1.绝干空气消耗量

干燥[例1] 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，表示该湿空气吸收水汽的能力；当φ＝0时，表示该空气为。

[解题思路]相对湿度φ表示了空气中水汽含量的相对大小，φ＝1，表示空气已经达到饱和状态，不能再吸收任何水汽；φ越小，表示空气尚可吸收更多的水汽。

这一概念必须熟练掌握，在有关于燥的计算中要多次涉及。

【答案】弱；绝干空气[例2] 已知某物料含水量为0.4千克／千克干料，从该物料干燥速率曲线可知：临界含水量为0.25千克／千克干料，平衡含水量为0.05千克／千克干料，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。

[解题思路]结合水与非结合水、平衡水分与自由水分是物料中水分含量的两种不同的区分方式。

它们之间的关系可用下面的方程简单地表示：物料总含水量＝非结合水量十结合水量＝自由含水量十平衡含水量自由含水量＝非结合水量十可除去的部分结合水量平衡含水量＝不可除去的部分结合水量[答案] 0.15；0.25；0.35；0.2(单位：千克／千克干料)[例3] 在101．3kPa下，不饱和湿空气的湿度为298K，相对湿度为50％，当加热到373K时，该空气的下列状态参数将如何变化?(只填变化的趋势)湿度，相对湿度，湿球温度，露点，焓。

[解题思路] 此题主要判断湿空气的状态变化，可以从湿度、相对湿度等的定义出发获得结果，也可借助空气—水系统的焓—湿因得到答案。

需要注意的是，露点是一个与空气温度无关的参量。

【答案】不变；降低；升高；不变；增加[例4] 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？。

[解题思路] 这是一个活用概念的题。

在不饱和空气中，湿衣服的湿球温度t w<t，而当t w<0时可能结冰。

[答案] 有[例5] 当湿度和温度相同时，相对湿度φ与总压p的关系是( )。

A．成正比B成反比C．无关 D . φ与p s成正比[解题思路]在相同的H值和温度t(即相同的饱和蒸气压p s)下，当总压由p降低至p’，设其对应的相对湿度由φ变为φ’，其间变化可由下列关系表示为[答案] A[例6] 湿空气的湿球温度与其绝热饱和温度有何区别和联系?[解题思路] 对于水蒸气—空气系统，湿球温度t w和绝热饱和温度t as在数值上近似相等，且两者均为初始湿空气温度和湿度的函数。

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______。

下册第一章蒸馏1. 苯酚(C 6H 5OH)(A )和对甲酚(C 6H 4(CH 3)OH)(B )的饱和蒸气压数据为解：总压 P=75mmHg=10kp 。

由拉乌尔定律得出 0A p x A ＋0B p x B =P 所以 x A =000B A B p p p p --；y A =p p A 0000BA Bp p p p --。

因此所求得的t-x-y 数据如下：t, ℃ x y 113.7 1 1114.6 0.837 0.871 115.4 0.692 0.748 117.0 0.440 0.509 117.8 0.321 0.385 118.6 0.201 0.249 119.4 0.095 0.122 120.0 0 0.2. 承接第一题，利用各组数据计算（1）在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度i α,取各i α的算术平均值为α，算出α对i α的最大相对误差。

（2）以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y-x ”关系,算出由此法得出的各组y i 值的最大相对误差。

解：（1）对理想物系，有 α＝00BAp p 。

所以可得出t, ℃ 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0i α 1.299 1.310 1.317 1.316 1.322 1.323 1.324 1.325 1.326算术平均值α=9∑iα=1.318。

α对i α的最大相对误差＝%6.0%100)(max=⨯-αααi 。

（2）由xxx x y 318.01318.1)1(1+=-+=αα得出如下数据：t, ℃ 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0 x 1 0.837 0.692 0.558 0.440 0.321 0.201 0.095 0 y 1 0.871 0.748 0.625 0.509 0.384 0.249 0.122 0 各组y i 值的最大相对误差==∇iy y m ax)(0.3%。

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

已知30C和40C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t W p t，当t W p 0时可能结冰3、在101.325kPa下，不饱和湿空气的温度为 40C，相对湿度为60%（1 ）若加热至80C，则空气的下列状态参数如何变化？湿度 _________ ，相对湿度______ ，湿球温度t w ______________，露点温度t d _____________ ，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_________ ，湿球温度t w _____________ ，露点温度t d ______________ ，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t d增大，则以下参数如何变化？巳水汽___________ ，H _____ ，______ ，t w _____________ ，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t w增大，则以下参数如何变化？P水汽 __________ ，H _____ ，______ ，t d _____________ ，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t w，露点温度t d的大小顺序为___________________ 。

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、结合水与平分有何区别和联系？答：平分是空气状态和物料特性的函数，对一定的物料，平分随空气状态而变化。

平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；另一部分是平分，其不能被一定状态的空气干燥除去。

3、如何区别平分和自由水分？（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。

假设空气在干燥器经历等焓过程，I=（1.01+1.88H）t+2490H。

一、（20分）采用常压干燥器干燥物料，每小时处理2000kg ，干燥操作使物料的湿基含量由40%减至5%，干燥介质是湿空气，初温为20︒C ，湿度H 0=0.009kg 水/kg 绝干空气，经预热器加热至120︒C 后进入干燥器中，离开干燥器时废气温度为40︒C ，若在干燥器中空气状态沿等焓线变化。

已知湿空气焓的计算式为I=(1.01+1.88H)t+2490H ，试求： （1） 水分蒸发量W(kg/s)；（2） 绝干空气消耗量L(kg 绝干空气/s)； （3） 干燥收率为95% 时的产品量；（4） 如鼓风机装在新鲜空气入口处，风机的风量应为多少m 3/s 。

化工原理下册试题五1．多项选择题：（1）X06b05088选择题（在正确答案下方划一横道）低浓度的气膜控制系统，在逆流吸收操作中，若其它操作条件不变，而入口液体组成Xa 增高时，则气相总传质单元数OG N 将（A 增加、B 减少、C 不变、D 不定） 气相总传质单元高度OG H 将（A 增加、B 减少、C 不变、D 不定） 气相出口组成a y 将（A 增加、B 减少、C 不变、D 不定） 液相出口组成b x 将（A 增加、B 减少、C 不变、D 不定） （2）X07a05062请将你认为最恰切答案填在（ ）内。

（1）某真空操作精馏塔，因故真空度减小，而F ，D ，f x，q ，加料位置，回流比R 都不变。

则塔底残液w x 变化为：（ ） （A ）变小 (B)变大 (C)不变 (D)不确定(2)精馏操作时，若F ，D ，f x，q ，加料板位置，R 都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成D x 变化为：（ ） （A ）变小 (B)变大 (C)不变 (D)不确定（3）X08b05027判断下列命题是否正确：A)上升气速过大会引起漏夜 B)上升气速过大会引起液泛C)上升气速过大会造成过量的液沫夹 D)上升气速过大会造成过量的气泡夹带E)上升气速过大会使板效率下降 （4）X09a05057①已知湿空气的下列哪两个参数，利用H-I 图可以查得其它未知参数（ ）。

(A)(w t ，t)； (B)(d t ，H)； (C)(p ，H)； (D)(I ，w t )。

②干燥器进口的温度计最小分度是0.1℃，下面是同一温度时的几种记录，哪一种是正确的（ ）。

(A). 75℃；(B). 75.0℃；(C). 75.014℃；(D). 74.98℃③已知物料的临界含水量为0.2㎏水/㎏绝干料，空气的干球温度为t ，湿球温度为w t ，露点为d t ，现将该物料自初始含水量1X =0.45㎏水/㎏绝干料干燥至2X =0.1㎏水/㎏绝干料，则在干燥末了时物料表面温度m t ：（ ）。

第十三章：干燥一、本章学习目的通过本章的学习，应熟练掌握表示湿空气性质的参数，正确应用空气的H–I 图确定空气的状态点及其性质参数；熟练应用物料衡算及热量衡算解决干燥过程中的计算问题；了解干燥过程的平衡关系和速率特征及干燥时间的计算；了解干燥器的类型及强化干燥操作的基本方法。

二、本章思考题1、工业上常用的去湿方法有哪几种？2、对干燥设备的基本要求是什么？常用干燥设备有哪些？各有何特征？3、选择干燥器的主要依据是什么？4、干燥过程中干燥介质的作用是什么？5、表征湿空气的性质的参数有哪些？6、什么叫湿度和相对湿度？湿空气的相对湿度大，其湿度也大，这种说法对吗？为什么？7、测定干球温度和湿球温度的何作用？8、干球温度、湿球温度和露点三者有何区别？9、湿球温度和绝热饱和温度有何区别？测定湿球温度和绝热饱和温度时，若水的初温不同，对测定的结果是否有影响？为什么？10、湿度图上有哪些参数线？怎样利用这些线来确定湿空气的状态参数？11、当湿空气的总压变化时，湿空气H–I图上的各线将如何变化? 在t、H 相同的条件下，提高压力对干燥操作是否有利? 为什么?12、作为干燥介质的湿空气为什么要先经预热后再送入干燥器？13、采用一定湿度的热空气干燥湿物料，被除去的水分是结合水还是非结合水？为什么？14、干燥过程分哪几种阶段？它们有什么特征？15、什么叫临界含水量和平衡含水量？16、干燥时间包括几个部分？怎样计算？17、干燥哪一类物料用部分废气循环？废气的作用是什么？18、影响干燥操作的主要因素是什么？调节、控制时应注意哪些问题？三、例题例题13-1：已知湿空气的总压为101.3kN/m2 ,相对湿度为50%，干球温度为20o C。

试用I-H图求解：(a)水蒸汽分压p；(b)湿度Ｈ；(c)热焓Ｉ；(d)露点t d；(e)湿球温度tw ；(f)如将含500kg/h干空气的湿空气预热至117o C，求所需热量Ｑ。

解：由已知条件：Ｐ＝101.3kN/m2，Ψ0＝50%，t0=20o C在I-H图上定出湿空气的状态点Ａ点。

第七章 吸收1,解：（1）008.0=*y 1047.018100017101710=+=x （2）KPa P 9.301= H,E 不变，则2563.0109.3011074.734⨯⨯==P E m (3)0195.0109.301109.533=⨯⨯=*y 01047.0=x 2，解：09.0=y 05.0=x x y 97.0=* 同理也可用液相浓度进行判断3，解：HCl 在空气中的扩散系数需估算。

现atm P 1=，,293k T =故()()smD G 25217571071.11.205.2112915.36129310212121--⨯=+⨯+⨯=HCl 在水中的扩散系数L D .水的缔和参数,6.2=α分子量,18=s M粘度(),005.1293CP K =μ 分子体积mol cm V A 33.286.247.3=+= 4，解:吸收速率方程()()()12A A BM A P P P P RTx D N --= 1和2表示气膜的水侧和气侧，A 和B 表示氨和空气()24.986.1002.9621m kN P BM =+=代入式x=0.000044m 得气膜厚度为0.44mm.5，解：查s cm D C 2256.025=为水汽在空气中扩散系数下C 80，s cm cm T T D D 25275.175.112121044.3344.029*******.0-⨯==⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= C 80水的蒸汽压为kPa P 38.471=，02=P时间s NA M t 21693.041025.718224=⨯⨯⨯==-π 6,解：画图7,解：塔低：6110315-⨯=y s m kg G 234.0=' 塔顶：621031-⨯=y 02=x2.5N 的NaOH 液含3100405.2m kgNaOH g =⨯ 2.5N 的NaOH 液的比重＝1.1液体的平均分子量：通过塔的物料衡算，得到()()ZA L y y P K A y y G m G m -=-21如果NaOH 溶液相当浓，可设溶液面上2CO 蒸汽压可以忽略，即气相阻力控制传递过程。

烘干风量核算过程主要涉及以下关键参数和步骤：
1. 确定烘干物料的性质：首先，需要了解要烘干的物料的性质，例如湿空气比容、含湿量等。

2. 计算循环风量：根据单位干空气量湿空气比容，可以计算出循环风量。

例如，如果送风干球为60°C，相对湿度为20%RH；回风干球为50°C，相对湿度为55%RH，可以通过查湿空气i—d图和相关公式来计算。

3. 计算绝干空气的消耗量：在恒速干燥阶段，可以根据除湿速率来计算绝干空气的消耗量。

4. 鼓风机风量的选取：根据系统风量和系统阻力来选择鼓风机的风量。

间接式加热烘干时，鼓风机风量等于系统风量；直接加热烘干时，鼓风机风量等于系统风量的1/3。

5. 热量和物料衡算：在干燥过程中，需要确定从物料中移除的水分量、需消耗的空气量和热量，从而选择或设计适宜型号的风机或换热器。

6. 其他参数计算：如升温时的热量计算，包括烘干室本体加热量、风管系统加热量、烘干室内输送链加热量和烘干室内空气加热量等。

7. 设备选择和设计：根据上述计算结果，可以选择适当的加热器（或换热器）、风机、电动机等动力装置。

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 5H10013.1273273244.1772.0⨯⨯+⨯+=υ()绝干气湿空气kg m 10100100133.1273502730323.0244.1772.0335⨯⨯⨯+⨯⨯+=0.9737=m 3湿空气/kg 绝干气 密度 湿空气湿空气33HH m kg 06.1m kg 9737.00323.011=+=+=υυρH2．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 3766.743.01Hs =⨯=+==υυϕH 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 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-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o240C 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=-=pp pH m 总解出 Pa 4178=p36.4t =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4178100%68.8%6075ϕ=⨯= （2）将此混合气加热至多少度可使相对湿度降为10%1's41780.1p ϕ==故 's 41780Pa p =查水蒸气表知此压力下的饱和温度为76.83 ℃。