《化工原理》复习题.docx

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1、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1或其它蒸汽） 压力（大于枯燥介质中水汽或其它蒸汽）的分压）2 .相对湿度“值可以反映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一小，当6二0时.表示 该空气为绝干空气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：（枯燥介质（热空气）的温度、湿度、速度以及与物料接 触的方式均恒定）。4 .在确定温度下，物料中结合水分和非结合水分的划分是依据 .物料的性质而定的；平衡水分和自由水分是依据（物料的性质 和接触的空气状态）5 .确定空气状态下枯燥某物料，能用枯燥方法除去的水分为（自 由水）；首先除去

2、的水分为（非结合水分）；不能用枯燥方法除的 水分为（平衡水分）6 .某物料含水量X=0.4水绝干料，从该物料枯燥速率曲 线可知：临界含水量X=0.25水1绝干料，平衡含水量X*=0. 05 水1绝干料，则物料的非结合水分为J）. 15水1绝干料结合水 分为_0.25_,自由水分为_0. 35_,可除去的结合水分为0.2。7 .作为枯燥介质的湿空气，其预热的目的: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，一般分为恒速和降速两个阶段。(I - I ) (114. 7-52. 9)=61. 8L; =9. 05 i=32580 i 10L(114. 7-30. 3-

3、2546. 4H )=998(22. 1-12. 5) +32580-36. 33X4.187X24L (84. 4-2546. 4H )=38510 (b)联立式(a)和(b)解得：H =0. 02661水 绝干气23112. 5 绝干气 i ( I - I )=61.861.8X2312.5 =142913 101=39. 72 .在常压绝热枯燥器内枯燥某湿物料。将500的湿物料从最初含水量20%降至2% (均为湿基)。t =20, H =0. 01水绝 00干气的空气经预热器升温至100C后进入枯燥器，在枯燥器内空 气经受一个等焙枯燥过程，废气温度为60o试计算：1.完成 上述枯燥任务所

4、需的湿空气量；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如以下图。恒 速枯燥段所用时间为lh求降速段需多少时间。(1) . X =0.2/0.8=0.25 , X1 2 U=0. 02/0. 98=0. 0204=500 (1-0.2)=400400(0. 25-0. 0204)=a 010.191.84(1.01+1.88H )t +2490H =127.8I=(1.01+1.88H)t+2490H-H =(127. 8-60. 6)/2603=0. 02582(H )=91.84/0.01582=5805 /绝干气. 2 0(2) (1.01+1.88H )

5、 (t )=4. 78X101 01 0(3)X ) / 9 =400(0.25-0. 1)/1=60 12e (*) K*)/(X*)400(0. l-o. 01)(0. 09/0. 0104)/60=1. 295h 23 .某食品厂物料的枯燥流程如以以下图示。试求：(1)产量为多少? (2)空气预热器消耗的热量为多少？ (3)风机抽送的湿空气量为多少H131?注：图中代号单位：W湿基含水量；干空气，H水汽】干空气，V m31干空气声2=81 产量 G ： G 2023-2023 ( 0. 1-0.02)/(1-0.02)21=2023-163. 3=1837i2)预热器消耗的热量Q ： (

6、I 00) +Q”1(I )/(H )+ Q” =163. 3 (108-45) / (0. 025-0. 01)+102118800=7.047X10 尸 195. 73)风机抽送的风(H ) =163.3X0. 93/(0. 025-0.01) =1. OlBXIOsmsi4.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. 1261,空气的干球温度为21,相对湿度 40%,经预热器kl加热至93后再送入枯燥器k2中，离开枯燥器时空气的相对湿度为60%,假设空气在枯燥器中经受等焙枯 燥过程，试求：（1）在H I图上示意作出空气的状态变化过程, 标出状态点的位置，

7、并注明其有关的参数；2）设已查得Hl = 0. 008水.1绝干气，H =0. 03水】绝干气），求绝干空气消耗量L （绝干气Jo （3）预热器供给之热量）。设无视预热器的热损失）。=0. 126G2=0.126Kq/S0P*门)如答图所示2 =G1 (1 w11 0.04) =0. 121 1X =42/58 = 0. 724水1绝干料；x 12= 4/96 = 0. 0417 水 1 绝干料w= ( X - X ) =0. 1210. 724- 120. 0417) =0. 0826 水1L= W/ (H -H ) = 0. 0826/ (0. 03 20 0.008) =3. 75 绝干

8、气 13=L I I ) ; I - I =1.01 1010+ 1.88H t 1 t 0)= 73.8 i绝干气=(1.01 + 1.88X0.008) X (93-21)预热器供给热量=LI - I ) =3. 75X73.8 = 276.8 k105.在一枯燥器中枯燥某湿物料，每小时处理湿物料1000 ,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1.0 ,空气在313K及 相对湿度70%下离开枯燥器，试求所需要的空气量。水在313K 时的饱和蒸汽压可取为7.4 ，湿空气的总压为101.3 。*G =1000 i =0.278 ii

9、1.求 WW= ( x x 12A =0.278 (1-0.4) =0. 267 i；X = w / (1-w =0. 40/ (1-0. 40) =0. 667 i 绝 iii干料X =0.053 绝干料 2X =0. 053 1 绝干料W=xX ) =0. 267(0. 667-0. 053) 212=0. 1639 12 .求 Hl H =0. 622 p (P- p=0. 622X1.0/ (101.3-1.0) 1w=0. 00621干空气3 . 求 H;H=0.622 力 p P 力 p ) =0. 622X0.7X7. 4/ 22s(101.3-0.7X7.4) =0. 0335

10、 】干空气4 .求L L=WHH) =6.0干空气i进口的湿空气量=21L 1+H ) =3. 761 + 0.0062=6. 041 i9 .在对流枯燥器中最常用的枯燥介质是不饱和的热空气它既 是一载热体又是载湿体10 .对于不饱和空气，表示该空气的三个温度，即：干球温度t, 湿球温度和露点间的关系是to11 .在枯燥过程中，当物料中外表水分汽化速率小于内部水分集 中速率时，枯燥即进入恒速枯燥阶段。12 . 1绝干空气及其所带的H水汽所具有的燃，称为湿空气的焰。13 .依据水分与物料的结合方式不同，其物料中的水分可分吸 附水分、毛细管水分、溶胀水分14 .湿空气通过预热器预热后，其湿度不变热

11、焰增加，相 对湿度削减。15 .饱和空气在恒压下冷却，温度由t降至t ,此时其相对湿1 2度不变，湿度下降，湿球温度下降，露点一下 降16 .恒定的枯燥条件是指空气的湿度_、温度、速度以及与物料接触的状况都不变。17 .测定空气中的水汽分压的试验方法是测量露点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 ,露点温度t的关系是t = t = twdcl= t ow19 .枯燥操作的必要条件是湿物料外表的水蒸汽分压大于枯燥 介质中的水蒸汽分压）枯燥过程是传质过程与传热过程相结 合的过程）。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6=1

12、00%时，平衡含水量X*=0.02水1绝干料； 相对湿度6=40%时，平衡含水量X水绝干料,非结合水的含量为 水绝干料。=0.007。现该物料含水量 为0.23水绝干料，令其与25, 6二40%的空气接触，则该物料 的自由含水量为 水1绝干料，结合水含量为2 .枯燥进展的必要条件是物料外表所产生的水汽或其它蒸汽 压力（）枯燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压。A.等于； B.小于；C.大于*答案*C3 .假设离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1）,而空气消耗量会）。A.削减； B.不变；C.增加；*答案*C、 A4 .枯燥过程中预热的热量消耗随空气进入预热器的温

13、度的降低 而CC ）。所以枯燥在任务一样的条件下（A 的热量消 耗量大于其它季节，故预热器的传热面积应以（A ）为计算 基准。A.冬季； B.夏季； C.增加； D.不变；E.削减5 .湿空气在预热过程中不变化的参数是（）A.熠； 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、露点温度、湿球温度”中, 哪一个参量与空气的温度无关（C ）。A.相对湿度B.湿球温度C.露点温度D.绝热饱和温度7 .绝热饱和温度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最终到达的饱和状态温度，它等于循环水的温 度。湿球温度 是湿球温度计所指示的平衡温度，但它并不等

14、 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 .对于确定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，其湿球温 度：（）oA.愈高；B,愈低； C.不变；D.不愿定，尚与其 它因素有关。*答案* B9 .空气的饱和湿度是湿空气的如下参数的函数：（A ） 0A.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。10 .在湿球温度t的计算式中，a之比值：（）。WA.与空气的速度变化无关；B.与空气速度u的0.8次方 成正比，即a ocuC. a 8口 ； D.不愿定，与多种因素有关。* 答案* A11 .

15、当湿度和温度一样时，相对湿度与总压的关系是：（）0A.成正比；B.成反比；C.无关；D.“与成正比。*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4）变为 6 ，其间变化可由下列关系表示0. 622（4）（）=0. 622（ ”（p -）二6“（p” -）6 ” ） ; （“二 6 / 0 ”12 .确定湿度H的湿空气，随着总压的降低，露点相应地：（）。A.上升； B.降低； C.不变；D.不愿定，还与其它因素有关。*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.不愿定

16、。*答案* C14 .同一物料，在确定的枯燥速率下，物料愈厚，则临界含水 量（）。A.愈低；B,愈高； C.不变； D.不愿定。* 答案*B15 .真空枯燥的主要优点是：（C ）A.省钱；B.枯燥速率缓慢；C.能避开物料发生不利反响；D.能避开外表硬化。16 .枯燥热敏性物料时，为提高枯燥速率，可实行的措施是（B）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17.湿空气的以下哪两个参数，利用H I图可以查得其他未 知参数（）。A. ;B. ; C. ; D. （ ） o *答案*A18物料中的平衡水分随温度上升而（）oA.增大； B.减小；C.不变

17、；D.不愿定，还与其它 因素有关。*答案* B19.空气的湿含量确定时，其温度愈高，则它的相对湿度 kA.愈低、 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？一是使湿空气的4）值下降，以增大其吸取水汽的力气；二是 提高其温度（即增大熔值），使其传给物料的热增多，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，你认为可实行哪些措施？ 措施：（1提高热空气进枯燥器的温度和降低其湿度；（2 提高热空气通过物料的流速（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 气流垂直通过比平行通过物料层效果好

18、）。3 .测定湿球温度时，当水的初温不同时，对测量结果有无影响？ 为什么？无影响。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？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，使枯燥能稳定连续地进 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 .如何强化枯燥过

19、程？强化枯燥过程要依据枯燥的不同阶段而实行不同的措施。在等 速枯燥阶段：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 物料层效果比平行好，假设将物料充分分散于气流中更好）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 等措施来提高枯燥速率。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），枯燥产品产量为10001。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，离开枯燥器时的温度为30,物料进、出枯燥器时的温度分别为2

20、4c和60,绝干物料比热为0. 36绝干料.C,假设枯燥器的热损失为9.05,试求：(1绝干空气流量绝干气1；2)预热器中的传热量 。25时水的饱和蒸汽压=3. 168)。物料衡算：L(H -H) (X -X)； (1-w )=1000(1-0.002)=998 211222绝干料】X=0. 037/(1-0. 037)=0. 0384 ； X =0. 002/(1-0. 002)=0. 00212(X -X ) =998 (0. 0384-0. 002) =36. 33 水 i 1225 时水的饱和蒸气压 p 3. 168 a ； p 二2 p 0. 55X3. 168=1.7424 aH

21、=0. 622 p (P- p ) =0. 0109 水 i 绝干气 10w.二 L(H-0.0109)=36. 33(a)2热量衡算：=01补 22损其中：I =(1. 01+1. 88X0. 0109) X25+2490X0. 0109 =52. 9 i 0绝干气I=(L 01+L 88X0. 0109) X85+2490X0. 0109=114. 7绝干气I =(L 01+1. 88H) X30+2490XH =30. 3 + 2546Hi湿物料 的焰(C + Xc)t=(0. 36+4. 187 X 0. 0384) X 24=12. 5 i 绝干料 i(0. 36+4. 187 X

22、0. 002) X 60=22. h 绝干料；*答案*自由含水量 *=0. 23-0. 007=0. 223结合水量为 0. 02非结合水量 0. 23-0. 02=0. 2122.假设维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t,露点不变，相对湿度24.恒定条件下恒定枯燥传质速率方程是_ U =-dAde）；恒定条件下恒速枯燥传热速率方程是_a A 025.湿空气在293K和总压101.32下，湿度为0. 0438水绝干气，则100m3该空气中含有的绝干空气量L为_112. 7绝干气二、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