14固体干燥习题精讲(201105)解析
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固体干燥-选择、问答题(题目)[一]单选择题层次:A(1) x11a02001对湿度一定的空气,以下各参数中哪一个与空气的温度无关。
______(A)相对湿度;(B)湿球温度;(C)露点温度;(D)绝热饱和温度(2) x11a02002氮气与大量甲醇在填料塔内接触, 若氮气离开时与甲醇之间的热、质传递趋于平衡,系统与外界无热交换,甲醇进出口温度相等, 则氮气离开时的温度等于进入系统氮气的_______ 。
(A) 干球温度(B)绝热饱和温度(C)湿球温度(D)露点温度(3) x11a02003已知湿空气的下列哪两个参数,利用H—I图可以查得其他未知参数?⎽⎽⎽⎽⎽⎽(A)(t,t w)(B)(t d,H)(C)(P,H)(D)(I,t w)(4) x11a02011湿空气在预热过程中不变化的参数是________。
(A) 焓;(B)相对湿度;(C)露点温度;(D)湿球温度。
(5) x11a02013温度为t0,湿度为H0,相对湿度为ϕ0的湿空气,经一间接蒸汽加热的预热器后,空气的温度为t1,湿度为H1,相对湿度为ϕ1,则______(A) H0>H1;(B)ϕ0>ϕ1;(C)H0<H1;(D)ϕ0<ϕ1。
(6) x11a02014空气的干球温度为t, 湿球温度为t W, 露点为t d, 当空气的相对湿度ϕ=98% 时, 则________。
(A) t=t W=t d;(B)t>t W>t d;(C)t<t W<t d;(D)t>t W=t d(7) x11a02015(A) 焓;(B)相对湿度;(C)露点温度;(D)湿球温度。
(A)高于湿球温度;(B)低于湿球温度;(C)高于露点;(D)低于露点。
(8) x11a02016对于一定干球温度的空气, 当其相对湿度愈低时, 其湿球温度______。
(A) 愈高(B)愈低(C)不变(D)不一定, 尚与其它因素有关。
第12章 干燥典型例题题解例1、物料衡算与热量衡算在连续干燥器中将物料自含水量为0.05干燥到 0.005 (均为干基),湿物料的处理量为1.6kg/s ,操作压强为 1.103KP a 。
已知空气初温为20℃,其饱和蒸汽压为2.334KP a ,相对湿度为0.5 ,该空气被预热到125℃后进入干燥器,要求出干燥器的空气湿度为0.024KgH 2O/Kg 绝干气。
假设为理想干燥过程,预热器热损失可忽略,试求:(1) 空气离开干燥器的温度;(2) 绝干空气的消耗量,Kg/s(3) 干燥器的热效率。
解:0476.005.105.01007.0334.25.03.101334.25.0622.0622.01110==+==⨯-⨯⨯=-=X X w p P p H s s ϕϕG C =G 1(1-w 1)=1.6×(1-0.0476)=1.52kg/sI 0=(1.01+1.88×0.007)×20+2490×0.007=37.9kJ/kgI 1=(1.01+1.88H 0)t 1+2490H 0=(1.01+1.88×0.007)×125+2490×0.007=145.3kJ/kgI 1=I 2t 2=(145.3-2490×0.024)/(1.01+1.88×0.024)=81℃()()s kg H H X X G V C /02.4007.0024.0005.005.052.11221=--⨯=--= Q=V(I 1-I 0)=431.7KJ/sW=G C (X 1-X 2)=0.068Kg/s例2、等焓干燥有一连续干燥器在常压下操作。
生产能力为 1000Kg/h (以干燥产品计),物()()%6.417.4318188.12490068.088.124902=⨯+=+=Q t W η料水分由 12℅降到 3℅(均为湿基),空气的初温为 25℃,湿度为 0.01Kg/Kg 。
习题解答7-25 已知湿空气的温度为20℃,水汽分压为2.335kPa ,总压为101.3kPa 。
试求: (1) 相对湿度;(2) 将此空气分别加热至50℃和120℃时的相对湿度; (3) 由以上计算结果可得出什么结论?解:(1)查表得20℃时水的饱和蒸汽压p S =2.335kPa,故相对湿度 %100%100335.2335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ 即空气已被水蒸汽饱和,不能作为载湿体。
(2)查表得50℃时水的饱和蒸汽压p S =12.34kPa,故相对湿度 %9.18%10034.12335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ 即温度升高后,ϕ值减小,又可作为载湿体。
当总压为101.3kPa 时,温度升高到100℃水开始沸腾,此时它的最大蒸汽压为101.3kPa (等于外界压力)。
当温度为120℃时,蒸汽处于过热状态,饱和水蒸气压仍为101.3kPa,故相对湿度 %3.2%1003.101335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ (3)湿空气的温度升高后,其中的水汽分压不变,但水的饱和蒸汽压随温度的升高而增加,因此,ϕ值减小,载湿能力增强,即升温对干燥有利。
7-26 已知在总压101.3kPa 下,湿空气的干球温度为30℃,相对湿度为50%,试求:(1)湿度;(2)露点;(3)焓;(4)将此状态空气加热至120℃所需的热量,已知空气的质量流量为400kg 绝干气/h ;(5)每小时送入预热器的湿空气体积。
解:(1)查得30℃时水的饱和蒸汽压p S =4.247kPa, 水汽分压:kPa p p S v 124.2247.45.0=⨯==ϕ 湿度 干气水汽/kg kg 0133.0124.23.101124.2622.0622.0=-⨯=-=v v p p p H (2)露点由kPa p v 124.2=,可查得对应的饱和温度为18ºC ,即为露点。
(3)焓干气=+=kg kJ Ht H I /2.640133.0249230)0133.088.101.1(2492)88.101.1(⨯⨯⨯+++=(4)所需热量kWh kJ t t Lc Q H 35.10/10726.3)30120()0133.088.101.1(400)(401=⨯=-⨯⨯+⨯=-=(5)湿空气体积hm t H v V H /5.35027330273)0133.0244.1773.0(400273273)244.1773.0(4004003=+⨯+⨯=++⨯==7-27 常压下某湿空气的温度为25℃,湿度为0.01kg 水汽/kg 干气。
第 10 章 固体干燥60 C,湿球温度为30 C,试计算空气的湿含量 H ,, 焓 I 和露 点 温度1) 已知空气的干燥温度为相对湿度解:查表得t w 300C 时P s,t w 4.247kPaH s,t w 0.622P S/(p P s) 0.0272H H s,t w[(t t w)/r tw]( /K Hh)300C 时r tw 2427 /K H 1.09H 0.0137t 600C p s 19.923kPa由H 0.0137求得此时p 2.18kPap/P s 1100I (1.01 1.88 0.0158) 60 2490 0.015896.44kJ / kg干空气由p s2.18kPa,查表得t18.40Ct d18.40C2 )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 C ,)经预热后送入常压干燥器。
试求:① 将空气预热到100 C所需热量:②将该空气预热到120 C时相应的相对湿度值。
解:1)比热C H 1.01 1.88H 1.01 1.88H 0.22kJ/(KG 绝干气°C)Q C H t 80C H 83.8kJ/(kg绝干气°C)2)1200C时p s 198.64kPa 101.3kPa, H 0.02kg水/kg干气H 0.662 p s/(p P s)解得 3.12004)湿度为的湿空气在预热器中加热到128 C 后进入常压等焓干燥器中,离开干燥器时空气的温度为49 C,求离开干燥器时露点温度。
解:I = (1.01+1.88H)t + 2500H•••等焓二 h = I 2 •••(1.01+1.88H " + 2500H , = (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p = 7510 Pa查表得 t d = 40 C5)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40C,相对湿度为70%的空气。
化工原理固体干燥考试题目第十一章固体干燥1.干燥是_______过程。
a:传质b:热传导c:热传导且传质d:其它过程2.空气的湿含量一定时,其温度愈高,则它的相对温度_______。
a:愈高b:愈低c:维持不变d:不确认3.当空气的t=tw=td时,说明空气的相对湿度φ_______。
a:=100%b:>100%c:<100%d:-4.湿空气经预演后,空气的焓减小,而_______。
a:h,φ都升高b:h不变φ降低c:h,φ都降低d:无法判断5.做为潮湿介质的热空气,通常应当就是_______的空气a:饱和状态b:不饱和c:过饱和d:-6.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_______。
a:融合水分b:非融合水分c:均衡水分d:民主自由水分7.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d:绝对温度8.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d:物料的状态9.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d:空气的共同组成10.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d:干球温度11.在潮湿流程中,湿空气经预热器预演后,其温度增高,相对湿度_______。
a:增高b:减少c:维持不变d:无法推论12.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:大于c:等同于d:不确认13.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14.对不饱和的湿空气,其露点_______湿球温度。
a:大于b:等于c:小于d:不确定15.在一定的潮湿条件下,物料厚度减少,物料的临界含水量xc_______。
第 10 章固体枯燥1〕空气的枯燥温度为 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。
解:查表得t w 300 C时 p s,t wHs, t w s /( p p s )H H s,t w [( t t w ) / r tw ]( / K Hh )300 C时r tw 2427 / K HHt 600 C p s由H求得此时p p / p s 110 0I 0.0158) 60 2490干空气96.44kJ / kg由 p s 2.18k P ,a 查表得t 0 Ct d 0 C2 〕利用湿空气的I — H 图完成此题附表空格项的数值,湿空气的总压。
序号干球温度湿球温度湿度相对湿度焓露点水气分压0C 0C kg 水 /kg 0/0 kJ/kg 绝0C kPa绝干空气干气1 60 30 98 212 40 27 33 79 203 20 17 80 50 16 24 30 29 95 98 28 43〕湿空气〔 =20℃,〕经预热后送入常压枯燥器。
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。
解:〕比热C H 〔KG绝干气0C〕1 . 0.22kJ /Q C H t 80C H 83.8kJ /( kg绝干气0 C〕2〕120 0 C时p s 101.3kPa, H 水 / kg干气H 0.662 p s /( p p s )解得 3.12 0 04〕湿度为 的湿空气在预热器中加热到 128℃后进入常压等焓枯燥器中,离开枯燥器时空气的温度为 49℃,求离开枯燥器时露点温度。
解: I = (1.01+1.88H)t +2500H∵等焓 ∴ I 1=I 2∴ 1)t 1+ 2500H 12)t 2+ 2500H 2(1.01+1.88 0.018) 128+2) 49+ 2500H 2∴ H 2 = 0.0498 kg 水 /kg 干气∵ HpP pp∴0.6221013. 105 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。
陈敏恒化工原理《思考题》答案14第十四章固体干燥问题1. 通常物料去湿的方法有哪些?答1.机械去湿、吸附或抽真空去湿、供热干燥等。
问题2. 对流干燥过程的特点是什么?答2.热质同时传递。
问题3. 对流干燥的操作费用主要在哪里?答3.空气预热。
问题4. 通常露点温度、湿球温度、干球温度的大小关系如何? 什么时侯三者相等?答4.t d≤t W≤t。
φ=100%时,t d=t W=t。
问题5. 结合水与非结合水有什么区别?答5.平衡水蒸汽压开始小于饱和蒸汽压的含水量为结合水,超出部分为非结合水。
问题6. 何谓平衡含水量、自由含水量?答6.指定空气条件下的被干燥极限为平衡含水量,超出的那部分含水为自由含水量。
问题7. 何谓临界含水量? 它受哪些因素影响?答7.由恒速段向降速段转折的对应含水量为临界含水量。
物料本身性质、结构、分散程度、干燥介质(u、t、H)。
结构松、颗粒小、u↓、t↓、H↑、都会使Xc↓。
问题8. 干燥速率对产品物料的性质会有什么影响?答8.干燥速率太大会引起物料表面结壳,收缩变形,开裂等等。
问题9. 连续干燥过程的热效率是如何定义的?答9.热效率η=汽化水分、物料升温需热/供热。
问题10. 理想干燥过程有哪些假定条件?答10.①预热段、升温段、热损失忽略不计;②水分都在表面汽化段除去。
问题11. 为提高干燥热效率可采取有哪些措施?答11.提高进口气温t1,降低出口气温t2,采用中间加热,废气再循环。
问题12. 评价干燥器技术性能的主要指标有哪些?答12.①对物料的适应性②设备的生产能力③能耗的经济性(热效率)。
单元测试:固体干燥一、填空题与选择题1.①恒定干燥条件是指湿空气的____、______、_______都不变②测定空气中的水汽分压的实验方法是测量___________③在实际的干燥操作中,常用______________来测量空气的湿度2.①同一物料,如空气的水汽分压越低,气速、温度不变,则临界含水量(),平衡含水量()②同一物料,如空气的温度越高,气速、湿度不变,则临界含水量(),平衡含水量()③同一物料,如空气的流速越高,温度、湿度不变,则临界含水量(),平衡含水量()A、低B高 C 不变D不确定3.在1atm下,不饱和湿空气的温度为22度,相对湿度60%,加热至100度,该空气下列参数将如何变化?(升高、降低、不变、不确定)湿度_____;相对湿度_________;湿球温度__________;露点_______;焓________4.在40度下,不饱和湿空气的相对湿度为60%,当总压由1atm减至0.5atm时,气体体积膨胀至原来的2倍,该空气下列参数将如何变化?(升高、降低、不变、不确定)湿度_____;相对湿度_________;湿球温度__________;露点_______;焓________。
5.空气的干球湿度为t,湿球温度为tw,露点为td。
当空气的的相对湿度为97%时,则()A、t= tw= td;B、t < tw < td;C、t > tw= td;D、t > tw > td;6.在恒定干燥条件下将含水20%(干基,下同)的湿料进行干燥,开始时干燥速度恒定,当干燥至含水量为5%时,干燥速度开始下降,再继续干燥至物料恒重,并设法测得此时物料含水量为0.05%,则物料临界含水量为(),平衡含水量为()A、5%;B、20%;C、0.05%;D、4.95%;7.对于湿空气的下列哪两个参数,可以利用I-H图查得其他未知参数:A、(t、tw);B、(td、H);C、(p、H);D、(t、φ);E、(I、tw)8.湿空气的总压为100kpa,温度为40度,若测得该空气的露点为25度,则该空气的湿度为_______kg/kg 干气;若测得该空气的湿球温度为29度,则湿度为_______ kg/kg干气。
化工原理固体干燥考研题库化工原理固体干燥考研题库化工原理是化学工程专业的核心课程之一,固体干燥是其中的一个重要内容。
固体干燥是指将含有水分或其他挥发性成分的固体物质通过热传递和质量传递过程,使其失去水分或其他挥发性成分的过程。
固体干燥在化工生产中具有广泛的应用,因此对于化学工程专业的学生来说,掌握固体干燥的原理和技术是非常重要的。
固体干燥的原理主要包括传热和传质两个过程。
传热是指通过热传导、对流和辐射等方式将热量传递给固体物质,使其温度升高,从而促进水分或其他挥发性成分的蒸发。
传质是指水分或其他挥发性成分从固体物质的内部向外部扩散的过程。
传热和传质过程相互作用,共同影响固体干燥的效果。
在固体干燥的过程中,需要考虑到多个因素。
首先,固体物质的性质对干燥过程有重要影响。
不同的固体物质具有不同的热导率、比热容和水分扩散系数等物理性质,这些性质决定了固体物质的干燥速率和干燥效果。
其次,干燥过程中的温度和湿度条件也对干燥效果有很大影响。
温度越高,水分蒸发的速率越快,但是过高的温度可能会引起固体物质的热解、变色等不可逆反应。
湿度越低,水分扩散的速率越快,但是过低的湿度可能会导致固体物质的干燥速率减慢。
此外,干燥设备的结构和操作条件也会影响固体的干燥效果。
针对固体干燥的原理和技术,考研题库中可能会涉及以下几个方面的问题。
首先,可能会考察固体干燥的基本原理和过程。
例如,要求学生解释固体干燥的传热和传质过程,以及它们之间的相互作用。
其次,可能会考察固体干燥过程中的热力学和动力学问题。
例如,要求学生推导固体干燥过程中的热传导方程和质量传递方程,以及它们的边界条件和初始条件。
另外,可能会考察固体干燥设备的选择和设计问题。
例如,要求学生根据不同的干燥要求和固体物质的性质,选择合适的干燥设备,并设计出合理的操作条件。
最后,可能会考察固体干燥过程中的能量和物质平衡问题。
例如,要求学生计算干燥过程中的能量输入和输出,以及水分的蒸发量和固体物质的干燥速率。
枯燥习题一.填空题1.枯燥进展的必要条件是物料外表所产生的水汽〔或其它蒸汽〕压力__________________。
2.枯燥这一单元操作,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.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。
5.在一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____________;不能用枯燥方法除的水分为__________。
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 c=0.25kg水.kg-1绝干料,平衡含水量X*=0.05kg 水.kg-1绝干料,那么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________。
7.作为枯燥介质的湿空气,其预热的目的_________________________________。
8.当空气的湿含量一定时,其温度愈高,那么相对温度愈_______,说明空气的吸湿能力愈__________,所以湿空气在进入枯燥器之____________都要经______________。
9.在等速枯燥阶段,枯燥速率____________,物料外表始终保持被润湿,物料外表的温度等于________________,而在枯燥的降速阶段物料的温度_________________。
10.固体物料的枯燥是属于______________过程,枯燥过程得以进展的条件是物料外表所产生的水汽〔或其它蒸汽〕压力____________________________。
11.固体物料的枯燥,一般分为_________________两个阶段。