《化工原理》第章干燥复习题.docx

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1、化工原理第十三章枯燥复习题及参照答案一、填空题1.枯燥进展的必要条件是物料外表所产生的水汽（或其他蒸汽）压力*答案*大于枯燥介质中水汽（或其他蒸汽）的分压。2 .相对湿度 力值能够反响湿空气吸取水汽力气的大小，当 值大时，表示该湿空气的吸取水汽的力气 ;当6=0时。表示该空气为 o *答 案*小；绝干空气3 .枯燥速率曲线是在恒定枯燥条件下测定的，其恒定枯燥条件是指： 均恒定。*答案*枯燥介质热空气）的温度、湿度、速度以及与物料接触的方式。4 .在必定温度下，物料中结合水分和非结合水分的划分是依照 而定的；平衡水分和自由水分是依照 而定的。*答案*物料的性质；物料的性质和接触的空气状态5 .在

2、必定空气状态下枯燥某物料，能用枯燥方法除去的水分为 ；首先除去的水分为 ；不能够用枯燥方法除的水分 。 为*答案*自由水分； 非结合水分；平衡水分6 .某物料含水量 X =0.4kg水.kg绝干料，从该物料枯燥速率曲线可知：临界含水量X =0.25kg水.kg -1绝干料，平衡含水量水.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 o * 答案* 0.15、0.25、0.35、0.2 （单位皆为：kg水.kg-1 绝干料产品产量为lOOOkg.h -I o温度25、相对湿度55%的原空气经过预热器加热到85 后再进入枯燥器，走开枯燥器时的温度为30 ,物料

3、进、出枯燥器时的温度分别为24和60 ,绝干物料比热为绝干料,假设枯燥器的热损失为9.05kw ，试求：(1)绝干空气流量(kg绝干气h-i ) ； (2)预热器中的传热量kJ.h -i )。25 时水的饱和蒸汽压=3.168kP )。* 答案*物料衡算：L(H H尸Gc(X21I-X 尸W； G =G (1 - w、1000(1 - 0.002)=998kg 绝干料.h -iX =0.037/(1 - 0.037)=0.0384i；X =0.002/(12W=G (XC 1-X2水.h -125 c时水的饱和蒸气压P =3.168kP sa ； p =力 p =0.55 XwSZ. L(H热

4、量衡算:=H=0.622/(P - P水.kg绝干气-ia)*. LI +GC 0 C 1t +Q+Q = LI +GC t +QPm I P d 2 C Pm 2 损其中：I X0.0109) X25+2490 X 0绝干气I 绝干气 1I ) X30+2490 XH + 2546H22湿物料的焰Cpmt =( ikJ.kg -i绝干料c +X c )t =(0.36+4.187 X0.0384) X24=12.5 ps1 pL 1产品的焰Cpmt( c+ X c )t =-1绝干料；ps2 pL 2Q=L( I - I )=L(114.7-52.9)=61.8L; p10-i -i/. L

5、(I -I )=L 1147(30.3+2546H)122二 G (C t -C t )+Q - Wc t C Pm 2 Pm 1损pL ml=998(22.1-12.5)+32580-36.33 X4.187 X24 =9581+32580-13231=28930即：L（84.4-2546H ）=28930 （ b ） 2联立式（a ）和（b ）解得：H=0.02661 kg 水.kg绝干气-iL=23112.5kg 绝干气.h-i; Q =L（ II ）=61.8L=6L8 X2312.5 =142913kJ.h -i2.在常压绝热枯燥器内枯燥某湿物料。将500kg的湿物料从最初含水量20

6、 %降至2%均为湿基）。t =20 , H = 0.01kg水/kg绝干气的空气经预热器升温至100 00后进入枯燥器，在枯燥器内空气经受一个等焰枯燥过程，废气温度为 60o试计算：1.完成上述枯燥任务所需的湿空襟怀；2.空气经预热器获得的热量；3 .在恒定枯燥条件下对该物料测得枯燥速率曲线以以以下图。恒速枯燥段所用时间为+2490Hlh求降速段需多少时间。(1) . X =0.2/0.8=0.25 , X1Gc =500(l-0.2)=400kgI f =(1.01 + 1.88H )t=127.8=12I2=(1.01+1.88H o )t +2490H绝干气。L=w/(H -h20(2)

7、Q =L(1.01 + 1.88H)(t -t 4.78 X 10 4kJP010(3)AU c=Gc/ 0 =400(0.25-0.1)/l=60kg/h()二GX-X*) lnX-X*/X-X*) /AU C CC2C二400）In ）3.某食品厂物料的枯燥流程以以以以下图示。试求：（1）产量为多少?（2）空气预热器耗资的热量为多少kw? (3)风机抽送的湿空襟怀为多少1?注：图中代号单位：w一湿基含水量;-1 -1干空气，H kg水汽,kg干空气3-1,V干空气* * * 答案* * *-1G：G =G -W=2023-2023 210.1-0.02)/( 1-0.02)2）预热器耗资的

8、热量QQ =L U -I ) + Q” p10=W(I -I )/(H -H )1021+ Q ”=163.3(108-45)/(0.025-0.01)X10kJ.h -i3）风机抽送的风VH-H) =163.3 X 4.如附图所示，湿物料含水量为42 %,经枯燥后为4% （均为湿基），产品产量为0.126kg.s -i ,空气的干球温度为21 ,相对湿度40 % ,经预热器kl加热至93 1 =0.008kg水.kg-i绝干气，H = 0.03kg水.kg绝干气），求绝干空气耗资量L （kg绝干气.s -1 ）。 13）预热器供给之热量Q （ kw）。设无视预热器的热损失。 p1）如答图所示

9、G =G1 (1-w ) C1=0.126 ( 1 -0.04 )= x142/58 = kg 水.kg -1绝干料；x i = 4/96 =kg 水.kg绝干料W = G (x - x ) = 0.121 0.724 c120.0417 ) = 0.0826 kg 水.sL =W / ( H H ) = (0.03 - 0.008 ) 20=3.75 kg 绝干气.s -i3) Q = L I I ) ; I I =( p1oI0+ 1.88H ( t 1- t 0)=(1.01 +1.88 X 0.008 ) X 93 21)预热器供给热量Q =L I - I = 3.75 X73.8 =

10、 276.8 k wn105.在一枯燥器中枯燥某湿物料，每小时办理湿物料1000 kg ,经枯燥后物料的含水量由40 %减至5% （均为湿基），枯燥介质为373K的热空气，其中所含水汽的分压为,空气在313K及相对湿度70 %下走开枯燥器，试求所需要的空襟怀。水在313K时的饱和蒸汽压可取为，湿空气的总压为10L3kN.m* 答案*1 .求WW =G ( x x ) ; G = -ic12IAGc= 0.278 1 0.4 )=w / (1 w ) = 1一0.40 )1绝干料-1绝干料/. W= G ( x xc 122 .求 H1H = 0.622 p / 1w干空气3 .求 H;H =0

11、.622 巾 p /22s=0.622 X0.7 X4 .求 L L = W ( H -2 气.=0.267=0.622(101.3-0.7 X7.4(0.667 -0.053 )=X ( 101.3 - 1.0 ) ) = 6.0kg干空”进口的湿空襟怀=L ( 1+ H ) = 3.76 ( 1 + 0.0062=-i-i7 .作为枯燥介质的湿空气，其预热的目的O *答案* 降低相对湿度增 大吸湿的力气和提高温度增加其热焰）8 .固体物料的枯燥，一般分为 两个阶段。*答案*恒速和降速9.在对流枯燥器中最常用的枯燥介质是它既是*答案*不饱和的热空气、载热体、载湿体10.对于不饱和空气，表示该

12、空气的三个温度，即：干球温度露点t间的关系是 O * 答案* t t t dwH.在枯燥过程中，当物料中外表水分汽化速率内部水分集中速率时，枯燥即进入恒速枯燥阶段。*答案* 小于12. 1kg绝干空气及 所拥有的熔，称为湿空气的焰。*答案*其所带的Hkg水汽13 .依照水分与物料的结合方式不一样，其物料中的水分可分O *答案*吸附水分、毛细管水分、溶胀水分14 .湿空气经过预热器预热后，其湿度 ,热焰 ,相对湿度 O （增加、削减、不变）* 答案* 不变、 增加、 削减15 .饱和空气在恒压下冷却，温度由t 降至t ，此时其相对湿度, 湿度 I2，湿球温度,露点 o*答案* 不变，下降，下降，

13、下降。16.恒定的枯燥条件是指空气的以及 都不变。*答案*湿度、温度、速度，与物料接触的状况17 .测定空气中的水汽分压的试验方法是测量.*答案*露点。18 .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 W，露点温度t的关系是t t t t o *答案* =,=, asddwas一，-o19 .枯燥操作的必要条件是 枯燥过程是 相结合的过程。*答案*湿物料外表的水蒸汽分压大于枯燥介质中的水蒸汽分压；传质过程与传热过程。丁水.kg 绝干气20.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=100 %时，平衡含水量水.kg绝干料；相对湿度 。=40%时，

14、平衡含水量X*=0.007 o现该物料含水量为水.kg-i绝干料，令其与25 c 6=40%的空气接触，则该物料的自由含水量为 kg水.kg-i绝干料，结合水含 量为 kg水.kg -i绝干料，非结合水的含量为 kg水.kg -i绝 干料。*答案* 自由含水量结合水量为非结合水量22 .假设保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）。不变;* 答案*水量为0.43干对湿度的关系如23 .用相对湿度6= 0. 6的空气枯燥含 基的湿木材。木材水份含量和空气相 图所示。则平衡水份=自由水份= 非结合水份=并将有关水分数据注明在图

15、上。24 .恒定条件下恒定枯燥传质速率方程是；恒定条件下恒速枯燥传热速率方程是 O* * * 答案* * *U =-Gcd X/Ad。）=K （ H -H，Q= a A t-t ） X ww25.湿空气在293K和总压10L3kN.m -2 下，湿度为0.0438kg水.kg -1绝干气，则3100m该空气中含有的绝干空襟怀 L为 kg绝干气。绝干气* 答案* 二、选择题1 .影响降速枯燥阶段枯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.物料性质与外形。*答案* c2 .枯燥进展的必要条件是物料外表所产生的水汽或其他蒸汽）压力（）干 燥介质中水汽或其他蒸汽）的分压。A

16、. 等于； B. 小于； C. 大于*答案* C3 .假设走开枯燥器的空气温度（t ）降低而湿度（H提高，则枯燥器的热效率会（，而空气耗资量会（）。A. 削减； B. 不变； C. 增加；*答案* C 、 a4 .枯燥过程中预热的热量耗资随空气进入预热器的温度的降低而（）。因此枯燥在任务一样的条件下（）的热量耗资量大于其他季节，故预热器的传热面积应以（）为计算基准。A.冬季； B. 夏季； C. 增加；D. 不变； E. 削减* 答案* c 、A、 A5 .湿空气在预热过程中不变化的参数是（）A. 焰；B,相对湿度；C.露点温度；D. 湿球温度。*答案*C6 .指出“相对湿度，绝热饱和温度、露

17、点温度、湿球温度”中，哪一个参量与空 气的温度没关（）0A. 相对湿度 B.湿球温度 C. 露点温度 D.绝热饱和温度* 答案 * C7 .绝热饱和温度t是大量的循环水与进入的空气在绝热增湿塔接触时湿空气 as最终到达的饱和状态温度，它等于循环水的温度。湿球温度 t是湿球温度计所W指示的平衡温度，但它其实不等于湿纱布中水分的温度。对以上两种说法正确的推断是：（）。A. 两者都对；B. 两者都不对； C.对不对；D.对不对。*答案* c8 .对于必定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，其湿球温度：（）。A. 愈高；B,愈低；C.不变；D.不用然，尚与其他因素有关。*答案* B9 .空气的饱和湿度

18、H是湿空气的以下参数的函数：（）。asA.总压及干球温度；B,总压及湿球温度；C.总压及露点；D.湿球温度及焰。* 答案 * a10 .在湿球温度t的计算式中，k/ a之比值：（）。wHA. 与空气的速度变化没关；B.与空气速度u的0.8次方成正比，即k / a ocu HC.k /a ocu； D.不用然，与多种因素有关。*答案* AH11 .当湿度和温度一样时，相对湿度与总压的关系是：（）。A.成正比；B.成反比；C. 没关；D.6与p成正比。S*答案* a在一样的 H值和温度t（即一样的饱和蒸汽压P ）下，当总压由P减低至P”，设其对应的一样湿度由力变为此间变化可由以下关系表示：H=0.

19、622（I）p /（p-（D p ）=0.622（ 6 “ p 6 p ）; p /（p- p ）=（I） p /（p”/（p-SSSsssS-6 p ） p/p = 6 / 0 ” s12. 必定湿度H的湿空气，随着总压的降低，露点相应地：（）。A.高升； B.降低；C.不变；D.不用然，还与其他因素有关。*答案* B13 .同一物料，如恒速段的枯燥速率增加，则临界含水量:（）oA. 减小；B.不变；C.增大；D.不用然。*答案* C14 .同一物料，在必定的枯燥速率下，物料愈厚，则临界含水量（）。A. 愈低；B.愈高；C,不变；D.不用然。*答案*B15 .真空枯燥的主要优点是：（）A.

20、省钱；B.枯燥速率缓慢；C.能防范物料发生不利反响；D.能防范外表硬化。* 答案 * c16.枯燥热敏性物料时，为提高枯燥速率，可承受的措施是（）A.提高枯燥介质的温度；B.增大枯燥面积；C.降低枯燥介质相对湿度；D.增大枯燥介质流速* 答案 * B17.湿空气的以下哪两个参数，利用 H- I图能够查得其他未知参数（）0A. （tw,t）; B. （t,H）; C.（p,H）; D. （I,t） o *答案 *ddA18物料中的平衡水分随温度高升而（）。A. 增大；B.减小；C.不变；D.不用然，还与其他因素有关。*答案* B19.空气的湿含量一准时，其温度愈高，则它的相对湿度（。A. 愈低、

21、 B, 愈高； C. 不变*答案*A三、问答题1 .为什么湿空气进入枯燥器前，都先经预热器预热?*答案* 一是使湿空气的6值下降，以增大其吸取水汽的力气；二是提高 其温度（即增大烙值 ，使其传给物料的热增加，以供给汽化水分所需之热。2 .要提高恒速枯燥阶段的枯燥速率，你认为可承受哪些措施？*答案* 措施:（1 ）提高热空气进枯燥器的温度和降低其湿度；（2）提高热空气经过物料的流速（3 ）转变热汽空气与物料的接触方式（如将物料充分分 散在气流中，增大气、固两相接触外表，或气流垂直经过比平行经过物料层收效 好）。3 .测定湿球温度时，当水的初温不一样时，对测量结果有无影响？为什么？*答案*无影响。

22、假设水温等于空气温度时，则由于湿纱布外表的水分汽化 而使其水温下降、假设水温高也会降温（一方面供给水分汽化需要的热量，一方面 散热至空气中）、假设水温低、则水分汽化需要的热量就会从空气中吸热。最终都 会到达湿、热平衡即所测的温球温度）。4 .在对流枯燥过程中。为什么说枯燥介质一湿空气既是载热体又是载湿体？*答案*因物料中水分汽化需要热量，此热量由空气供给，而汽化的水汽又要 靠空气带走（破坏其平衡状态），使枯燥能结实连续地进展。故湿空气在枯燥过程 中起到供热、去湿的作用，故称湿空气是载热体又是载湿体。5 .如何加强枯燥过程？*答案*加强枯燥过程要依照枯燥的不一样阶段而承受不一样的措施。在等 速枯

23、燥阶段：要使枯燥速率提高，其措施：增大热空气的温度、降低其湿度；增 大热空气的流速；转变其接触方式（如垂直流过物料层收效比平行好，假设将物 料充分分别于气流中更好）在降速枯燥阶段：主要转变物料的尺寸（变小）、厚度减薄）或将物料充分分别于气流中增大其气、固两相的接触面积或加强搅拌等措施来提高枯燥速率。6.为什么临界含水量Xc确实定对于如何加强详尽的枯燥过程拥有重要的意义？以下两种状况下Xc将会变大还是变小？（ 1）提高枯燥时气流速度而使恒速阶段的枯燥速率增 大时；（2）物料的厚度减小时。试从枯燥机理加以解析。*答案*枯燥中，与临界点对应的物料含水量x c称为临界含水量。临界点是恒 速与降速阶段之

24、分界点。在恒速阶段与降速阶段内，物料枯燥的机理和影响 枯燥速率的因素是各不一样的。物料在枯燥过程中，一般均经受预热阶段、恒速枯燥阶段和降速枯燥阶段，而其中恒速阶段和降速阶段是以物料的临界含水量来划分的。假设临界含水量x c值愈大，便会较早地转入降速枯燥阶段，使在一样的干燥任务下所需的枯燥时间愈长。由于两个枯燥阶段物料枯燥的机理和影响枯燥速率的因素不一样，因此确定X C值对于如何加强详尽的枯燥过程有重要的意义。由于临界含水量随物料的厚度和枯燥条件而不一样，因此对两种状况下X值的变化可作以下的解析：（1） X c t 提高枯燥时气流速度可以致等速阶段Uc的增加（Uc为等速阶段的枯燥速率），但随着U t ,内部水分集中不及的现象即可能 提前降落，即x c t。也就是：临界含水量x c随恒速阶段的枯燥速率的增加而增 大。（2） x c I x c随物料厚度的增加而增大，随物料厚度的减小而减小。因为物料厚度大，内部集中路径长，阻力大，简洁消灭供不应求（来不及供给水分的外表汽化），故当x还较高时便已到达降速阶段。A x c f o同理，物料C的厚度减小时，X c I O四、计算题1.在常压枯燥器中，将某物料从含水量3.7 %枯燥到0.2 %均为湿基），枯燥