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）。

3. 某恒定干燥过程，（如图所示：预热器K1，干燥器K2，冷却冷凝器K3），已知预热器出口空气的干球温度为t ,湿球温度为t 此状态空气在干燥器经历一个绝热增湿过程，出干燥器空气温度为ｔ ，经冷却冷凝器冷却冷凝，析出一部分水份之后，再经预热器预热至ｔ ，且其湿球温度仍为ｔ ，如此反复循环。试在湿空气的H－Ｉ图（或ｔ－H）图上用线段和箭头绘出空气在上述干燥过程状态变化的示意图。并说明空气在各设备中所经历的过程。

三.计算题

1. 某干燥器的生产能力为1000kg.h (产品），物料从含水量2%干燥至含水量0.2%（均为湿基）。已知生产车间的气温为22℃，相对湿度为60%；空气离开干燥器时的温度为45℃，

湿球温度为32℃。干燥为等焓过程。试求：

(1)水分蒸发量；

(2)离开干燥器时空气的体积流量为多少m .h ？

(3)空气进入干燥器的温度；(4)热效率为多少？

2. 某气流干燥器的生产能力为180kg产品.h ,现要求将物料从含水量2%干燥至含水量0.2%，（均为湿基）。已知生产车间的气温为25℃，空气的湿含量为0.01kg水汽.kg 干空气。空气经预热器预热至94℃进入干燥器，若空气离开干燥器时的湿球温度为32℃，露点为25℃。问：

(1)水分蒸发量为多少kg.h ? (2)干空气消耗量为多少kg.h (3)干燥器的热效率为多少？(4)空气离开干燥器的温度？

(5)干燥过程是否等焓（说明原因）

3. 在常压连续干燥器中，将处理量为0.417kg.s 的湿物料，自含水量为47％干燥倒5％（均为湿基），采用废气循环操作，新鲜空气与废气混合后经预热器k1加热，再送入干燥器K2，循环比（废气中绝干空气质量与混合气中绝干空气质量之比）为0.8，新鲜空气的湿度H 为0.0116kg.kg 绝干气，温度为22℃，废气的湿度H 为0.0789 kg.kg 绝干气，温度为52℃，假设干燥过程为绝热过程，预热器损失可忽略不计。试计算干燥过程的耗热量。并在H－Ｉ图上定性绘制出湿空气的状态变化过程。

已知：绝干空气比热为1.01kJ.kg .K , 水蒸汽比热为1.88kJ.kg .K , 0℃时水蒸汽潜热为2490kJ.kg 。

化工原理练习题答案（干燥）

一.填空题

1. 传质过程

2. 小；绝干空气

3. 干燥介质（热空气）的温度、湿度、速度以及与物料接触的方式。

4. 自由水分；非结合水分；平衡水分

5. 0.15、0.25、0.35、0.2（单位皆为：kg水.kg 绝干料）

6. t＞t ＞t ＞

7. 干燥介质一热空气的湿球温度

8. 不变、增加、减少

9. 上升，下降，不变，不变

10. ＝，＝，＝，＝。

二.问答题

1. 强化干燥过程要依据干燥的不同阶段而采取不同的措施。在等速干燥阶段：要使干燥速率提高，其措施：

增大热空气的温度、降低其湿度；增大热空气的流速；改变其接触方式（如垂直流过物料层效果比平行好，若将物料充分分散于气流中更好）

在降速干燥阶段：主要改变物料的尺寸（变小）、厚度（减薄）或将物料充分分散于气流中增大其气、固两相的接触面积或加强搅拌等措施来提高干燥速率。

2. 要求含水量降低到：

X＝0.115/(1-0.115)=0.13=13%＞12%(干衡水份)

∵X＞X* ∴是可能的

3. 由ｔw 1 及ｔ1 确定A点（由温度为ｔw 1 的等温线与φ＝100％线相交，再沿等Ｉ线向上与等温线ｔ1 相交得A点）。

AB为空气在干燥器经历绝热增湿过程，也是等焓干燥过程

BC为空气在冷却冷凝器经历等H冷却过程。

CD为空气在冷却冷凝器经历析出部分水份过程

（φ＝100％线）。

DA为空气在预热器中经历等H升温过程。

三.计算题

1. 1）水份蒸发量W：

W=G (W -W )/(1-W )=1000×(0.02-0.002)/(1-0.02)

=18.37kg水.h

2)离开干燥器的空气体积流量V ：

V =L.v =W.v /(H -H )

依t =22℃,φ =60%查出H =H =0.01kg水汽.kg 干空气

t =45℃, t =32℃, 查出H =0.026kg水汽.kg 干空气,

v =0.94m .kg 干空气

∴V =18.37×0.94/(0.026-0.01)=1079m .h

3)空气进入干燥器的温度t :

∵I =I 故可查出t =357K=84℃

4)热效率h =[(t -t )/(t -t )]×100%=[(84-45)/(84-22)]×100%=62.9%