《化工原理》第十二章习题

实际干燥过程举例
G1=1200kg/h
t0=20℃ H0=0.008 L
t1=90℃ H1
Ql =5%Qp
ω1=3% tM1=20℃
t2=45℃ H2=0.022
QP
Qd
ω2=0.2%
tM2=60℃,CS=3.5kJ/kg℃
(2)预热器的加热量QP，kW
QP LI1 I 0 LcH0 t1 t0 2402.8 1.01 1.88 0.00890 20
Qd L I 2 I1 G2c M2 t M2 Ql G1c M1 t M1
其中： I1 1.01 1.88H0 t1 2492H0 1.01 1.88 0.008 90 2492 0.008
112.19kJ / kg干气
实际干燥过程举例
Qd L I 2 I1
G2cM2 tM2
tM2=60℃,CS=3.5kJ/kg℃
（1）新鲜空气用量，kg/h；
W
G1
1 2 12
1200
0.03 1
0.002 0.002
33.64 kg
h
L
W H2 H0
33.64 2402.8kg干空气 / h 0.022 0.008
L L1 H 0 2402 .8 1 0.008 2422 .1kg / h
Ql
G1c M1
t
Q M1 l
=5%Qp
t0=20℃ H0=0.008 L
t1=90℃ H1
G1=1200kg/h
ω1=3% tM1=20℃
t2=45℃ H2=0.022
QP
Qd
ω2=0.2%
tM2=60℃,CS=3.5kJ/kg℃
I2 1.01 1.88H2 t2 2492H2 1.01 1.88 0.022 45 2492 0.022
(2)预热器的加热Q量PQP，LkWLR I1 I0
(1)新鲜空气的用量，kg/h； (2)预热器的加热量QP，kW；
(3) 热效率；
(4)画出湿空气状态变化，并与例1对比。
循环废气 LR, t2=45℃, H2=?
t0=20℃ H0=0.008 kg 水/kg 干气
L QP
t1=90℃
Ql
LR L
H1 Qd=40.25kW
t2=45℃L
H2
有废气循环的实际干燥过程举例
33.64 2492 1.88 45 4.19 20 23.29kW
3600
蒸发水分所需的热量
Q气化 100%
输入干燥设备的总热量 Q
W 2492 1.88t2 cl t M1 100%
QP Qd
Q汽化 100% 23.29 100% 26.4%
QP Qd
47.89 40.25
理想干燥过程（等焓干燥过程） I1 I 2
理想
t1 t1
t2 t0
100%
实际干燥过程举例
例1 常压下拟用温度为20℃、湿度为0.008kg水/kg干气的空气 干燥某种湿物料。空气在预热器中被加热到90℃后送入干燥室， 离开时的温度为45℃、湿度为0.022kg水/kg干气。现要求每小 时将1200kg的湿物料由含水率3%（湿基）干燥至0.2%（湿 基），已知物料进、出口温度分别为20℃和60℃，在此温度范 围内，绝干物料的比热为3.5kJ/(kg·℃)，水的平均比热为4.19 kJ/(kg℃)。干燥设备热损失可按预热器中加热量的5%计算。 试求：
习题课
公式： 物料衡算
热量衡算
W G1 G2 GC
L W
X1 X2
G1
1 2 12
H2 H0
Q P LI 1 I 0 Lc H 0 t1 t 0
LI 1 G 1 c M 1 t M 1 Q d LI 2 G 2 c M 2 t M 2 Q l
W 2492 1.88t2 cltM1 100% QP Qd
(1)新鲜空气用量，kg/h； (2)预热器的加热量QP，kW； (3)干燥室内补充的热量Qd，kW； (4)热效率。
实际干燥过程举例
G1=1200kg/h
t0=20℃ H0=0.008 L
t1=90℃ H1
Ql =5%Qp
ω1=3% tM1=20℃
t2=45℃ H2=0.022
QP
Qd
ω2=0.2%
172407.63kJ / h 47.89kW
实际干燥过程举例
t0=20℃ H0=0.008 L
t1=90℃ H1
Ql =5%Qp
G1=1200kg/h
ω1=3% tM1=20℃
t2=45℃ H2=0.022
QP
Qd
ω2=0.2%
tM2=60℃,CS=3.5kJ/kg℃
(3)干燥室内补充的热量Qd，kW
102.14kJ / kg干气
G2
G1 1 1
12
1200 1 3%
1 0.2%
1166.3kg /
h
实际干燥过程举例
Qd L I 2 I1 G2c M2 t M2 Ql G1c M1 t M1
cM1 1 1 cS 1cl 1 3% 3.5 3% 4.19 3.52kJ kg C cM2 1 2 cS 2cl 1 0.2% 3.5 0.2% 4.19 3.50kJ kg C
有废气循环的实际干燥过程举例
例2 现将例1流程改为废气循环流程设计，如图所示。将出 口废气中的50%引到新鲜空气处与新鲜空气混合。混合气经
预热器仍加热至90℃后，再送入干燥室，出干燥室的废气温 度仍为45℃，干燥室加热量Qd不变，仍为40.25kW，被干燥 的物料及干燥要求不变，热损失仍可取为QP的5%。试计算：
循环废气 LR=L, t2=45℃, H2=?
t0=20℃ H0=0.008
L
t0 H0
QP
t1=90℃ H1
Ql
t2=45℃ L H2
Qd=40.25kW
(1)新鲜空气用量，kg/h
由例1知： W 33.64 kg h 0.00934 kg s
W LH 2 H 0 0.00934 LH 2 0.008 --- -- -- - ( 1 )
Ql 5%QP 47.89 5% 2.3Байду номын сангаасkW
Qd
2402.8 102.14 112.19
3600
1166.3 3.50 60 3600
2.39
1200 3.52 20 3600
40.25kW
实际干燥过程举例
(4)热效率
Q汽化 W 2492 1.88t2 4.19t M1