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化工原理复习题..干燥计算题

干燥

一、填空

1. 在101.33kPa的总压下,在间壁式换热器中将温度为293K,相对湿度为80%的是空气加热,则该空气下列状态参数的变化趋势是:湿度: ______________ ,相对湿度:________ ,露点td _______ 。

2. 在101.33kPa的总压下,将饱和空气的温度从t i降至t?,则该空气下列状态参数的变化趋势是:湿度:______________ ,相对湿度:___________ ,露点td _______ 。

3. _____________________________________ 在实际的干燥操作中,常用来测量空气的湿度。

4. _____________________________________________ 测定空气中水汽分压的实验方法是测量____________________________________________________ 。

5. ____________________________________________ 对流干燥操作的必要条件是;干燥过程是___________________________________________________ 相结合的过

程。

6. 在101.33kPa的总压下,已知空气温为40C,其相对湿度为60%,且40C下水的饱和蒸汽压

为7.38kPa,则该空气的湿度为____________________ kg/kg绝干气,其焓为_________ kJ/kg 绝干气。

7. 在一定的温度和总压强下,以湿空气做干燥介质,当所用空气的湿度减少时,则湿物料

的平衡水分相应__________ ,其自由水分相应______________ 。

&恒定的干燥条件是指空气_______________ , ____________ , ____________ 均不变的过程。9?恒速干燥阶段又称____________ 控制阶段,影响该阶段干燥速度的主要因素是_____________ ;

降速干燥阶段又称_________ 控制阶段,影响该阶段干燥速度的主要因素是

_____________________________ 。

10. _________________________________________________ 在恒速干燥阶段,湿物料表面的温度近似等于_____________________________________________ 。

11. 在常温和40C下,测的湿物料的干基含水量X与空气的相对湿度之间的平衡关系为:

当相对湿度=100%时,结合水含量为0.26kg/kg绝干料;当相对湿度=40%时,平衡含水量X*=

0.04kg/kg绝干料。已知该物料的初始含水量X1=0.43kg/kg绝干料,现让该物料在40C下与

与相对湿度为40%的空气充分接触,非结合水含量为__________ kg/kg绝干料,自由含水量为

_________ kg/kg绝干料。

12. 干燥速度的一般表达式为 ____________ 。在表面汽化控制阶段,则可将干燥速度表达式

为_________________________ 。

13. 在恒定干燥条件下测的湿物料的干燥速度曲线如本题附图所示。其恒速阶段干燥速度为

kg水(m2.h ),临界含水量为kg/kg 绝干料,平衡含水量为kg/kg绝水量。

化工原理复习题..干燥计算题

习题13附图

14. 理想干燥器或等焓干燥过程是指 ___________________ ,干燥介质进入和离开干燥器的含焓

值_________________ 。

15. 写出三种对流干燥器的名称 __________ , ______________ , ____________ .

固体颗粒在气流干燥器中经历_________ 和 _________ 两个运动阶段,其中_______ 是最有效的干

燥区域。

二、选择题

1. 已知湿空气的如下两个参数,便可确定其他参数()

A. H, p

B. H, t d

C. H, t

D. I, t as

2. 当空气的相对湿度 $ =60%时,则其三个温度t(干球温度),tw (湿球温度),t d (露点)之间 的关系为 ( )

A . t=tw =t d

B . t > tw > t d

C . t v tw v t d

D . t > tw = t d 3. 湿空气在预热过程中不变化的参数是 ( )

A. 焓 B . 相对湿度 C . 湿球温度 D . 露点 4. 物料的平衡水分一 定是 ( )

A . 结合水分

B . 非结合水分

C . 临界水分

D . 自由水分

5. 在恒定条件下将含水量为 0.2(干基,下同 )的湿物料进行干燥,当干燥至含水量为 0.05 时 干燥速率开始下降,再继续干燥至恒重,测得此时含水量为 0.004,则物料的临界含水量为 ( )

A . 0.05

B . 0.20

C . 0.004

D . 0.196

6. 同一物料,如恒速阶段的干燥速率加快 则该项物料的临界含水量将 ( )

A . 不变

B . 减少

C . 增大

D . 不一定 7. 已知物料的临界含水量为 0.18(干基,下同) ,现将该项物料从初始含水量 0.45干燥至 0.12, 则干燥终了时物料表面温度 0为( ) A . 0 > tw B . 0 = tw C . 0 = t d D . 0 =t 8. 利用空气作介质干燥热敏性物料,且干燥处于降速阶段 ,欲缩短干燥时间,则可采取的最

有效措施是 ( )。

B. 增大干燥面积 ,减薄物料厚度 D . 提高空气的流速 ,物料愈厚,则其临界含水量 ( )。

D . 不定 则( ) (1) 临界含水量是结合水与非结合水的分界点。

(2) 平衡水分是区分可除去水分与不可除去水分的分界点。 正确的结论是: ( )。

A . 两种提法是都对

B . 两种提法都不对

C. (1)对,(2)不对 D . (2)对,(1)不对

12.在等速干燥阶段, 用同一种热空气以相同的流速吹过不同种类的物料表面, 则对干燥速

率的正确的判断是( )。

A . 随物料种类不同而有极大差别

B . 随物料种类不同可能会有差别

C . 各种不同种类物料的干燥速率是相同

D . 不好判断

13.

物料的平衡水分随其本身温度升高的变化趋势为( )。

A . 增大

B . 减少

C . 不变 14.

在下列条件下可以接近恒定干燥条件( )。

( 1)大量的空气干燥少量的湿物料。

( 2)工业上连续操作的干燥过程。 正确的判断是: A. 传质; B. 传热; C. 传热和传质。

A . 提高干燥介质的温度

C . 降低干燥介质相对湿度

10. 同一种物料在一定干燥速率下 A . 低 B . 不变 C . 高

11. 在恒定条件下干燥某种湿物

料, D . 不确定 A .都正确 B.都不正确 C . (1)对,(2)不对 D . (2)对,(1)不对

15. 在一定温度下,物料的结合水的多少,取决于(

A . C . 16. 在 A . 17. 欲从液体料浆直接获得固体产品,则最适宜的干燥器是( A . 气流干燥器

B . 流化床干燥器

C . 喷雾干燥器 18.

干燥是( )过程。

)。 空气的状态 B . 物料的性质 由空气状态和物料特性共同决定 D . 影响因素复杂, )两种干燥器中,固体颗粒和干燥介质呈悬浮状态接触。 厢式与

气流 B . 厢式与流化床 C . 洞道式与气流 SH B / 难以判定 )。 D . 气流与流化床 D . 厢式干燥器

19. 在一定的总压下,空气的湿含量一定时,其温度愈高,则它的相对温度( )。

A. 愈低、

B. 愈高;

C. 不变

20. 当空气的t=t w=t d时,说明空气的相对湿度0()。

A. =100% ;

B. > 100% ;

C. V 100%

21. 总压不变,湿空气经预热后,空气的焓增大,而( )。

A. H ,0都升高;

B. H 不变0降低;

C. H,0都降低

22. 作为干燥介质的热空气,一般应是( )的空气。

A. 饱和;

B. 不饱和;

C. 过饱和

23. 在一定空气状态下,用对流干燥方法干燥湿物料时,能除去的水分为( ),不能除去水分为( )。

A. 结合水分;

B. 非结合水分;

C. 平衡水分;

D. 自由水分。

24. 恒速干燥阶段,物料的表面温度等于空气的( )。

A. 干球温度;

B. 湿球温度;

C. 露点

25. 影响恒速干燥速率的主要因素是( )。

A. 物料的性质;

B. 物料的含水量;

C. 空气的状态

26. 影响降速干燥阶段干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. 物料性质与形状。

27. 将不饱和的空气在总压和湿度不变的情况下进行冷却而达到饱和时的温度,称为湿空气的( )。

A. 湿球温度;

B. 绝热饱和温度;

C. 露点

28. 在干燥流程中,湿空气经预热器预热后,其温度( ),相对湿度( )。

A. 升高;

B. 降低;

C. 不变

29. 物料中非结合水分的特点之一是其产生的水蒸汽压( )同温度下纯水的饱和蒸汽压。

A. 大于;

B. 小于;

C. 等于

30. 实验结果表明:对于空气一水蒸汽系统,当空气流速较大时,其绝热饱和温度( ) 湿球温度。

A. 大于;

B. 等于;

C. 小于;

D. 近似等于

31. 对不饱和的湿空气,其露点( )湿球温度( )干球温度。

A. 大于;

B. 等于;

C. 小于

32. 在一定的干燥条件下,物料厚度增加,物料的临界含水量X C( ),而干燥所需的时

间( )。

A. 增加;

B. 减少;

C. 不变

33?若离开干燥器的空气温度(t)降低而湿度(H)提高,则干燥器的热效率会( ),而空气消耗量会( )。

A. 减少;

B. 不变;

C. 增加

计算题

2. 在101.33kPa的总压下,温度为20 C、湿度为0.01kg/kg绝干气的湿空气在预热器中升温至80C。后送入干燥器。离开干燥器时空气温度为

45 C。假设在干燥中经历等焓过程,试

用计算法和在H-I 图上图解法求解:

(1)1kg绝干气在预热中焓的变化;

(2)1kg绝干气在干燥器中获得水分量。

3. 在常压连续逆流操作干燥器中用热空气干燥某种湿物料。两流股的参数:空气,进干燥器的湿度

为0.011kg/kg 绝干气,焓为115.2kJ/kg 绝干气;离开干燥器的

焓为109 kJ/kg 绝干气。

湿物料,初始湿基含量为20%,焓为40kJ/kg 绝干料;干燥后的干基含水量为0.02 kg/kg 绝干料,焓为91kJ/kg 绝干料。干燥产品流量为800kg/h 。

不对干燥器进行加热,干燥器的热损失为9.2 kW 。

试求:( 1 )水分蒸发量W ;

(2)新鲜空气消耗的量LW;

(3)空气离开干燥器的温度t 2。

4. 在101.33kPa 的总压下以湿空气作介质干燥湿物料。湿空气的流量为800kg/h ,进预热器的温度为30C ,对应的湿球温度为20C,离开干燥器的温度为50C、湿度为0.029kg/kg 绝干气。试确定预热器的出口(即干燥器入口)空气的温度为t 1和供给预热器的热量Q P。

假定为等焓干燥过程。(提示:要在H-I 图上查图);

提示:预热过程为等湿过程H0=H1=0.012kg/kg 绝干气

查图得I1=125kJ/kg 绝干气,I0=60 kJ/kg 绝干气,则Qp=L'/(1+H0)*(I1-I0)

5. 在常压干燥器中用热空气将物料的含水量从15%降至2%(湿基),其处理量为1 200kg/h,加热物料所需热量为54000 kJ / h ;空气进入预热器的湿度为0.01kg/kg 绝干气,温度为

20C ,升温至90 C后进入干燥器,离开干燥器的湿度为0.026kg/kg绝干气。忽略干燥器的

热损失。试计算:

( 1 )水分蒸发量W ;

(2)绝干空气流量L ;

(3)预热器的传热量Q P

(4)欲保持空气在干燥器经历等焓过程,需向干燥器补充的热量Q D ;

(5)干燥系统的热效率n °

提示:求得I1=(1.01+1.88H1 )*90+2490H1=117.5kJ/kg 绝干空气

等焓干燥11=12= (1.01 + 1.88H2 )*t2+2490H2 得t2=49.8 C

则n =W(2490+1.88t2)/(Qp+Q D)= W(2490+1.88t2)/54000+716000)=53.3% 7.用热空气在分批操作的流化床干燥器中将1000kg 的湿物料从20%干燥至1.2%(均为湿

2

基)。恒速阶段的干燥速率为 1.8kg水/(m⑴,物料的临界含水量为0.08kg/kg 绝干气,平衡含水量为0.004kg/kg 绝干料,降速阶段的干燥速率曲线为直线。每批操作物料提供的

2

干燥表面积为88m 。求干燥总时间。

8. 在恒定干燥条件下,在降速干燥阶段,1h内将湿物料自初始质量65kg减至50kg。欲保

持干燥条件不变,而将物料中水分再汽化5kg,试求需延长多少时间。

已知绝干物料为40kg,干燥速率与该物料的含水量呈线性关系,平衡含水量约为0。

一、填空题

1. 不变降低不变

2. 降低、100%、降低

3.干、湿温度计

4.露点

5.湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水汽分压,存在传质推动力

量传递

热量传递和质

6. 0.02843 113.3

7.减小增大8.温度湿度流速

9. 表面汽化干燥介质的状况、流速及其与物料的接触方式内部迁移物料结构

尺寸及其与干燥介质的接触方式、物料本身的温度

10. 热空气的湿球温度

11.0.17 0.39

dW GdX U

12. Sd Sd

l.t - tw

13. 4.0 0.20 0.04

14. 干燥器不补充热量,忽略干燥器热损失,忽略加热物料所消耗的热量

相等(该题也可用下列方式回答:

Q D=0,Q L=O,GI2-I; =0 丨1=丨2)

1.C

2.B

3.D

4.A

5.A

6.C

7.A

8.B 10. C 11. D 12. C

13. B 14.C15. B16. D17.C 18 C 19 A20 A21B22 B 23

D C 24 B25 C26C 27 C28AB 29 C30 D31C C 32 A A

33 C A

干燥计算题

2. (1)剧-61.7kJ / kg绝干气

(2)

W = 0.014kg/kg 绝干气

;图解过程略

15. 厢式干燥器

16. 加速运动:■、选择题

气流干燥器流化床干燥器恒速运动加速运动段

3. ( 1)180.4 kg/h(2) 11920 kg/h(3) 415C

4. h =9

5.1 C Q p =14.75kW

5. (1) 159.2 kg /h(2) 9951 kg / h

(4) 54000kJ/h 或15kW

7. 1.72h 8.需延长0.756h

(3) 7.166 105kJ /h或199.1kW

(5)53.3%

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