《化工原理》第章干燥复习题.docx

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;当小=O时。表示该空气为,*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-1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-绝干料）7.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.是.*答案* 不饱和的热空气、载热体、载湿体10 .对于不饱和空气，表示该空气的三个温度，即:干球温度露点t间的关系是d* 答案* t > t11 .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 .Ikg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!2,湿球温度,露点。*答案*不变，下降，下降，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tW,露点温度t的关系是tt_ttO*答案*=,=,asddwas=9=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。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6=100%时，平衡含水量水.kg-1绝干料；相对湿度。=40%时，平衡含水量X*=0.007O现该物料含水量为水.kg绝干料，令其与25C,=40%的空气接触，则该物料的自由含水量为kg水.kg绝干料，结合水含量为kg水.kg-1绝干料，非结合水的含量为kg水.kg-1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=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不。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=-GcdX/（Ad0）=K（H-H）,Q=A（t-t）XWW25 .湿空气在293K和总压101.3kN.m-2下，湿度为0.0438kg水.kg-绝干气，则100m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*Q2 .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.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*分案*Q、a、A5 .湿空气在预热过程中不变化的参数是（）A.熔；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没关OoA.相对湿度B.湿球温度C.露点温度D.绝热饱和温度*分案*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。*8 .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/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/QocUHC.k/aocu；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.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变为”,此间变化可由以下关系表示：H=0.622（p/（p-p）=0.622（"p"p）;p/（p-p）="p/（p''/（p"-SSSS55S-,p）p/p''=/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:（）A.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，则临界含水最（）。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.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*较案*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（）。A.（tw,t）;B.（t,H）;C.（p,H）;D.（I,t）。*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（）0A.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？*答案*一是使湿空气的值下降，以增大其吸取水汽的力气；二是提高其温度（即增大焰值），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。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我湿体。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XC称为临界含水量。临界点是恒速与降速阶段之分界点。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XC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XC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：（I）XCt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Ut,内部水分集中不及的现象即可能提前降落，即Xc也就是：临界含水量Xc随恒速阶段的枯燥速率的增加而增大。（2） XcIXc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。xcto同理，物料C的厚度减小时，XCIO四、计算题1 .在常压枯燥潜中，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1000kg.h-io温度25C、相对湿度55%的原空气经过预热器加热到850C后再进入枯燥器，走开枯燥器时的温度为30,物料进、出枯燥器时的温度分别为24C和60,绝干物料比热为绝干料.C,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)。*分案*物料衡算：L(HHJ=Ge(XX)=W；Gc=G(IW)=IooO(I-0.002)=998kg绝干料.h-IX =0.002/(1 一X=0.037/(1一0.037)=0.0384W=G (X-X C I 225 时水的饱和蒸气压一水.h-iP=3.168kPa；P=P=0.55XSWS=H=O.622WWP /(P P 水.kg 绝干气-Ia)热量衡算：LI+GCt+Q+Q=LI+GCt+Q-绝干气0CPmIPd2CPm2损其中：I×0.0109)×25+2490X0I绝干气II)×30+2490×H+2546H222湿物料的培Cpmt =( c +XIPSkJ.kg -i绝干料c )t =(0.36+4.187 × 0.0384) X 24=12.5 pL I产品的培Cpmt=(c÷Xc)t=-绝干料；2p¼2pL2Q=L(I-Io)=L(Il4.7-52.9)=61.8L;L(I-I)=L114.7-(30.3+2546H)122=G(Ct-Ct)+Q-WctCPm2PmIWpLml二998(22.1-12.5)+32580-36.33×4.187×24=9581+32580-13231=28930即：L(84.4-2546H)=28930(b)联立式(a)和(b)解得：H=0.02661kg水.kg绝干气-1.=23112.5kg绝干气.h;Q=L(I-I)=61.8L=61.8×2312.5=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%降至2%(均为湿基)。t=20,H=SOlkg水kg绝干气的空气经预热器升温至I(X)C00后进入枯燥器，在枯燥器内空气经受一个等培枯燥过程，废气温度为60。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+2490HIh求降速段需多少时间。(1) .X=0.2/0.8=0.25,X1Gc=500(l-0.2)=400kgI1=(1.01+1.88H°)t=127.8=1I、二(1.01+1.88H)t,+2490H1.=W(H-HQ=L(1.01+1.88H)(t-t)=4.78×104kJPO1O(3)AUC=GC(Xj-XJ/=400(0.25-0.1)/1=60kgh0=G(X-X*)ln(X-X*)/(X-X*)J/AUCCC2C=400()InO3.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、注：图中代号单位：w一湿基含水量；I干空气，Hkg水汽.kg”干空气，J,干空气*答案*1)产量G：G=G-W=2023-2023(0.1-0.02)/(1-0.02)2I2)预热器耗资的热量Q：Q =L ( I -I ) + Q”PI O=W(I -I )(H -H )I 02 I+ Q” =163.3(108-45)/(0.025-0.01)X 10kJ.h -I3)风机抽送的风V(H-H) =163.3 X4.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-绝干气，H=O.03kg水Jkg /绝干气)，求绝干空气耗资量L (kg绝干气.s -I ) O (3)预热器供给之热量Q ( kw) O (设无视预热器的热损失)。P* 答案*AJ-. >> ><iU)如答图所示(2) G=Gl(l-w)cI=0.126(1-0.04)=,X=42/58=kg水,kg1绝干料；X2=4/96=kg水.kg绝干料W=G(X-X)=0.121(0.724cI20.0417)=0.0826kg水.s.1.=W/(HH)=(0.03-0.008)20=3.75kg绝干气.s-1(3) Q=L(I1);-=(PIOI0+1.88H)(t1-t0),绝干气=(1.01+1.88×0.008)×(93-21)=预热器供给热量Q=L(I-I)=3.75×73.8=276.8kW5.在一枯燥器中枯燥某湿物料，每小时办理湿物料1000kg,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101.3kN.m。*答案*1.求WW=G(X-X);G=-IcI2I.*.Gc=0.278(1-0.4)='l''绝干料=w/(l-w)=(1-0.40)=X=-I绝干料2W=G(x-x)=0.267(0.667-0.053)=cI22 .求HIH=0.622/(P-)=0.622×(101.3一LO)=Iww干空气3 .求H;H=0.622/(P-P)22ss=0.622×0.7X(101.3-0.7×7.4)=“干空气4 .求LLW(H-H)=6.0kg干空,气.进口的湿空襟怀=L(1+H)=3.76(1÷0.0062)=