水分的多少 ; (B)物料含非结合水分的多少 (C)干燥介质的温度 ; (D)干燥介质的相对湿度 ***答*** D
二、计算题: 1. 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℃进入干燥器,假设物料在干燥器中的温度变化不大,空气的干球温度为20℃,湿球温度为16.5℃,空气经预热器预热后进入干燥器,出干燥器的空气干球温度为60℃,湿球温度为40℃,干燥器的热损失很小可略去不计,试求: 需要的空气量为多少m 3.h 1-?(以进预热器的状态计) 0℃时水的汽化热2491.27kJ. kg 1-,空气与水汽比热分别为1.01与1.88kJ.kg 1-.K 1
-。
***答案***
h Kg G C /800)2.01(1000=-=
25.0)20100/(201=-=X ,05263.0)5100/(52=-=X h kg X X G W C /9.157)(21=-=
由t-H 图得:干空气水kg kg H /011.00=,干空气水kg kg H /040.02=, 干空气水kg kg H H /011.001==
h
kg H H W V /8..5444)/(12干空气=-=
干空气kg m H v H /8441.0273/)20273(41.22)18/29/1(30=+⨯⨯+=
h m Vv V H /45963/== 2. 湿物料经过七小时的干燥,含水量由28.6%降至7.4%。若在同样操作条件下,由28.6%干燥至4.8%需要多少时间?(以上均为湿基)。已知物料的临界含水量15.0=C X (干基),
平衡含水量04.0*=X (干基) ,设降速阶段中的干燥速度为 *)(X X K u x -=(即:该段干燥速率曲线为直线。) ***答案***
40.0)6.28100/(6.281=-=X
08.0)4.7100/(4.72=-=X ,05.0)8.4100/(8.4/
2=-=X
/
221,X X X X C >>所以干燥分恒速与降速两阶段