化工原理干燥习题

1.在101.325kPa下，不饱和湿空气的温度为40℃，相对湿度为60%，若加热至80℃，则

空气的下列状态参数如何变化？

湿度H_______，相对湿度ϕ_______，湿球温度t w_______，露点t d_______，焓I________。（变大，变小，不变）

2.依据干燥速率曲线，干燥过程可分为两个阶段，即____________阶段和_____________

阶段。两个干燥阶段之间的交点C处的含水量称为___________________。

3.当干燥所用空气的相对湿度增加时，干燥终点处物料的平衡含水量会相应___________。

（增加，减少，不变）

6．已知常压下某湿空气的温度为20︒C，水蒸气的饱和蒸气压为 2.3346kPa，湿度为0.014673kg/kg绝干气，试求：（1）湿空气的相对湿度ϕ=_________，______作为干燥介质用。7．当湿空气的温度一定时，若湿度越高测得的湿球温度也________；若空气为水气所饱和，测得的湿球温度就是_______的温度。

1.湿球温度（t W）是湿空气和的函数，而绝热饱和温度t as是湿空气

和的函数；对湍流状态下的水蒸气-空气系统，t W和t as的大小关系为。

2.典型的干燥曲线可明显分为和两个阶段，两个阶段之

间的交点称为。

2．已知湿空气如下的哪两个参数，可利用H-I图查得其它未知参数。( ) A：H，p B：t，t d C：t w，I D：t as，I

二、选择（10分）

１、对于易溶气体，H值__________，K G_________ k G 。( )

A．很大，< B．很小，> C．很小，≈D．很大，≈

２、已知湿空气如下的哪两个参数、可利用H－I图查得其它未知参数。( )

A．H，P B．t，t d C．t w，I D．t as，I

三、问答题

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、结合水与平衡水分有何区别和联系？

答：平衡水分是空气状态和物料特性的函数，对一定的物料，平衡水分随空气状态而变化。平衡水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；另一部分是平衡水分，其不能被一定状态的空气干燥除去。

3、 如何区别平衡水分和自由水分？ （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、如何进行恒定干燥操作

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。假设空气在干燥器内经历等焓过程，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 。 六、（共20分） 解：（1）水分蒸发量 s /205Kg .005

.0105

.04.036002000w 1w w G w 2211

=--⨯=--= （4分）

（2）绝干空气消耗量 1

2H H w

L -=

其中 H 1=H 0=0.009 kg 水/kg 绝干气 求H 2：

因 I 1 = I 2

2221112490H t )88H .101.1(2490H t )88H .101.1(++=++

222490H 40)88H .101.1(009.02490120)009.088.101.1(+⨯+=⨯+⨯⨯+

解得 H 2 = 0.041 kg 水/kg 绝干空气

则 s kg /406.6009.0041.0205

.0L 绝干空气=-= （6分）

（3）s /351kg .0205.03600

2000

W G G 12=-=-=

或 s /351kg .005

.04

.0136002000w -1w 1G G 211

2=-⨯=-=

又 干燥收率的定义为 %100%1002

2⨯'=⨯=

G G 理论产品量实际产品量

η

所以 s kg G G /333.0%95351.022

=⨯=='η （6分） （4）C 20t 0︒=，绝干空气水kg /009kg .0H 0= 时空气的湿比容为

273

273)244.1773.0(t

H v H ++= 273

20

273)009.0244.1773.0(+⨯⨯+=

绝干空气kg m /842.03

= 体积流量

s m v L V H /394.5842.0406.63

=⨯=⋅= (4分)

在常压连续理想干燥器中，用风机把空气送至预热器，经120℃饱和蒸汽加热后进入干燥器以干燥某种湿物料，已知空气状况为：进预热器前湿空气中水气分压P 0 = 1.175Kpa ，温度为15℃，进干燥器前温度为90℃，出干燥器后温度为50℃，物料状况为：进干燥器前