化工原理干燥习题与题解

化工原理干燥练习题答案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】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 ），平衡水分为（C ）。

3、已知物料的临界含水量为0.18（干基,下同），先将该物料从初始含水量0.45干燥降至0.12，则干燥终了时物料表面温度θ为（A ）。

A. w t 〉θB. w t =θC. d t =θD. t =θ4、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 ）。

习题8-1已知湿空气总压为50.65kPa,温度为60°C,相对湿度为40%,试求：(1) 湿空气中水汽分压；(2) 湿度；(3) 湿空气的密度。

［答：(1) 7.968kPa ； (2) 0・118kg/kg 绝干气体；(3) 0.493kg/m 3湿空气］ 解：(1)査教材附录6, 60°C 时水的饱和蒸汽压ps=19.923kPa.p= ^p s =0.4xl9.919=7.969kPa(2) 77= 0.622 —=0.116kg 水/kg 绝干空气门一叽(3)根据比容左义，得到：““口、273 + / 1.O13X1O 5S = (0.772+ l ・244H)x ------------ x --------------- 273 卩总0*72 丄 A fl =(0.772 +1.244x0.116)x 厶 二 .x2 = 2.24〃F/kg 绝干空气 8-2在总圧为101.33kPa,湿空气的温度为65°C,相对湿度为40%o 求湿空 气的以下各量：(1)湿度H ； (2)比热容C H ;(3)焙I;(4)水汽分压p ； (5) 比体积VHO 已知65°C 时水的饱和蒸汽压为25kPa 。

［答：(1) 0.0681 kg/kg 绝干气体；(2) 1.138kJ/(kg 绝干气・°C)； (3) 243.5kJ/kg 绝干气；(4) lOkPa ； (5) 0.971 n? / kg 绝干气］解：(1)求湿度H(2)湿空气的比热容qC n =l.01+1.88H=1.01+1.88 x 0.0681=1 ・ 138灯/ (蚣绝干气・ °C ) (3)求湿空气的焙II=(1.01+1.88H)t+2490H=(1.01+1.88 x 0.0681) x 65+2490 x 0.068 l=243.5kJ/ kg 绝干气(4) 水气分压p 1 + 0,1162.24 =0.498 kg/m 3H=0.622 x =0.622 x P 艸0.4 x 25 101.33-0.4x25 =0.0681 kg 水/ kg 绝干空气 H=0.622x-^!^ =0.622 x P 伽0.4x25 101.33-0.4x25 =0.0681 kg 水/蚣绝干空气p=^2p s =0.4 x 25=1 OZ:Pa273+65 101.33 x 273 101.33=0.97 lm 3/^ 绝干气8-3将湿空气（t （）=25°C, Ho=O.O2O4水气/kg 绝干空气），经预热后送入常压 干燥器。

例14.1 湿空气的混合某干燥器的操作压强为79.98kPa ，出口气体的温度为60℃，相对湿度为70％，将部分出口气体返回干燥器入口与新鲜空气混合，使进入干燥器气体温度不超过90℃，相对湿度为12％［参见附图（a ）］。

已知新鲜空气的质量流量为0.5025kg/s ，湿度为0.005kg 水/kg 干空气，试求：（1） 新鲜空气的预热温度及空气的循环量；（2） 预热器需提供的热量为多少？若将流程改为先混合后预热，所需热量是否变化？解：（1）在新鲜空气中，干空气的流量s kg H V V 干空气／5.0005.015025.010'=+=+= 水在2t ＝60℃时的饱和蒸汽压为19.91 kPa,出口气体的湿度为干空气水kg kg p p p H s s /1313.091.197.098.7991.197.0622.0622.02=⨯-⨯⨯=-=ϕϕ 水在m t =90℃时的饱和蒸气压为70.09 kPa,混合气体的湿度为干空气水kg kg p p p H s m s m m /0731.009.7012.098.7909.7012.0622.0622.0=⨯-⨯⨯=-=ϕϕ 以混合点为控制体，对水分作物料衡算，可求出循环气量为()m R R H V V H V VH +=+20 ()干空气水kg kg H H VH VH V m m R /585.00731.01313.0005.00731.05.020--⨯=--= 以混合点为控制体作热量衡算，可求出新鲜空气的预热温度()m R R I V V I V VI +=+21()[]()[]()()[]m m m R R H t H V V H t H V H t H V 250088.101.1250088.101.1250088.101.1222111+++=+++++将C t H H V H V om m R 90,0731.0,1313.0,585.0,005.0,5.021======代入上式，求得空气的预热温度为 1t ＝133.3℃（3） 预热器所提供的热量为()()01188.101.1t t H V Q -+=()()kW 7.57203.133005.088.101.15.0=-⨯+⨯=若流程改为先混合后预热，所需热量可以附图（b ）中的方框作控制体，作热量衡算求出，()02VI I V I V V Q R m R --+=显然，先混合后预热或先预热后混合所需热量相同。

第七章干燥湿空气的性质[7-1]湿空气的总压为101.3如，(1)试计算空气为 40°C 、相对湿度为"60%时的湿度与焙；(2)已知湿空气中 水蒸气分压为9. 3kPa,求该空气在50°C 时的相对湿度卩 与湿度Ho解湿空气总压"=叽3册(1) "0 6 , 40°C 时水蒸气的饱和蒸气压P ，=7・375处/= (1.01 + 1.88//)/+2492H⑵湿空气中水汽分压几=9.3“°5 0 °C 时水的饱和蒸气压—123®相对湿度[7-2 ]空气的总压为101. 33kPa,干球温度为303K,相对湿度"70%,试用计算式求空气的下列各参数：(1)湿度H ； (2)饱和湿度(3)露点S (4)焙I ； 创作：欧阳数湿度 H =0.622 P~(PP. =0.622 x 0.6x7.375 101.3-0.6x7.375 = 0.0284焙水/焰 干气=0.754湿度 皿2念心而云寸°曲盹水％干气(5)空气屮的水汽分压几。

总压 “ = 101.33炉aj = 303K = 30°C, 0 = 0.7(1) 30°C 时，水的饱和蒸气压几=4.241如⑶露点。

时的饱和湿度—0 018盹水/焰干气 从水的饱和蒸气压为2. 97kPa 查得水的饱和温度为23. 3°C,故空气的露点心3牝(4)r=30C, H=0.0188焙水/焙干气时，空气的焙为=(1.01 + 1.88x0.0188)x30 + 2492x0.0188 = 78.2Q / 焙干气(5) t 二30°C 时的",=4.241奶j 气丿卡 p v = (pp 、= 0.7 x 4.241 = 2.97ZcPt7[7-3]在总压为101.3kPa 下测得湿空气的干球温度为50°C,湿球温度为30°C,试计算湿空气的湿度与水 汽分压。

固体干燥填空题：1、温度为40℃，水汽分压为5kPa 的湿空气与水温为30℃的水接触，则传热方向为： ，传质方向为 。

已知30℃和40℃下水的饱和蒸汽压分别为4.24kPa 和7.38kPa 。

答案： 气到水；气到水2、冬季将洗好的湿衣服晾在室外，室外温度在零度以上，衣服有无可能结冰？ ， 其原因是 。

答案 ：有，不饱和空气的湿球温度W t t ，当0Wt 时可能结冰3、在101.325kPa 下，不饱和湿空气的温度为40℃，相对湿度为60%， （1）若加热至80℃，则空气的下列状态参数如何变化？湿度 ，相对湿度ϕ ，湿球温度W t ，露点温度d t ，焓I 。

（2）若在等温条件下使总压减至时，则该空气下列参数将如何变化？湿度 ，相对湿度ϕ ，湿球温度W t ，露点温度d t ，焓I 。

（变大，变小，不变）答案：(1)不变，变小，变大，不变，变大；（2）不变，变小，变小，变小，不变。

4、总压恒定时，某湿空气的干球温度一定，若其露点温度d t 增大，则以下参数如何变化？P 水汽 ，H ，ϕ ，W t ，I 。

（增大，减小，不变）答案：增大，增大，增大，增大，增大 5、总压恒定时，某湿空气的干球温度一定，而湿球温度W t 增大，则以下参数如何变化？P 水汽 ，H ，ϕ ，d t ，I 。

（增大，减小，不变）答案：增大，增大，增大，增大，增大 6、不饱和湿空气的干球温度t ，湿球温度W t ，露点温度d t 的大小顺序为 。

答案：t ＞W t ＞d t 7、干燥这一单元操作，既属于传热过程，又属______________。

答案： 传质过程8、在同一房间里不同物体的平衡水汽分压是否相同？ ；它们的含水量是否相同？ ；湿度是否相等？ 。

答案：是，否，是9、若空气中湿含量及温度均提高以保持相对湿度不变，则对同一湿物料，平衡含水量 ，结合水含量 。

（变大，变小，不变）答案：不变，不变10、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。

化⼯原理练习题（⼲燥）化⼯原理练习题（⼲燥）⼀.填空题1. ⼲燥这⼀单元操作，既属于传热过程，⼜属______________。

2. 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___________。

3. 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。

4. 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__________。

5. 已知某物料含⽔量X =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 =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________。

6. 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 和露点t 间的关系是______________。

7. 等速⼲燥阶段物料表⾯的温度等于__________________。

8. 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)9. 对不饱和空⽓通过间壁换热器进⾏加热，使温度由ｔ升⾄ｔ，此时其湿球温度＿＿＿＿，相对湿度＿＿＿＿＿，露点＿＿＿＿＿，湿度＿＿＿＿。

10. 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＿ｔ＿＿ｔ。

⼆、问答题1. 如何强化⼲燥过程？2. 欲在298K时⽤相对湿度为60％的空⽓⼲燥⽊材，使其中⽔分降到11.5％（湿基），你认为是否可能?为什么?已知在此条件下⽊材的平衡⽔分为12％（⼲基）。

《化工原理学习指导》丁忠伟主编 吸收-蒸馏-干燥答案气体吸收5-26. 在25℃下，用C Ｏ２浓度为０.0１kmol ／m 3和0.0５ｋmol/ｍ3的ＣＯ2水溶液分别与CO 2分压为５0.65k Ｐa 的混合气接触,操作条件下相平衡关系为p A ＊=1.６6×1０5x (kPa ）,试说明上述两种情况下的传质方向,并用气相分压差和液相摩尔浓度差分别表示两种情况下的传质推动力。

解:4108.11000/1801.0-⨯=⨯==SSAM c x ρp Ａ＊=1.66×1０5×１.8×10-4＝29．9（kPa ）ｐＡ＝５0.６5 ｋPa> p A * 所以传质方向为溶质由气相到液相(吸收过程)以气相分压差表示的传质推动力为kPa 8.209.2965.50*A A A =-=-=∆p p p与C Ｏ2分压为50．6５kPa 的气相呈相平衡的液相摩尔浓度35*kmol/m 017.01066.11865.501000=⨯⨯⨯==Ep M c AS S A ρ 以液相摩尔浓度差表示的传质推动力为3A *A A km ol/m 007.001.0017.0=-=-=∆c c c4''100.91000/1805.0-⨯=⨯==SSAM c x ρＰ’Ａ*＝１.６6×1０5×9.０×1０－4=14９.4(ｋP ａ)p A =5０.65 k Ｐa ＜ ｐA * 所以传质方向为溶质由液相到气相(解吸过程）以气相分压差表示的传质推动力为kPa 8.9865.504.149A *A A =-=-=∆p p p 以液相摩尔浓度差表示的传质推动力为3*A A A km ol/m 033.0017.005.0=-=-=∆c c c5-27.在一填料塔内用清水逆流吸收某二元混合气体中的溶质A 。

已知进塔气体中溶质的浓度为０.０3（摩尔比，下同)，出塔液体浓度为０．０003，总压为101kPa ，温度为 ４０℃,问:（1）压力不变，温度降为20℃时,塔底推动力(Y-Y *）变为原来的多少倍? （2)温度不变,压力达到２02 kP ａ，塔底推动力(Y-Y ＊）变为原来的多少倍？已知:总压为101k Ｐａ,温度为 4０℃时，物系气液相平衡关系为Y ＊=50X 。

化工原理干燥题化工原理干燥题：某化工厂需要将某种溶液中的水分蒸发掉，以得到干燥的产物。

该溶液的初始质量为1000 kg，水分含量为30%（质量分数），希望将水分含量降至5%。

1. 计算需要蒸发掉的水分质量。

解答：初始溶液中水分质量为1000 kg × 30% = 300 kg，希望降至的水分含量为5%，即干燥后水分质量为1000 kg × 5% =50 kg。

因此，需要蒸发掉的水分质量为300 kg - 50 kg = 250 kg。

2. 假设溶液在干燥过程中没有其他挥发物质，只有水分挥发。

如果使用热风作为热源，水分的蒸发热为2257 kJ/kg，热风的温度为150 ℃，求蒸发所需的热量。

解答：蒸发所需的热量可通过以下公式计算：蒸发热量 = 蒸发水分质量 ×水分蒸发热蒸发热量 = 250 kg × 2257 kJ/kg = 564,250 kJ3. 假设蒸发器的热效率为80%，即有20%的热量会散失或用于其他热交换过程。

求热风供给蒸发器的热量。

解答：热风供给蒸发器的热量可通过以下公式计算：热风供给热量 = 蒸发热量 / 热效率热风供给热量 = 564,250 kJ / 80% = 705,312.5 kJ4. 设热风的流量为200 m³/min，热风的平均比热容为1.007kJ/(kg·℃)，求热风的温度变化。

解答：热风的温度变化可通过以下公式计算：热风温度变化 = 热风供给热量 / (热风流量 ×热风比热容)热风温度变化 = 705,312.5 kJ / (200 m³/min × 1.007 kJ/(kg·℃)) 热风温度变化≈ 351.87 ℃因此，为达到将水分含量降至5%的要求，需要提供约705,312.5 kJ的热能，使用150 ℃的热风进行蒸发，并使热风温度上升约351.87 ℃。

化工考研复试干燥练习题及答案干燥练习题及答案1.若湿空气中水蒸汽分压等于该温度下水的饱和蒸汽压Ps，此时的湿度为在该温度下空气的最大湿度,称为（ C ）A湿度B相对湿度C饱和湿度D绝对湿度2.空气中湿气的含量称为（ A ）A湿度B相对湿度C饱和湿度D绝对湿度3.实际空气的湿度与在同一温度下达到饱和状况时的湿度之比值称为（B）。

A湿度B相对湿度C饱和湿度D绝对湿度4.空气中的水蒸气质量与湿空气的总体积之比称为（D）A湿度B相对湿度C饱和湿度D绝对湿度5.一定状态的空气温度不变，增大总压，则湿度（C ），容纳水分的能力（ B ），所以干燥过程多半在常压或真空条件下进行。

A增大B减小C 不变6.一定状态的空气，总压不变，升高温度，则湿度（C ），容纳水的能力（ A ），所以干燥过程中须将气体预热至一定温度。

A增大B减小C 不变D不确定7.若空气的湿度和温度均提高，但相对湿度不变，则同一物料的平衡水含量（ C ），结合水含量（ C ）。

A增大B减小C 不变D不确定8.干燥计算中,湿空气的热焓是以( B )为基础的。

A 1kg湿空气；B 1kg干空气C 1kg饱和湿空气；D 4mol干空气9.一定状态的空气，若压强不变，温度升高，则下列状态参数如何变化？湿度H（C ）相对湿度φ（B ）湿球温度tw( A ) 露点td （ C ）焓IH （ A ）A增大B减小C 不变D不确定10.一定状态的空气，若温度不变，压强减小，则下列状态参数如何变化？湿度H（C）相对湿度φ（ B）焓IH（ C ）A增大B减小D不确定11.气体湿比容定义为( B )所占有的体积。

A 1kg湿空气；B 1kg干气及其带有的Hkg湿汽共同C 1kg湿气体中绝干空气；D 1kg湿气体中湿分12.已知某湿空气的干球温度和湿球温度，则利用焓—湿图不能直接获得的是：（ D ）A 湿度B 焓C 露点D 比体积13.湿空气中水汽的质量与绝干空气的质量之比表示的是（ A ）A湿度B相对湿度C比热容D比容14.常压下，含1kg绝干气的湿空气之温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量表示的是（ C ）。

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 = +t ＋2500H∵等焓 ∴ I 1 = I 2∴+t 1＋2500H 1 = +t 2＋2500H 2 + 128＋2500= + 49＋2500H 2 ∴ H 2 = 0.0498 kg 水/kg 干气 ∵H pP p=-⨯0622. ∴0049806221013105...=⨯⨯-pp∴ 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 = ，∴ p = p s = = Kpa∵H 1 = H 2 ∴ p = p ’= ∴p p KPa s '='==025163902258195.... 查表得 t = 63.3℃ (2) ∵t 不变 ∴p s =由63.3℃, = 10% 查图得 H = 0.014kg 水/kg 干空气 00140622258195258195....='-P ∴P ’=6） 某干燥器冬季的大气状态为 ℃，，夏季空气状态为℃，。

如果空气离开干燥器时的状态均为℃，。

试分别计算该干燥器在冬、夏季的单位空气消耗量。

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. 恒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. 干燥这一单元操作，既属于传热过程，又属______________。

***** 答案 *****传质过程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 _________。

***** 答案 *****小5. 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6. 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 .kg7. 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， 0.5988．在一定的干燥条件下，湿物料中能被除去的水分称为；若要获得绝干物料，所采用干燥介质的相对湿度应为。

*** 答案 *** 自由水分； 零9. 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 ( 以上 2题二选一 )10. 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前都要经 ______________。