第十一章 固体物料的干燥习题解答
1. 已知湿空气的总压力为100 kPa ，温度为50 ℃，相对湿度为40%，试求（1）湿空气中的水汽分压；（2）湿度；（3）湿空气的密度。 解：（1）湿空气的水汽分压 s p p φ=
由附录查得50 ℃时水的饱和蒸气压s 12.34kPa p =，故 kPa 936.4kPa 34.124.0=?=p （2）湿度 绝干气绝干气总kg kg 03230.0kg kg 936
.4100936
.4622.0622.0=-?=-=p p p H
（3）密度
()P t H 5
H
10
013.1273273244.1772.0??+?+=υ
()绝干气
湿空气kg m 10100100133.1273502730323.0244.1772.03
3
5???+??+=
0.9737=m 3湿空气/kg 绝干气 密度 湿空气湿空气33H
H m kg 06.1m kg 9737
.00323
.011=+=
+=
υυ
ρH
2．常压连续干燥器内用热空气干燥某湿物料，出干燥器的废气的温度为40 ℃，相对湿度为43%，试求废气的露点。
解：由附录查得40 ℃时水的饱和蒸气压s 7.3766kPa p =，故湿空气中水汽分压为 3.172kPa kPa 3766.743.01H
s =?=+=
=υυ
?H p p
查出s 3.172kPa p =时的饱和温度为25.02 ℃，此温度即为废气露点。
3. 在总压101.3 kPa 下，已知湿空气的某些参数。利用湿空气的H –I 图查出附表中空格项的数值，并绘出分题4的求解过程示意图。
习题3 附表
解：附表中括号内的数为已知，其余值由H -I 图查得。分题4的求解过程示意图略。
4. 将o 025C t =、00.005kg /kg H =水绝干气的常压新鲜空气，与干燥器排出的
o 240C t =、20.034kg /kg H =水绝干气的常压废气混合，两者中绝干气的质量比为1：3。
试求（1）混合气体的温度、湿度、焓和相对湿度；（2）若后面的干燥器需要相对湿度10%的空气做干燥介质，应将此混合气加热至多少摄氏度？ 解：（1）对混合气列湿度和焓的衡算，得 02m 134H H H +=
（a ）
02m 134I I I +=
（b ）
当o 25t =℃、00.005kg /kg H =水绝干气时，空气的焓为 ()00001.01 1.882490I H t H =+?+
()[]绝干气
绝干气kg kJ 94.37kg kJ 005.024*******.088.101.1=?+??+=
当240t =℃、20.034kg /kg H =水绝干气时，空气的焓为
()[]绝干气
绝干气
kg kJ 62.127kg kJ 034.024*******.088.101.12=?+??+=I
将以上值代入式（a ）及式（b ）中，即 m 0.00530.0344H +?= m 37.943127.624I +?= 分别解得：m 0.02675H =kg/kg 绝干气 m 105.2I =kJ/kg 绝干气
由 ()m m m m 1.01 1.882490I H t H =+?+
()m 105.2 1.01 1.880.0267524900.02675t =+??+? 得 m 36.4t =℃ 混合气体中的水汽分压
02675.0622.0=-=
p
p p
H m 总
解出 Pa 4178=p
36.4t =m ℃时水的饱和蒸汽压为6075p =s Pa
所以混合气体的相对湿度为4178
100%68.8%6075
?=
?= （2）将此混合气加热至多少度可使相对湿度降为10%
1's
4178
0.1p ?=
= 故 's 41780Pa p =
查水蒸气表知此压力下的饱和温度为76.83 ℃。故应将此混合气加热至76.83 ℃。 5．干球温度为20 ℃、湿度为0.009 kg 水／kg 绝干气的湿空气通过预热器加热到80 ℃后，再送至常压干燥器中，离开干燥器时空气的相对湿度为80%，若空气在干燥器中经历等焓干燥过程，试求：（1）1 m 3原湿空气在预热过程中焓的变化；（2）1 m 3原湿空气在干燥器中获得的水分量。
解：（1）1 m 3原湿空气在预热器中焓的变化。
当020t =℃、00.009H =kg/kg 绝干气时，由图11-3查出043I =kJ/kg 绝干气。 当180t =℃、100.009H H ==kg/kg 绝干气时，由图11-3查出1104I =kJ/kg 绝干气。 故1 kg 绝干空气在预热器中焓的变化为：
()绝干气绝干气kg kJ 61kg kJ 4310401=-=-=?I I I 原湿空气的比体积：
()5
0H 273 1.013100.772 1.244273t H P
υ+?=+??
()绝干气
湿空气绝干气
湿空气kg m 48.0kg m 273
20273009.0244.1772.033
=+?
?+= 故1 m 3原湿空气焓的变化为；
湿空气湿空气33H
m kJ 6.72m kJ 84
.061
==
?υI
（2）1 m 3原湿空气在干燥器中获得的水分。
由180t =℃、100.009H H ==kg/kg 绝干气在H -I 图上确定空气状态点，由该点沿等I 线向右下方移动与80%φ=线相交，交点为离开干燥器时空气的状态点，由该点读出空气离开干燥器时的湿度20.027H =kg/kg 绝干气。故1 m 3原空气获得的水分量为：
原湿空气原湿空气33H
1
2m kJ 0214.0m kJ 84
.0009
.0027.0=-=
-υH H
6. 用4题（1）的混合湿空气加热升温后用于干燥某湿物料，将湿物料自湿基含水量0.2降至0.05，湿物料流量为1 000 kg/h ，假设系统热损失可忽略，干燥操作为等焓干燥过程。试求（1）新鲜空气耗量；（2）进入干燥器的湿空气的温度和焓；（3）预热器的加热量。 解：（1）新鲜空气耗量 绝干料绝干料kg kg 25.0kg kg 20
10020
1111=-=-=
w w X 绝干料绝干料kg kg 05263.0kg kg 5
1005
1222=-=-=
w w X ()()h kg 800h kg 2.011000111=-=-=绝干料w G G
蒸发水量
()()h kg 9.157h kg 05263.025.080021水水=-=-=X X G W
绝干空气用量 20()L H H W -= h kg 8.5444h kg 005
.0034.09
.15702绝干气绝干气=-=-=
H H W L
新鲜空气用量
()h kg 5472h kg 005.18.544410新鲜气新鲜气=?=+H L
（2）进入干燥器的湿空气的温度和焓
由于干燥过程为等焓过程，故进出干燥器的空气的焓相等。 12I I =
()6.127249088.101.1m 1m =++H t H 将m 0.02675H =kg/kg 绝干气代入，解出： 157.54t =℃
所以，进入干燥器的湿空气的温度为57.54℃，焓为127.6 kJ/kg 绝干气。 （3）预热器的加热量 p m 1m ()Q L I I =-
h
kg 21779h kg 8.544444m 绝干气绝干气=?==L L
()()kW 64.135h kJ 488289h kJ 2.10562.12721779m 1m P ==-=-=I I L Q
7．在常压下用热空气干燥某湿物料，湿物料的处理量为l 000kg/h ，温度为20 ℃，含水量为4％(湿基，下同)，要求干燥后产品的含水量不超过0.5％，物料离开干燥器时温度升至60 ℃，湿物料的平均比热容为3.28 kJ ／(kg 绝干料．℃)。空气的初始温度为20 ℃，相对湿度为50％，将空气预热至100 ℃进干燥器，出干燥器的温度为50 ℃，湿度为0.06 kg/kg 绝干气，干燥器的热损失可按预热器供热量的10％计。试求（1）计算新鲜空气的消耗量；（2）预热器的加热量Q p ；（3）计算加热物料消耗的热量占消耗总热量的百分数；（4）干燥系统的热效率。
解：（１）新鲜空气消耗量，即
21
W L H H =
-
绝干物料 ()()h kg 960h kg 04.011000111绝干料绝干料=-=-=w G G
绝干料绝干料kg kg 04167.0kg kg 964
1==
X
绝干料绝干料kg kg 00503.0kg kg 5
.995.02==X
所以 12()960(0.041670.00503)kg/h 35.17kg/h W G X X =-=-= 20 ℃时空气的饱和蒸汽压为s 2.3346kPa p =
绝干气绝干气kg kg 00723.0kg kg 3346
.25.033.1013346
.25.0622.033.101622.0s 0s 00=?-??=-=
p p H ??
h kg 5.666h kg 00723
.006.017
.3512绝干气绝干气=-=-=
H H W L
()()h kg 3.671h kg 00723.015.666100新鲜空气新鲜空气=+=+=H L L
（2）预热器的加热量Ｑp ，用式 11-31计算Ｑp ，即
P 010(1.01 1.88)()Q L H t t =+-
()()666.51.01 1.880.0072310020kJ/h =+?-
54578kJ/h 15.16kW ==
（3）加热物料消耗的热量占消耗总热量的百分数 加热物料耗热
()'
'21m 21()Q G I I Gc θθ=-=-
()kW 99.34h kJ 125952h kJ 206028.3960==-?=
总耗热量
2o 2m221L 1.01()(2490 1.88)()Q L t t W t Gc Q θθ=-+++-+
()()[]kW
36.67h kJ 242484h
kJ 545781.025952.15088.1249017.3520505.66601.1==?++?++-?=
加热物料消耗的热量占消耗总热量的百分数： 125952100%51.9%242484
?=
（4）干燥器的热效率η，若忽略湿物料中水分带入系统中的焓，则用式11-37计算干燥系统的热效率。 2(2490 1.88)35.17(2490 1.8850)
100%100%37.5%242484
W t Q η++?=
?=?=
8. 用通风机将干球温度o 026C t =、焓066kJ/kg I =绝干气的新鲜空气送入预热器，预热到o 1120C t =后进入连续逆流操作的理想干燥器内，空气离开干燥器时相对湿度250%?=。湿物料由含水量10.015w =被干燥至含水量20.002w =，每小时有9 200 kg 湿物料加入干燥器内。试求（1）完成干燥任务所需的新鲜空气量；（2）预热器的加热量；（3）干燥器的热
效率
解：（1）新鲜空气耗量 绝干料绝干料kg kg 01523.0kg kg 5
.11005
.11111=-=-=
w w X 绝干料绝干料kg kg 002.0kg kg 2
.01002
.01222=-=-=
w w X 绝干物料流量
()()h kg 9062h kg 015.019200111绝干料绝干料=-=-=w G G
()()h kg 9.119h kg 002.001523.0906221水水=-=-=X X G W 根据026t =℃、066I =kJ/kg 绝干气，求出00.0157H =kg/kg 绝干气 根据1120t =℃、100.0157H H ==，求出1163.8I =kJ/kg 绝干气
理想干燥器，所以 21163.8kJ/kg I I ==绝干气
s
s
s 2s 225.010*******.0622.0p p p p p H -=-=
??总 （a ）
()绝干气
kg kJ 8.16324901.881.012222=++=H t H I （b ）
设温度2t ，查水蒸气表得相应的饱和蒸汽压p s ，由（a ）式求湿度2H ，再代入（b ）式反求温度2t ，若与初设值一致，计算结束。若与初设值不一致，则需重复以上步骤。
解得：s 13180Pa p =，对应的饱和温度为：251.34t =℃ 26590Pa p =，20.04326kg/kg H =绝干气
绝干空气消耗量
h kg 4351h kg 0157
.004326.09
.119=-=
L
新鲜空气消耗量
()()h kg 4419h kg 0157.014351100新鲜空气新鲜空气=+=+=H L L
（2）预热器的加热量
()()kW 2.118h kJ 425500h kJ 668.163435101P ==-=-=I I L Q
（3）干燥器的热效率 ()2W 2490 1.88t Q
η+=
()%9.72425500
34.5188.124909.119=?+=
η
本题亦可利用H I -图求2t 。
9. 在一常压逆流的转筒干燥器中，干燥某种晶状的物料。温度o
025C t =、相对湿度
0?=55%的新鲜空气经过预热器加热升温至o 195C t =后送入干燥器中，离开干燥器时的温
度o
245C t =。预热器中采用180 kPa 的饱和蒸汽加热空气，预热器的总传热系数为85
W/(m 2·K) ，热损失可忽略。湿物料初始温度124θ=℃、湿基含水量1w =0.037；干燥完毕后温度升到2θ＝60℃、湿基含水量降为2w =0.002。干燥产品流量2G =1 000 kg/h ，绝干物料比热容s 1.5kJ/kg c =（绝干料·℃），不向干燥器补充热量。转筒干燥器的直径D =1.3 m 、长度Z =7 m 。干燥器外壁向空气的对流—辐射联合传热系数为35 kJ/（m 2·h·℃）。试求（1）绝干空气流量；（2）预热器中加热蒸汽消耗量；（3）预热器的传热面积。 解：（1）绝干空气流量 绝干料绝干料kg kg 0384.0kg kg 037
.01037
.01111=-=-=
w w X 绝干料绝干料kg kg 002.0kg kg 002
.01002
.01222≈-=-=
w w X 绝干物料流量
()()h kg 998h kg 000211000122绝干料绝干料=-=-=w G G
水分蒸发量
()()h kg 33.36h kg 002.00384.099821=-=-=X X G W
查出25 ℃时水的饱和蒸气压为3168.4 Pa ，故新鲜空气的湿度为：
绝干气绝干气kg kg 0109.0kg kg 4
.316855.033.1014
.316855.0622.033.101622.0s00s000=?-??=-=
p p H ??
对干燥器做水分的衡算，取为1 h 基准，得：
2(0.0109)36.33L H -= （a ） 对干燥器做热量衡算得：
''
1122L LI GI LI GI Q +=++
其中 1111(1.01 1.88)2490I H t H =++
()[]绝干气
绝干气kg kJ 0.125kg kJ 0109.02490950.01091.881.01=?+??+=
2222(1.01 1.88)45249045.452574.6I H H H =+?+=+ 题给 s 1.5c =kJ/（kg 绝干料·℃）
[]绝干料绝干料kg kJ 86.39kg kJ 240384.0187.4245.111w 1s 1=??+?=+='θθX c c I ()绝干料绝干料kg kJ 5.90kg kJ 60002.0187.4605.12
=??+?='I
题给 a 35α=kJ/(m 2·h ·℃) ∴ 12
L a a 0Δ(π)(
)2
t t Q S t DL t αα+==- ()h kJ 8.42503h kJ 252459073.1π35=??
?
??-+??=
将以上诸值代入热量衡算式，得：
2125.0499839.86(45.452574.6)99890.542503.8L H L +?=++?+ 整理得 279.592574.693042.5L H L =+ （b ） 联立式（a ）和式（b ），解得 20.02093H =kg/kg 绝干气 3621L =kg 绝干气/h （2）预热器中加热蒸气消耗量
加热蒸气压强为180 kPa ，查出相应的汽化热为2214.3 kJ/kg ，T =116.6 ℃。预热器中消耗热量的速率为： p 10()Q L I I =-
其中 ()[]绝干气绝干气kg kJ 9.52kg kJ 0109.02490250.01091.881.010=?+??+=I
∴
()kW
56.72h kJ 261205h kJ 52.9125.043621P ==-=Q
加热蒸气消耗量=
261205
1182214.3
=kg/h
（3）预热器的传热面积
()()C
45.48C 956.116256.116ln 956.116256.116m ?=???
? ??-----=
?t
22m P m 62.17m 45
.488572560=?=?=
t k Q S
10．采用常压并流干燥器干燥某种湿物料。将20 ℃干基含水量为0.15的某种湿物料干燥至干基含水量为0.002，物料出干燥器的温度是40℃，湿物料处理量为250 kg/h ，绝干物料的比热容为1.2 kJ/（kg 绝干料·℃）。空气的初始温度为15 ℃，湿度为0.007 kg 水/kg 绝干气，将空气预热至100 ℃进干燥器，在干燥器内，空气以一定的速度吹送物料的同时对物料进行干燥。空气出干燥器的温度为50 ℃。干燥器的热损失3.2 kW 。试求（1）新鲜空气消耗量；（2）单位时间内预热器消耗的热量（忽略预热器的热损失）；（3）干燥器的热效率；（4）若空气在出干燥器之后的后续设备中温度将下降10 ℃，试分析物料是否会返潮。
解：（1）新鲜空气消耗量
对非理想干燥器，12I I ≠，2H 需联解物料衡算和热量衡算方程求出。
)h kg 4.217h kg 15
.01250
111=+=
+=X G G
()()h kg 17.32h kg 002.015.04.21721=-=-=水X X G W
由物料衡算式
2112()()W L H H G X X =-=-
得
232.17(0.007)L H =- （a ） 由热量衡算式
'
'D 2121L ()()0Q L I I G I I Q =-+-+=
其中：
()[]绝干气
绝干气kg kJ 75.119kg kJ 007.024901000.0071.881.011=?+??+=I
2222(1.01 1.88)50249050.52584I H H H =+?+=+
()[]绝干料绝干料kg kJ 56.36kg kJ 2015.0187.42.1187.411s 1=??+=+='θX c I ()[]绝干料绝干料kg kJ 33.48kg kJ 40002.0187.42.1187.422s 2
=??+=+='θX c I
代入上式，得
2(258469.25)14078.80L H -+= （b ）
联解（a ）式和（b ）式，得
20.02393H =kg/kg 绝干气， 绝干气kg 1900=L
新鲜空气消耗量为
()()h
kg 3.1913h kg 007.011900100新鲜气新鲜气=+=+=H L L
（2）单位时间内预热器消耗的热量Ｑp p 10010()(1.01 1.88)()Q L I I L H t t =-=+-
1900(1.01 1.880.007)(10015)kJ/h 165240=+?-=kJ/h=45.90 kW （3）干燥器的热效率η
()232.172490 1.8850(2490 1.88)
100%50.3%165240
W t Q η+?+=
?==
（4）若空气在出干燥器之后的后续设备中温度将下降10℃，物料是否会返潮
用I H -图查，22t H ，下，空气的露点为26 ℃，而物料降温10 ℃后为30 ℃，所以物料应该不会返潮。
11．对10 kg 某湿物料在恒定干燥条件下进行间歇干燥，物料平铺在1.0 m ?1.0 m 的浅盘中，温度t =75 ℃，湿度H =0.018 kg/kg 绝干气的常压空气以2 m/s 的速度垂直穿过物料层。现将物料的含水量从1X =0.25 kg/kg 绝干物料干燥至2X =0.15 kg/kg 绝干物料，试求（1）所需干燥时间；（2）若空气的t 、H 不变而流速加倍，干燥时间如何改变？（3）若物料量加倍，而浅盘面积不变，所需干燥时间又为多少？（假设三种情况下干燥均处于恒速干燥阶段。） 解：（1）恒速段干燥速率 c w tw
()U t t αγ=-
由空气75t =℃，0.018H =kg/kg 绝干气，查I H -图得34w t =℃，相应水的汽化热
tw 2416kJ/kg γ=，空气对物料的对流传热系数：
'0.371.17()L α=
湿空气的质量速度：
'H 3600L u ρ=
湿空气密度：
H H
1H ρν+=
湿空气比体积：
H 273101.33
(0.772 1.244)273t H P
υ+=+?
()
绝干气湿空气绝干气湿空气kg m 013.1kg m 273
27375018.0244.1772.033
=+?+=
湿空气湿空气湿空气湿空气33H m kg 005.1m kg 013
.1018
.01=+=
ρ
()()h m kg 7236h m kg 005.12360022?=???='湿空气湿空气L
()
()()C m W 35.31C m W 723617.12237
.0??=??=α
()()()s m kg 10532.0s m kg 347510
241635
.312323
C ??=?-?=
-U 绝干料绝干料kg 8kg 25
.011
101111=+?=+='X G G
22m kg 8m kg 1
18绝干料绝干料==?='S G 恒速干燥段时间：
'3
123
c 8()(0.250.15) 1.50410s 0.418h 0.53210G X X SU τ-=-=-=?=?
（2）空气气速加倍后
'c c 2U U =
'0.372αα=
'0.370.3733c c 220.532100.68810U U --==??=?kg/（m 2·s ）
'
8G S
=kg 绝干料/m 2，不变 恒速干燥时间： ()1164s h 323.0h 2
418.037.0C C 21C ==='=-''
=
'ττU U X X U S G （3）物料加倍后，S
G '
加倍
''23008s 0.836h ττ===
12．在恒定干燥条件下进行间歇干燥实验。已知物料的干燥面积为0.2 m 2，绝干物料质量为15 kg ，干燥时间无限长时物料可被干燥至15.3 kg 。假设在实验范围内，物料的干燥速率与含水量X 呈线性关系。实验测得将湿物料从30.0 kg 干燥至24.0 kg 需要0.2 h 。试求在相同干燥条件下，将湿物料由30.0 kg 干燥至17 kg 需要多少时间。
解：设干燥速率与物料含水量之间的关系为：
(c)U k X =- （a ）
因为
0U =时，*X X =
据题意 15.315
*0.0215
X -=
= 代入（a ）式，得 c 0.02= 所以 (0.02)U k X =-
'd (0.02)d G X
U k X S τ
=-
=- 分离变量积分，得
2
1
120.02
''d ln
(0.02)0.02
X X X G G X Sk X Sk X τ-=-
=--? 将13015115X -==，22415
0.615
X -==代入 得 '
0.3813G Sk =
所以，当31715
0.133315
X -=
=时 h 8225.0h 02
.01333.002.01ln 3813.002.002.0ln 31=--=--'=
'X X Sk G τ 13. 某湿物料经过5.0 h 恒定条件下的干燥后，含水量由1X ＝0.35 kg/kg 绝干料降至
2X =0.12 kg/kg 绝干料，已知物料的临界含水量c X ＝0.15 kg/kg 绝干料、平衡含水量*X ＝
0.04 kg 水分/kg 绝干料。假设在降速阶段中干燥速率与物料的自由含水量（*X X -）成正比。若在相同的干燥条件下，要求将物料含水量由1X ＝0.35 kg 水分/kg 绝干料降至2X '=0.06 kg 水分/kg 绝干料，试求所需的干燥时间。 解：恒速干燥阶段干燥时间：
'
11c c
()G X X SU τ=- 降速干燥阶段干燥速率与物料的自由含水量（X —*X ）成正比，因此，
*x ()U k X X =-
临界点处：
*c x c ()U k X X =-
降速段干燥时间：
***''
c c c 2**c 2x 2ln ln X X X X X X G G S U X X Sk X X
τ---==-- 总干燥时间：
*'1c
c 12**
x c 2(ln )X X X X G Sk X X X X τττ--=+=+--
将第一次干燥实验的数据代入，解得
'x 0.350.150.150.04
5.0(ln )0.150.040.120.04
G Sk --=+--
'
x
2.34G Sk =
第二次干燥实验的条件与第一次相同，即'G 、S 、x k 、c X 、*
X 均不变， 'x
2.34
G
Sk =不变。所以，第二次干燥实验的干燥时间为： h 24.8h 04.006.004.015.0ln 04.015.015
.035.034.2=??
? ??--+--='τ
1.在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ C ）倍。 A. 2； B. 6； C. 4； D. 1。 2.流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺准数Re 的n 次方成正比，其中的n 值为（ B ） A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 3.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（ C ） A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速 4.阻力系数法将局部阻力hf表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为 ( A ) A.1.0 B.0.5 C.0.35 D.0.75 5.有两种关于粘性的说法： ( A ) ①无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 ②粘性只有在流体运动时才表现出来。 A.这两种说法都对； B.这两种说法都不对； C.第一种说法对，第二种说法不对； D.第二种说法对，第一种说法不对。 第二章流体输送机械 1.往复泵在操作中( A ) 。 A.不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关 B.允许的安装高度与流量无关 C.流量与转速无关 D.开启旁路阀后，输入的液体流量与出口阀的开度无关 2.一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出口处的压力表也逐渐降低为零， 此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( D ) A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气 3.离心泵吸入管路底阀的作用是（ B ）。 A.阻拦液体中的固体颗粒 B.防止启动前充入的液体从泵内漏出 C.避免出现气蚀现象 D.维持最低的允许吸上高度 4.为了安全起见，离心泵的实际安装高度应比理论安装高度（ B ）。 A.高 B.低 C.相等 C.不确定 5.齿轮泵的流量调节采用（ C ）。 A.出口阀 B.进口阀 C.回流装置 D.以上三种均可 6.离心泵启动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超负荷工作，这是因为（ A ）。 A.Qe=0,Ne≈0 B. Qe>0,Ne>0 C. Qe<0,Ne<0 7.离心泵的调节阀开大时，则（ B ）。 A.吸入管路的阻力损失不变 B.泵出口的压力减小 C.泵吸入口处真空度减小 D.泵工作点的扬程升高
干燥 一、填空题： 1、空气湿度的测定是比较麻烦的，实际工作中常通过（），然后经过计算得到。 2、一定状态的空气容纳水分的极限能力为（） 3、物料与一定湿度的空气接触，不能被除去的水分称为（）。 4、干燥过程可分为两个阶段：（）和（），两个干燥阶段的交点称为（），与其对应的物料含水量称为（）。 5、恒速干燥阶段又称为（），其干燥速率的大小取决于（）。 6、降速干燥阶段又称为（），其干燥速率的大小取决于（），与外部的干燥条件关系不大。 7、临界含水量X 随（）的不同而异。 8、平衡水分X*与（）有关。 9、在连续干燥中，常采用湿物料与热空气并流操作的目的在于（），代价是（）。 10、干燥过程中采用中间加热方式的优点是（），代价是（）。 11、干燥过程中采用废气再循环的目的是（），代价是（）。 12、干燥速率是指（），其微分表达式为（）。 13、恒速干燥阶段干燥时间T=（） 14、若降速干燥阶段的干燥速率与物料的含水量X呈线性变化，干燥时间T=（） 15、干燥器按加热的方式可分为（），（），（）和介电加热干燥器。 16、干燥器中气体和物料的流动方式可分为（）、（）和（）。 17、结合水分和非结合水分的区别是（）。 时，若水的初温不同，对测定结果（）影响（有或没有）。 18、测定湿球温度t W 二、判断题： 1、只要知道湿空气的性质参数（如湿度H，相对湿度φ，比容vH，比热CH， ，绝热饱和温度tas，露点td）中的任意两个焓IH，干球温度t，湿球温度t W 就可确定其状态。（） 2、温度为t的湿空气，增大湿度其湿球温度升高。（） 3、同一房间内不同物体的平衡水汽分压相同，温度相等。（） 4、物料的平衡水分与物料的堆放方式有关。（） 5、物料的平衡水分是物料与一定状态的空气接触能被干燥的限度。（） 6、结合水的蒸汽压低于同温度下纯水的饱和蒸汽压。（） 7、平衡水分必定是结合水分。（） 8、一定的温度下，物料中结合水分不仅与物料有关，而且与空气的状态有关。（） 9、等温干燥过程必定是升焓干燥过程。（） 三、选择题
实验一 干燥实验 一、实验目的 1. 了解洞道式循环干燥器的基本流程、工作原理和操作技术。 2. 掌握恒定条件下物料干燥速率曲线的测定方法。 3. 测定湿物料的临界含水量X C ，加深对其概念及影响因素的理解。 4. 熟悉恒速阶段传质系数K H 、物料与空气之间的对流传热系数α的测定方法。 二、实验内容 1. 在空气流量、温度不变的情况下，测定物料的干燥速率曲线和临界含水量，并了解其 影响因素。 2. 测定恒速阶段物料与空气之间的对流传热系数α和传质系数K H 。 三、基本原理 干燥操作是采用某种方式将热量传给湿物料，使湿物料中水分蒸发分离的操作。干燥操作同时伴有传热和传质，而且涉及到湿分以气态或液态的形式自物料内部向表面传质的机理。由于物料含水性质和物料形状上的差异，水分传递速率的大小差别很大。概括起来说，影响传递速率的因素主要有：固体物料的种类、含水量、含水性质；固体物料层的厚度或颗粒的大小；热空气的温度、湿度和流速；热空气与固体物料间的相对运动方式。目前尚无法利用理论方法来计算干燥速率（除了绝对不吸水物质外），因此研究干燥速率大多采用实验的方法。 干燥实验的目的是用来测定干燥曲线和干燥速率曲线。为简化实验的影响因素，干燥实验是在恒定的干燥条件下进行的，即实验为间歇操作，采用大量空气干燥少量的物料，且空气进出干燥器时的状态如温度、湿度、气速以及空气与物料之间的流动方式均恒定不变。 本实验以热空气为加热介质，甘蔗渣滤饼为被干燥物。测定单位时间内湿物料的质量变化，实验进行到物料质量基本恒定为止。物料的含水量常用相对与物料总量的水分含量，即以湿物料为基准的水分含量，用ω来表示。但因干燥时物料总量在变化，所以采用以干基料为基准的含水量X 表示更为方便。ω与X 的关系为： X = -ω ω 1 （8—1） 式中： X —干基含水量 kg 水/kg 绝干料； ω—湿基含水量 kg 水/kg 湿物料。 物料的绝干质量G C 是指在指定温度下物料放在恒温干燥箱中干燥到恒重时的质量。干燥曲线即物料的干基含水量X 与干燥时间τ的关系曲线，它说明物料在干燥过程中，干基含水量随干燥时间变化的关系。物料的干燥曲线的具体形状因物料性质及干燥条件而变，但是曲线的一般形状，如图（8—1）所示，开始的一小段为持续时间很短、斜率较小的直线段AB 段；随后为持续时间长、斜率较大的直线BC ；段以后的一段为曲线
化工原理干燥实验报告 一、摘要 本实验在了解沸腾流化床干燥器的基本流程及操作方法的基础上，通过沸腾流化床干燥器的实验装置测定干燥速率曲线，物料含水量、床层温度与时间的关系曲线，流化床压降与气速曲线。 干燥实验中通过计算含水率、平均含水率、干燥速率来测定干燥速率曲线和含水量、床层温度与时间的关系曲线；流化床实验中通过计算标准状况下空气体积、使用状态下空气体积、空气流速来测定流化床压降与气速曲线。 二、实验目的 1、了解流化床干燥器的基本流程及操作方法。 2、掌握流化床流化曲线的测定方法，测定流化床床层压降与气速的关系曲线。 3、测定物料含水量及床层温度时间变化的关系曲线。 4、掌握物料干燥速率曲线的测定方法，测定干燥速率曲线，并确定临界含水量X0及恒速阶段的传质系数kH及降速阶段的比例系数KX。 三、实验原理 1、流化曲线 在实验中，可以通过测量不同空气流量下的床层压降，得
到流化床床层压降与气速的关系曲线（如图）。 当气速较小时，操作过程处于固定床阶段（AB段），床层基本静止不动，气体只能从床层空隙中流过，压降与流速成正比，斜率约为1（在双对数坐标系中）。当气速逐渐增加（进入BC段），床层开始膨胀，空隙率增大，压降与气速的关系将不再成比例。 当气速继续增大，进入流化阶段（CD段），固体颗粒随气体流动而悬浮运动，随着气速的增加，床层高度逐渐增加，但床层压降基本保持不变，等于单位面积的床层净重。当气速增大至某一值后（D点），床层压降将减小，颗粒逐渐被气体带走，此时，便进入了气流输送阶段。D点处的流速即被称为带出速度(u0)。 在流化状态下降低气速，压降与气速的关系线将沿图中的DC线返回至C点。若气速继续降低，曲线将无法按CBA继续变化，而是沿CA’变化。C点处的流速被称为起始流化速度(umf)。 在生产操作过程中，气速应介于起始流化速度与带出速度之间，此时床层压降保持恒定，这是流化床的重要特点。据此，可以通过测定床层压降来判断床层流化的优劣。 2、干燥特性曲线 将湿物料置于一定的干燥条件下，测定被那干燥物料的质量和温度随时间变化的关系，可得到物料含水量（X）与时间（τ）的关系曲线及物料温度（θ）与时间（τ）的关系曲线（见下图）。物料含水量与时间关系曲线的斜率即为干燥速率（u）。将干燥速
化工原理干燥试题及答 案 文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
干燥 一、填空题： 1、空气湿度的测定是比较麻烦的，实际工作中常通过（），然后经过计算得到。 2、一定状态的空气容纳水分的极限能力为（） 3、物料与一定湿度的空气接触，不能被除去的水分称为（）。 4、干燥过程可分为两个阶段：（）和（），两个干燥阶段的交点称为（），与其对应的物料含水量称为（）。 5、恒速干燥阶段又称为（），其干燥速率的大小取决于（）。 6、降速干燥阶段又称为（），其干燥速率的大小取决于（），与外部的干燥条件关系不大。 随（）的不同而异。 7、临界含水量X 8、平衡水分X*与（）有关。 9、在连续干燥中，常采用湿物料与热空气并流操作的目的在于（），代价是（）。 10、干燥过程中采用中间加热方式的优点是（），代价是（）。 11、干燥过程中采用废气再循环的目的是（），代价是（）。 12、干燥速率是指（），其微分表达式为（）。 13、恒速干燥阶段干燥时间T=（） 14、若降速干燥阶段的干燥速率与物料的含水量X呈线性变化，干燥时间T=（）
15、干燥器按加热的方式可分为（），（），（）和介电加热干燥器。 16、干燥器中气体和物料的流动方式可分为（）、（）和（）。 17、结合水分和非结合水分的区别是（）。 时，若水的初温不同，对测定结果（）影响（有或没18、测定湿球温度t W 有）。 二、判断题： 1、只要知道湿空气的性质参数（如湿度H，相对湿度φ，比容vH，比热CH， ，绝热饱和温度tas，露点td）中的任意两个焓IH，干球温度t，湿球温度t W 就可确定其状态。（） 2、温度为t的湿空气，增大湿度其湿球温度升高。（） 3、同一房间内不同物体的平衡水汽分压相同，温度相等。（） 4、物料的平衡水分与物料的堆放方式有关。（） 5、物料的平衡水分是物料与一定状态的空气接触能被干燥的限度。（） 6、结合水的蒸汽压低于同温度下纯水的饱和蒸汽压。（） 7、平衡水分必定是结合水分。（） 8、一定的温度下，物料中结合水分不仅与物料有关，而且与空气的状态有关。（） 9、等温干燥过程必定是升焓干燥过程。（） 三、选择题 1、一定状态的空气温度不变，增大总压，则湿度（），容纳水分的能力（），所以干燥过程多半在常压或真空条件下进行。
《化工原理》 第九章干燥 一、填空题： 1.按操作方式分类,干燥可分为和 . 答案:连续干燥,间歇干燥 2..干燥进行的必要条件是物料表面所产生的水汽（或其它蒸汽）压力__________________。答案：大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压。 3.干燥这一单元操作，既属于传质过程，又属______________。 答案:传热过程 4.相对湿度φ值可以反映湿空气吸收水汽能力的大小，当φ值大时，表示该湿空气的吸收水汽的能力_________;当φ=0时。表示该空气为___________。 答案: 小；绝干空气 5.在一定温度下，物料中结合水分和非结合水分的划分是根据___________而定的；平衡水分和自由水分是根据__________而定的。 答案:物料的性质；物料的性质和接触的空气状态 6.作为干燥介质的湿空气，其预热的目的____________________________ _____________________。 答案:降低相对湿度（增大吸湿的能力）和提高温度（增加其热焓） 7.除去固体物料中湿分的操作称为。 答案: 干燥 8.空气经过程达到饱和的温度称为绝热饱和温度。 答案: 绝热增湿 9. 在一定空气状态下干燥某物料，能用干燥方法除去的水分为__________；首先除去的水 分为____________；不能用干燥方法除的水分为__________。 答案: 自由水分；非结合水分；平衡水分 10.湿空气的焓湿图由等湿度线群、等温线群、、水气分压线和相对湿度 线群构成。
答案:等焓线群 11.在进行干燥操作时，湿空气不可作为干燥介质。 答案:饱和（或φ=1） 12.表示单位质量绝干部空气中所含空气及水气的总容积称为湿空气的。 答案:比容 13. 某物料含水量为0.5 kg水.kg绝干料，当与一定状态的空气接触时，测出平衡水分 为0.1kg水.kg绝干料，则此物料的自由水分为_____________。 答案: 0.4 kg水.kg绝干料 14. 表面的温度等于________________，而在干燥的降速阶段物料的温度 _________________。 答案:最大或恒定、水分、热空气的湿球温度，上升或接近空气的温度 15.不饱和的空气在总不变的情况下，进行等湿冷却至饱和状态时的温度称 为。 答案: 露点温度 16. 当干燥一种易碎的物料，可采用_______________干燥器。 答案: 厢式 17. 在进行干燥操作时，湿空气不可作为干燥介质。 答案:饱和空气 18.表示单位质量绝干部空气中所含空气及水气的总容积称为湿空气的。 答案:湿度 19.湿空气通过预热器预热后，其湿度___________，热焓______________，相对湿度 __________。(增加、减少、不变) 答案: 不变、增加、减少 20. 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tw和露点t d间 的关系是______________。 答案: t＞t w＞t d＞ 二、选择题
一、填空题 1、对流干燥操作的必要条件是（湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水汽分压）；干燥过程是（热量传递和质量传递）相结合的过程。 2、在实际的干燥操作中，常用（干湿球温度计）来测量空气的温度。 3、恒定得干燥条件是指（温度）、（湿度）、（流速）均不变的干燥过程。 4、在一定得温度和总压强下，以湿空气作干燥介质，当所用湿空气的相对湿度 较大时，则湿物料得平衡水分相应（增大），自由水分相应（减少）。 5、恒速干燥阶段又称（表面汽化）控制阶段，影响该阶段干燥速率的主要因素是（干燥介质的状况、流速及其与物料的接触方式）；降速干燥阶段又称（内部迁移）控制阶段，影响该阶段干燥速率的主要因素是（物料结构、尺寸及其与干燥介质的接触方式、物料本身的温度等）。 6、在恒速干燥阶段，湿物料表面的温度近似等于（热空气的湿球温度）。 7、可用来判断湿空气的干燥能力的大小的性质是相对湿度。
8、湿空气在预热过程中，湿度 不变 温度 增加 。 9、干燥进行的必要条件是 干燥介质是不饱和的热空气 。 10、干燥过程所消耗的热量用于 加热空气 ， 加热湿物料 、 气化水分 、 补偿热损失 。 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（C ）。 A ．p H , B.d t H , C.t H , D.as t I , 2、在恒定条件下将含水量为（干基,下同）的湿物料进行干燥。当干燥至含水量为时干燥速率下降，再继续干燥至恒重，测得此时含水量为，则物料的临界含水量为（A ），平衡水分为（C ）。 3、已知物料的临界含水量为（干基,下同），先将该物料从初始含水量干燥降至，则干燥终了时物料表面温度θ为（A ）。 A. w t ?θ B. w t =θ C. d t =θ D. t =θ 4、利用空气作干燥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 ）。 A.提高干燥介质的温度 B.增大干燥面积、减薄物料厚度
干燥试题 一、填空题 1. 离开干燥器的湿空气温度t2比绝热饱和温度_____.目的是___________. 高20-50K、防止干燥产品反潮 2. 物料中的水分与空气达到平衡时，物料表面所产生的水蒸汽分压与空气 中水蒸汽分压__________________. 相等 3. 非吸水性物料，如黄沙、瓷土等平衡水分接近于_______________. 零 4．未饱和湿空气与同温度水接触，则传质方向为________。若未饱和空气中的水汽分压与水表面的饱和蒸汽压相同，则传热方向为________ 。水向空气传递；热量向空气传递 5．未饱和湿空气与同温度水接触，则传质方向为________。若未饱和空气中的水汽分压与水表面的饱和蒸汽压相同，则传热方向为________ 。水向空气；空气向水 6.固体物料的去湿方法主要有、、和 。机械去湿、吸附去湿、冷冻去湿、供热去湿 7.干燥过程的供热式有、、和 。传导、对流、辐射、介电 8.空气干燥过程的实质为和两个过程。传热、传质 9.湿空气的性质是以为基准来描述的。1kg绝干空气 10. 干燥的必要条件是、 。 11.常见的干燥器类型主要有、、 和。气流干燥器、转筒干燥器、流化干燥器 12.物料中的水分，按能否除去可分为和。自由水、平衡水 13.物料中的水分，按除去的难易程度的不同可分为和。结合水、非结合水 14.干燥速率是指。单位时间单位干燥面积所除去的水分量。 15.干燥曲线一般分为、和三个阶段。升温干燥阶段、恒速干燥阶段、降速干燥阶段 16.影响干燥速率的因素主要为、、、、、空气的温度，相对湿度，物料含水量，物料的形状、粒度 二、选择题
干燥习题与题解 一、填空题: 1. 在湿度一定时，不饱和空气的温度越低，其相对湿度越＿＿_. ***答案*** 大 2. 等速干燥阶段物料表面的温度等于__________________。 ***答案*** 干燥介质一热空气的湿球温度 3. 在实际的干燥操作中， 常用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿来测量空气的湿度。 ***答案*** 干、湿球温度计 4. 1kg 绝干空气及_____________________所具有的焓，称为湿空气的焓。 ***答案*** 其所带的H kg 水汽 5. 某物料含水量为0.5 kg 水.kg 1-绝干料，当与一定状态的空气接触时，测出平衡水分为0.1kg 水.kg 1-绝干料，则此物料的自由水分为_____________。 ***答案*** 0.4 kg 水.kg 1- 绝干料 6. 已知在ｔ＝50℃、P ＝1atm 时空气中水蒸汽分压Pw =55.3mmHg ，则该空气的湿含量H ＝＿＿＿＿＿＿＿＿；相对湿度φ＝＿＿＿＿＿＿＿；（50℃时,水的饱和蒸汽压为92.51mmHg ） ***答案*** 0.0488， 0.598 7. 恒速干燥与降速干燥阶段的分界点，称为______________；其对应的物料含水量称为_____________________。 ***答案*** 临界点 、 临界含水量 8. 干燥进行的必要条件是物料表面所产生的水汽（或其它蒸汽）压力__________________。 ***答案*** 大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压。 9. 等焓干燥过程的条件是________________________________________________。 ***答案*** 干燥器内无补充热，无热损失，且被干燥的物料带进，带出干燥器的热量之差可以忽略不计。 10. 作为干燥介质的湿空气，其预热的目的_______________________________________。 ***答案*** 降低相对湿度（增大吸湿的能力）和提高温度（增加其热焓） 11. 当湿空气的总压一定时， 相对湿度φ仅与＿＿＿＿＿＿＿＿及＿＿＿＿＿＿＿＿有关。 ***答案*** H ， ｔ 12. 已知在常压及25℃下水份在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿度φ=100％ 时, 平衡含水量X * %100=?=0.02kg 水.kg 1- 绝干料；相对湿度φ=40％时, 平衡含水量 X *=0.007。现该物料含水量为0.23kg 水. kg 1- 绝干料,令其与25℃,φ=40％的空气接触, 则该物料的自由含水量为＿＿＿＿＿＿kg 水.kg 1-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 X-X *=0.23-0.007=0.223； 结合水量为 X * %100=?=0.02 非结合水量 X-X *%100=?=0.23-0.02=0.21 13. 影响恒速干燥速率的因素主要是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿； 影响降速干燥速率的因素主要是＿＿＿_＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
第10章 固体干燥 1） 已知空气的干燥温度为60℃，湿球温度为30℃，试计算空气的湿含量H ，相对湿度 ，焓I 和露点温度 。 2） 利用湿空气的I —H 图完成本题附表空格项的数值，湿空气的总压 。 3） 湿空气（ =20℃， ）经预热后送入常压干燥器。试求：①将空气预热到100℃所需热量：②将该空气预热到120℃时相应的相对湿度值。 4） 湿度为 的湿空气在预热器中加热到128℃后进入常压等焓干燥器中，离开干燥器时空气的温度为49℃，求离开干燥器时露点温度。 解： I = (1.01+1.88H)t ＋2500H ∵等焓 ∴ I 1 = I 2 ∴(1.01+1.88H 1)t 1＋2500H 1 = (1.01+1.88H 2)t 2＋2500H 2 (1.01+1.88?0.018) ?128＋2500?0.018= (1.01+1.88H 2) ?49＋2500H 2 ∴ H 2 = 0.0498 kg 水/kg 干气 ∵H p P p =-?0622. ∴0049806221013105...=? ?-p p ∴ p = 7510 Pa 查表得 t d = 40℃ 5） 在一定总压下空气通过升温或一定温度下空气温度通过减压来降低相对湿度，现有温度为40℃，相对湿度为70%的空气。试计算：①采用升高温度的方法，将空气的相对湿度降至20%，此时空气的温度为多少？②若提高温度后，再采用减小总压的方法，将空气的相对湿度降至10%，此时的操作总压为多少？ 解： (1) t = 40℃时查表 p s = 7.377KPa ，∴ p = ?p s = 0.7?7.377 = 5.1639 Kpa
干燥 1、干燥实验中，哪些干燥条件应恒定不变？在此条件下进行长时间干燥，最终能否得到绝干物料？ 2、结合水与平衡水分有何区别和联系？ 答：平衡水分是空气状态和物料特性的函数，对一定的物料，平衡水分随空气状态而变化。平衡水分是在一定空气状态下不能被干燥除去的水分，是干燥的极限。 结合水只与物料的特性有关，而与空气的状态无关。结合水是能与饱和湿空气平衡的湿物料所含水分的最低值，湿物料的含水量低于此值便会从饱和湿空气中吸收水分。 一般地，结合水的一部分是自由水分，其能被干燥除去；另一部分是平衡水分，其不能被一定状态的空气干燥除去。 3、如何区别平衡水分和自由水分？（5分） 4、请示意性的画出湿空气的湿焓图，对于任意空气状态指出它的状态点：水气分压p，湿度H；焓I；露点t d；湿球温度t W；相对湿度φ。 水气分压p， 湿度H； 焓I； 露点t d； 湿球温度t W； 相对湿度φ 画出图（2分） 并指出上述六个参数。（4分） 5、湿球温度 6、绝热饱和温度 下册干燥 湿度、相对湿度、焓 带循环的干燥器物料衡算（求循环量） 热量衡算（求温度） 预热器热量【例5－5】 三、请回答下列问题（10分） ３、（２０分）某种湿物料在常压气流干燥器中进行干燥，湿物料的流量为1kg/s，初始湿基含水量为3.5%，干燥产品的湿基含水量为0.5%。空气的状况为：初始温度为25℃，湿度为0.005kg水分/kg干空气，经预热后进干燥器的温度为140℃，若离开干燥器的温度选定为60℃，试计算需要的空气消耗量及预热器的传热速率。假设空气在干燥器内经历等焓过程，I=（1.01+1.88H）t+2490H。
第七章 干燥 【例7-1】 已知湿空气的总压p t =101.3kPa ，相对湿度?=0.6，干球温度t =30℃。试求： ①湿度H ；②露点t d ；③绝热饱和温度；④将上述状况的空气在预热器中加热至100℃所需的热量。已知空气质量流量为100kg （以绝干空气计）/h ；⑤送入预热器的湿空气体积流量，m 3 /h 。 解：已知p t =101.3kPa ，?=0.6，t =30℃。 由饱和水蒸气表查得水在30℃时的蒸气压p s =4.25kPa ①湿度H 可由式7-4求得： 016025 46031012546062206220.......p p p .H s t s =?-??=-=??kg/kg ②按定义，露点是空气在湿度不变的条件下冷却到饱和时的温度，现已知 55225460...p p s =?==?kPa 由水蒸气表查得其对应的温度t d =21.4℃。 ③求绝热饱和温度t as 。按式（7-18） ()()H H c r t t as H as as --=/ （a ） 已知t =30℃并已算出H =0.016kg/kg ，又c H =1.01+1.88H =1.01+1.88×0.016=1.04kJ/kg ，而r as 、H as 是t as 的函数，皆为未知，可用试差法求解。 设t as =25℃，p as =3.17kPa ，H as =0.622 02.017 .33.10117 .3622.0=-=-as t as p p p kg/kg ， r as =2434kJ/kg ，代入式（a ）得t as =30-（2434/1.04）（0.02-0.016）=20.6℃＜25℃。 可见所设的t as 偏高，由此求得的H as 也偏高，重设t as =23.7℃，相应的p as =2.94kPa ，H as =0.622×2.94/（101.3-2.94）=0.0186kg/kg ，r as =2438kJ/kg ，代入式（a ）得t as =30-（2438/1.04）（0.0186-0.016）=23.9℃。两者基本相符，可认为t as =23.7℃。 ④预热器中加入的热量 Q =100×（1.01+1.88×0.016）（100-30） =7280kJ/h 或2.02kW ⑤送入预热器的湿空气体积流量 8825.46.03.1013.10127330273294.22100=?? ? ???-??? ??+?? =V m 3/h 【例7-2】 已知湿空气的总压为101.3kPa 相对湿度为50%，干球温度为20℃。试用I-H 图求解： （a ）水气分压p ； （b ）湿度H ； （c ）焓I ； （d ）露点t d ； （e ）湿球温度t W ； （f ）如将含500kg/h 干空气的湿空气预热至117℃，求所需热量Q 。 解：见本题附图。
一、填空题： 1、干燥进行的必要条件是物料表面所产生的水汽（或其它蒸汽）压力__________________。 2、干燥这一单元操作，既属于传热过程，又属______________。 3、相对湿度φ值可以反映湿空气吸收水汽能力的大小，当φ值大时，表示该湿空气的吸收水汽的能力_________；当φ=0时。表示该空气为___________。 4、干燥速率曲线是在恒定干燥条件下测定的，其恒定干燥条件是指：_________________均恒定。 5、在一定温度下，物料中结合水分和非结合水分的划分是根据___________而定的；平衡水分和自由水分是根据__________而定的。 6、在一定空气状态下干燥某物料，能用干燥方法除去的水分为__________；首先除去的水分为____________；不能用干燥方法除的水分为__________。 7、已知某物料含水量X1=0.4kg水/kg绝干料，从该物料干燥速率曲线可知：临界含水量X C=0.25kg水/kg绝干料，平衡含水量X*=0.05kg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________。 8、作为干燥介质的湿空气，其预热的目的____________________________ _____________________。 9、当空气的湿含量一定时，其温度愈高，则相对温度愈_______，表明空气的吸湿能力愈__________，所以湿空气在进入干燥器之____________都要经______________。 10、在等速干燥阶段，干燥速率____________，物料表面始终保持被润湿，物料表面的温度等于________________，而在干燥的降速阶段物料的温度_________________。 11、固体物料的干燥，一般分为_________________两个阶段。 12、在对流干燥器中最常用的干燥介质是_______________，它既是__________又是______。 13、等焓干燥过程的条件是_________________________________________ _________________。 14、若将湿空气的温度降至其露点以下，则湿空气中的部分水蒸汽___________。 15、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t W和露点t d间的关系是______________。 16、由干燥速率曲线可知恒速干燥阶段所除去的水分是__________，降速干燥阶段除去的
简答题： 1，试分析精馏过程中回流比大小对操作费与设备费的影响并说明适宜回流比如何确定。 答：回流比有两个极限，全回流时，达到一定的分离程度需要的理论板层数最小（设备费用最低），但无产品取出，对工业生产无意义；最小回流比时，需要无限多理论板层数，设备费用为无限大，随回流比加大，N T 降为有限数，设备费用降低，但随回流比的加大，塔径、换热设备等加大，且操作费用加大。操作回流比的确定应尽可能使设备费用与操作费用总和为最小，通常取R=(1.2～2)R min 。 2，精馏塔在一定条件下操作，试问：回流液由饱和液体改为冷液时，塔顶产品组成有何变化？为什么？ 答：从泡点回流改为冷液回流时，塔顶馏出液组成增大。原因是：冷液回流至塔顶时，冷凝一部分蒸气，放出的潜热把冷液加热至塔顶第一板的饱和温度。冷凝部分中含难挥发组分较大，使气相易挥发组分增浓。同时，在塔顶回流比保持不变的条件下，增加了塔内的内回流，这也有利于分离。 3，简述精馏和蒸馏的区别与联系。 答：精馏引入塔顶回流和塔底蒸汽上升，通过多次部分气化和部分冷凝从而达到高纯度分离的目的，相当于多级蒸馏。 而蒸馏只是通过简单的一次气液相平衡来分离气液混合物，只能达到有限度的分离。 二者在本质上是一致的，都是通过各组分相对挥发度的差异而达到分离目的的。 4，精馏塔在一定条件下操作时，试问：将加料口向上移动两层塔板，此时塔顶和塔底产品组成将有何变化？为什么？ 答：当加料板从适宜位置向上移两层板时，精馏段理论板层数减少，在其它条件不变时，分离能力下降，塔顶馏出液组成下降，塔底釜残液浓度升高，易挥发组分收率降低。 5，提高吸收剂用量对吸收是有利的。当系统为气膜控制时，试分析K y a 的变化情况。 答：以液相阻力为主的吸收操作，增加吸收剂用量，可降低液相阻力而有效地加快吸收过程，即可明显提高吸收速率，所以吸收过程的K ya 的值可明显提高。 计算题： 1、(17分) 常压下，用煤油从苯蒸汽与空气混合物吸收苯，吸收率为99%，混合气量为53Kmol/h ，入塔气含苯2%（体积），入塔煤油中含苯0.02%（摩尔分率），溶剂用量为最小用量的 1.5倍，在操作温度50℃下，相平衡关系为y * =0.36x ，总传质系数K y a=0.015kmol/m 2 ·s ，塔径为1.1米，试求所需填料层高度（m ）。 解：1，○由题意，可得： y 1=0.02 y 2=y 1(1—η)=0.02×(1—0.99)=0.0002 x 1e = y 1/m=0.02/0.36=0.0556 --------2分
化工原理试题及答案(绝密请勿到处宣扬) 12月25日 一、填空题（共15空，每空2分，共30分） 1. 一容器真空表读数为10 kpa，当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强和表压强（以kpa计）分别为：（90kpa）和（ -10kpa）。 2. 热传导只发生在固体和（静止）的或（滞）流动的流体中。 3. 物体的吸收率越（大），其辐射能力越（大）。（填大或小） 4. 蒸发中以（二次蒸汽）是否再利用而分为单效或多效蒸发。 5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的（不挥发溶质）、液柱的（静压头）和管路（阻力）所引起的沸点升高三部分组成。 6. 一容器压力表读数为10 kpa，当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强（以kpa计）为：（90kpa）。 7. 对于同种流体，自然对流时的对流传热系数比时的（小）。（填大或小） 8. 物体的吸收率越大，其辐射能力越（大），所以黑体的辐射能力比灰体的（大）。（填大或小） 9. 蒸发操作所用的设备称为（蒸发器）。 10. 按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为（单效蒸发）和（多效蒸发）。 二、选择题（共5题，每题2分，共10分） 1. 对吸收操作有利的条件是：（D） A. 操作温度高、压强高； B. 操作温度高、压强低； C. 操作温度低、压强低； D. 操作温度低、压强高 2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板（A ），液相温度较下层塔板（） A. 高，低； B. 低，高； C. 高，高； D. 低，低 3. （D ）是塔内气液两相总体上呈逆流流动，而在每块塔板上呈均匀的错流流动。 A. 板式塔的传质意图； B. 板式塔的设计过程； C. 板式塔的恒摩尔流要求； D. 板式塔的设计意图 4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的（C）及与物料的接触方式都不变。 A. 温度、焓值、湿度； B. 流速、压强、湿度； C. 流速、温度、湿度； D. 温度、湿度、压强 5. 对于湿物料的湿含量，下面哪种说法是正确的？（B） A. 平衡水一定是自由水； B. 平衡水一定是结合水； C. 自由水一定是结合水； D. 自由水一定是非结合水 6. 当二组分液体混合物的相对挥发度为（ C）时，不能用普通精馏方法分离。当相对挥发度为（ A ）时，可以采用精馏方法
第14章 固体干燥 知识要点 干燥是指向物料供热以汽化其中的湿分的操作。本章主要讨论以空气为干燥介质、湿分为水的对流干燥过程。学习本章应重点掌握湿空气的性质参数与湿度图、湿物料中的水分性质、干燥过程的物料衡算与热量衡算。一般掌握干燥过程的速率与干燥时间的计算。了解干燥器的类型与适用场合，提高干燥过程的热效率与强化干燥过程的措施。本章主要知识点间的联系图如下图所示。 湿空气的性质 物料中水分性质 干燥过程物料衡算 干燥过程热量衡算干燥速率与干燥时间 干燥器 干燥过程强化 图14-1 干燥一章主要知识点联系图 1. 概述 对流干燥的特点：热、质反向传递过程 传热：固相←气相 推动力：温度差 传质：固相→气相 推动力：水汽分压差 2. 干燥静力学 (1) 湿空气的状态参数 ① 空气中水分含量的表示方法 a . 绝对湿度(湿度) 0.622 p H p p =-水汽水汽 b . 饱和湿度 0.622 s s s p H p p =- c . 相对湿度 p ?= 水汽 一定温度、压力下空气中水汽分压可能达到的最大值 s () p p ≤s /p p 水汽s () p p >/p p 水汽= ② 湿空气温度的表示方法 a . 干球温度t ：简称温度，指空气的真实温度，可直接用普通温度计测量。
b . 露点温度t d ：在总压不变的条件下，不饱和湿空气等湿降温．．．．至饱和状态时的温度。 c . 绝热饱和温度t as ： 指少量空气与大量水经长时间绝热接触后达到的稳定温度。 d . 湿球温度t w ：指大量空气与少量水经长时间绝热接触后达到的稳定温度。 e . 湿空气的四种温度间的关系 不饱和湿空气：()d W as t t t t >> 饱和湿空气：()d W as t t t t == ③ 湿空气的比热容(湿比热容)c pH ：将1kg 干空气和其所带的H kg 水汽的温度升高1℃所需的热量，单位 kJ/(kg ?℃)。 pH 1.01 1.88c H =+ ④ 湿空气的焓I ：指1kg 干气及所带的H kg 水汽所占的总体积，单位m 3/kg 干气。 (1.01 1.88) 2 500I H t H =++ ⑤ 湿空气的比体积：指1kg 干气及所带的H kg 水汽所占的总体积，单位m 3/kg 干气。 常压下温度为t ℃、湿度为H 的湿空气的比体积为 )273)(1056.41083.2(33H +?+?=--t H v (2) 湿度图 湿空气的各种性质之间存在着一定的函数关系，这些关系除了可用前面介绍的公式表示外，还可用湿空气的性质图来表示。在总压一定时，湿空气仅有两个独立的性质参数。从形式上看，常用的有焓I —湿度H 图、温度t —湿度H 图。 (3) 水分在气固两相间的平衡 ① 湿物料中水分含量的表示方法 湿基含水量 w = 湿物料中水分的质量 湿物料总质量 kg 水/kg 湿料 干基含水量 量 湿物料中绝干物料的质湿物料中水分的质量= X kg 水/kg 绝干料 二者关系 X X w += 1 w w X -=1 ② 相对湿度曲线 1.0 相对湿度φ X max 0 X * X t 平衡水分 自由水分 非结合水分 结合水分 图14-2 相对湿度曲线 ③ 平衡水分、自由水分、结合水分、非结合水分间的差异(表14-1)
第七章干燥 一、名词解释 1、干燥 用加热的方法除去物料中湿分的操作。 2、湿度（H） 单位质量空气中所含水分量。 3、相对湿度（ ?） 在一定总压和温度下，湿空气中水蒸气分压与同温度下饱和水蒸气压比值。 4、饱和湿度 ) ( s ? 湿空气中水蒸气分压等于同温度下水的饱和蒸汽压时的湿度。 5、湿空气的焓（I） 每kg干空气的焓与其所含Hkg水汽的焓之和。 6、湿空气比容 ) ( H v 1kg干空气所具有的空气及Hkg水汽所具有的总体积。 7、干球温度(t) 用普通温度计所测得的湿空气的真实温度。 8、湿球温度(tw) 用湿球温度计所测得湿空气平衡时温度。 9、露点(td) 不饱和空气等湿冷却到饱和状态时温度。 10、绝对饱和温度(tas) 湿空气在绝热、冷却、增湿过程中达到的极限冷却温度。 11、结合水分 存在于物料毛细管中及物料细胞壁内的水分。 12、平衡水分 一定干燥条件下物料可以干燥的程度。 13、干基含水量 湿物料中水分的质量与湿物料中绝干料的质量之比。14、临界水分 恒速段与降速段交点含水量。 15、干燥速率 单位时间单位面积气化的水分质量。 二、单选择题 1、B 2、A 3、B 4、B 5、B 6、C 7、A 8、B
9、D 10、A 11、C 12、D 13、C 14、D 15、D 16、C 17、A 18、C 19、C 20、C 21、C 22、C 23、C 24、A 25、D 26、B 27、A 三、填空题 1、高 2、对 3、上升；下降；不变；不变 4、Q=（+）（t1-t0） 5、①较大；较小②③由恒速干燥转到降速阶段的临界点时物料中的含水率；大 6、逆流 7、H=0.0235 kg水/kg绝干气；I = kJ/kg绝干气 8、变大；不变；变小 9、气流；流化 10、粉粒状；起始流化速度；带出速度 11、①U=-GC dx/（Adθ）；q=Q/（Adθ）②； 12、大；少；水面；流速>5m/s 13、>；< 14、湿度；温度；速度；与物料接触的状况 15、；； 16、在物料表面和大孔隙中附着的水份 17、高 18、流化床干燥器 19、物料结构；含水类型；物料与空气接触方式；物料本身的温度 20、=；=；= 21、高 四、问答题 1、答：将不饱和的空气等湿冷却至饱和状态，此时的温度称为该空气的露点td。 ∵Hd = / (P－ps) ∴ps = HdP /＋Hd)
1 第14章 固体干燥 知识要点 干燥是指向物料供热以汽化其中的湿分的操作。本章主要讨论以空气为干燥介质、湿分为水的对流干燥过程。学习本章应重点掌握湿空气的性质参数与湿度图、湿物料中的水分性质、干燥过程的物料衡算与热量衡算。一般掌握干燥过程的速率与干燥时间的计算。了解干燥器的类型与适用场合，提高干燥过程的热效率与强化干燥过程的措施。本章主要知识点间的联系图如下图所示。 图14-1 干燥一章主要知识点联系图 1. 概述 对流干燥的特点：热、质反向传递过程 传热：固相←气相 推动力：温度差 传质：固相→气相 推动力：水汽分压差 2. 干燥静力学 (1) 湿空气的状态参数 ① 空气中水分含量的表示方法 a .绝对湿度(湿度)0.622 p H p p =-水汽 水汽 b .饱和湿度 0.622 s s s p H p p =- c .相对湿度 p ?= 水汽 一定温度、压力下空气中水汽分压可能达到的最大值 s () p p ≤s /p p 水汽s () p p >/p p 水汽= ②湿空气温度的表示方法 a .干球温度t ：简称温度，指空气的真实温度，可直接用普通温度计测量。 b .露点温度t d ：在总压不变的条件下，不饱和湿空气等湿降温．．．． 至饱和状态时的温度。
c .绝热饱和温度t as ： 指少量空气与大量水经长时间绝热接触后达到的稳定温度。 d .湿球温度t w ：指大量空气与少量水经长时间绝热接触后达到的稳定温度。 e . 湿空气的四种温度间的关系 不饱和湿空气：()d W as t t t t >> 饱和湿空气：()d W as t t t t == ③湿空气的比热容(湿比热容)c pH ：将1kg 干空气和其所带的H kg 水汽的温度升高1℃所需的热量，单位 kJ/(kg ?℃)。 pH 1.01 1.88c H =+ ④湿空气的焓I ：指1kg 干气及所带的H kg 水汽所占的总体积，单位m 3/kg 干气。 (1.01 1.88) 2 500I H t H =++ ⑤ 湿空气的比体积：指1kg 干气及所带的H kg 水汽所占的总体积，单位m 3/kg 干气。 常压下温度为t ℃、湿度为H 的湿空气的比体积为 )273)(1056.41083.2(33H +?+?=--t H v (2) 湿度图 湿空气的各种性质之间存在着一定的函数关系，这些关系除了可用前面介绍的公式表示外，还可用湿空气的性质图来表示。在总压一定时，湿空气仅有两个独立的性质参数。从形式上看，常用的有焓I —湿度H 图、温度t —湿度H 图。 (3) 水分在气固两相间的平衡 ① 湿物料中水分含量的表示方法 湿基含水量 w = 湿物料中水分的质量 湿物料总质量kg 水/kg 湿料 干基含水量量 湿物料中绝干物料的质湿物料中水分的质量= X kg 水/kg 绝干料 二者关系X X w += 1w w X -= 1 ② 相对湿度曲线 1.0 相对湿度φ X max X X t 图14-2 相对湿度曲线 ③平衡水分、自由水分、结合水分、非结合水分间的差异(表14-1)