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固体干燥（化工原理）习题及答案1. 已知湿空气的（干球）温度为50℃，湿度为0.02kg/kg 干气，试计算下列两种情况下的相对湿度及同温度下容纳水分的最大能力（即饱和湿度），并分析压力对干燥操作的影响。
（1）总压为101.3kPa ；（2）总压为26.7 kPa 。
解：（1）kPa 3.101=p 时： 由 vvp p p H -=622.0kPa 156.302.0622.03.10102.0622.0=+⨯=+=∴H Hp p v查得50℃水的饱和蒸汽压为12.34kPa ，则相对湿度 %57.25%10034.12156.3%100=⨯=⨯=s v p p ϕ 饱和湿度： 干气6kg/kg 08.034.123.10134.12622.0622.0=-⨯=-=S S S p p p H （2）kPa 7.26=‘p时：kPa 832.002.0622.07.2602.0622.0=+⨯=+=H Hp p v‘’ %74.6%10034.12832.0%100=⨯=⨯=s vp p ‘’ϕ干气‘’kg/kg 535.034.127.2634.12622.0622.0=-⨯=-=SSS p p p H由此可知，当操作压力下降时，φ↓，H S ↑，可吸收更多的水分，即减压对干燥有利。
2. 常压下湿空气的温度为80℃、相对湿度为10％。
试求该湿空气中水汽的分压、湿度、湿比容、比热及焓。
解：%10,C 80=ϕ= t查得80℃下水的饱和蒸汽压为47.38kPa 。
∴水汽分压 kPa p p S v 738.438.471.0=⨯==ϕ 湿度 干气1kg/kg 03.0738.43.101738.4622.0622.0=-=-=v v p p p H湿比容干气＝＝/kg m 049.127380273)031.0244.1773.0(273273)244.1773.0(3+⨯⨯++⨯+=νt H H 比热 C kJ/kg 068.1031.088.101.188.101.1︒⋅⨯+=干气＝＋＝H c H 焓 干气＝＋＝kJ/kg 69.162031.024*******.12492)88.101.1(⨯⨯++=Ht H I H3．已知空气的干球温度为60℃，湿球温度为30℃，总压为101.3 kPa ，试计算空气的性质： （1）湿度；（2）相对湿度；（3）焓；（4）露点温度。
干燥习题及答案(总10页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--干燥习题一.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__________。
6.已知某物料含水量X=水.kg-1绝干料，从该物料干燥速率曲线可知：临界含水量X c=水.kg-1绝干料，平衡含水量X*= 水.kg-1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________。
7.作为干燥介质的湿空气，其预热的目的_________________________________。
8.当空气的湿含量一定时，其温度愈高，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______________。
9.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_________________。
10.固体物料的干燥是属于______________过程，干燥过程得以进行的条件是物料表面所产生的水汽（或其它蒸汽）压力____________________________。
固体干燥复习题一、填空题1. 在热质同时传递的过程中,传热过程的推动力是____________,传质过程的推动力是_____________,传热过程的极限是_____,传质过程的极限是_________,但由于传质与传热过程的交互影响,热质同时传递过程的极限可能是____________,也可能是_________，此时水温为空气的湿球温度。
2. 在热质同时传递过程中，导致传热或传质发生逆转的根本原因是_________________________。
3. 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℃及40℃下水的饱和蒸汽压分别为4.24kPa和7.38kPa。
4. 冬季将洗好的衣服晾在室外，室外气温在零度以上，衣服有无可能结冰？________，其原因是___________________.5. 对流干燥是热质_______传递过程。
6. 当空气的湿含量一定时，其温度愈高，则相对湿度愈______________，表明空气吸湿能力愈______________，所以湿空气在进干燥器______________都要经预热器预热。
7. 相对湿度的大小可以反映湿空气吸收水分能力的大小，当相对湿度为0时，表示该空气为___________。
8. 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td间的关系为___________。
9. 等速干燥阶段物料表面的温度等于________________________________。
10. 等速干燥阶段物料表面的温度_________干燥介质的湿球温度。
11. 内部迁移控制阶段指______________________，其干燥速度___________。
12. 湿空气经预热后相对湿度将_______。
对易龟裂的物料，常采用_______的方法来控制进干燥器的温度。
第七章 干 燥湿空气的性质【7-1】湿空气的总压为.1013kPa ，(1)试计算空气为40℃、相对湿度为%60ϕ=时的湿度与焓；(2)已知湿空气中水蒸气分压为9.3kPa ，求该空气在50℃时的相对湿度ϕ与湿度H 。
解 湿空气总压.1013p kPa =(1).06ϕ=，40℃时水蒸气的饱和蒸气压.7375s p kPa = 湿度 ..../ (067375)06220622002841013067375s s p H kg kg p p ϕϕ⨯==⨯=--⨯．水干气焓 ()..1011882492I H t H =++(...)../= 10118800284402492002841133kJ kg +⨯⨯+⨯= (2) 湿空气中水汽分压.93V p kPa = 50℃时水的饱和蒸气压.1234s p kPa = 相对湿度 ..9307541234V s p p ϕ===． 湿度 . (93)0622=062200629101393V V p H kg kg p p =⨯=--．水／干气 【7-2】空气的总压为101.33kPa ，干球温度为303K ，相对湿度%70ϕ=，试用计算式求空气的下列各参数：(1)湿度H ；(2)饱和湿度s H ；(3)露点d t ；(4)焓I ；(5)空气中的水汽分压V p 。
解 总压.,.101333033007p kPa t K ϕ====℃， (1) 30℃时，水的饱和蒸气压.4241s p kPa = 湿度 ...? (074241)062206220018810133074241s s p H kg kg p p ϕϕ⨯==⨯=--⨯．．水／干气(2) 饱和湿度 (4241)0622062200272101334241s s s p H kg kg p p ==⨯=--．水／干气 (3)露点d t 时的饱和湿度.00188s H kg kg =水／干气 .0622ss sp H p p =- (1013300188)2970622062200188s s s pH p kPa H ⨯===++从水的饱和蒸气压为 2.97kPa 查得水的饱和温度为23.3℃，故空气的露点.233℃d t =(4) .3000188t H kg kg ==℃，水／干气时，空气的焓为()..1011882492H H t H =++(...)../= 1011880018830249200188782kJ kg +⨯⨯+⨯=干气 (5) t=30℃时的.4241s p kPa =水汽分压 ...074241297V s p p kPa ϕ==⨯=【7-3】在总压为101.3kPa 下测得湿空气的干球温度为50℃，湿球温度为30℃，试计算湿空气的湿度与水汽分压。
项目一流体流动与输送一、填空1．流体的输送方式有高位槽送料、输送机械送料、压缩气体送料、真空抽料。
2．高位槽送料是利用容器、设备之间的位差，将处在高位设备内的液体输送到低位设备内的操作。
3．压缩气体送料一般采用压缩空气或惰性气体代替输送机械来输送物料，是一种由低处向高处送料的情况。
4．真空抽料是通过真空系统造成的负压来实现流体输送的操作。
5．影响气体密度的因素有温度和压力，气体密度随压力的增大而增大，随温度的减小而减小。
6．压力的三种表示方法是绝对压力、表压和真空度。
测量压力的仪表通常有压力表、真空表、压力真空表。
7．流体流量分为体积流量和质量流量，常用来测量流体流量的仪表有转子流量计、孔板流量计、文丘里流量计等。
其中转子流量计必须垂直安装在管路上，而且流体必须下进上出。
8．通常情况下，用雷诺数来Re来判断流体的流动类型，当Re＜2000时，流体总是做层流流动；当Re＞4000时，流体总是做湍流流动；而当2000＜Re＜4000时，流体可能是层流也可能是湍流。
9．流体阻力的产生是因为流体具有黏性（内因）和流体的流动形态（外因）。
流体阻力分为直管阻力和局部阻力两种。
10．化工管路主要由管子、管件和阀件构成，也包括一些附属于管路的管架、管卡、管撑等附件。
11．化工管路的连接方式主要有螺纹连接、法兰连接、承插式连接和焊接四种。
12．化工管路热补偿的主要方法有两种，即利用弯管进行的自然补偿和利用补偿器进行的热补偿。
13．离心泵的调节方式有改变阀门开度、改变叶轮的的转速和改变叶轮的直径三种，工业生产中最常用的是改变阀门开度，原因是简单方便。
14．离心泵在开车前要灌泵，目的是为了防止发生气缚现象。
操作过程中，无论是开车还是停车，出口阀门都要先关闭，但其原因不同，开车时是为了保护电动机，停车时是为了防止出口管路上的高压液体倒流入泵内打坏叶轮。
1．化工生产中，非均相混合物的分离过程常用于回收分散物质、净化分散介质、劳动保护和环境卫生等方面。
化工原理干燥习题及答案干燥是化工生产中常见的操作之一，其目的是去除物料中的水分或溶剂，以满足后续工艺或产品的要求。
本习题集将通过一系列问题，帮助学生理解干燥过程的基本原理和计算方法。
习题一：恒定干燥速率阶段的干燥计算某工厂需要干燥一批含水量为50%的湿物料，物料的初始质量为100kg。
若干燥器在恒定干燥速率阶段的干燥速率为0.5kg水/h，求干燥到含水量为20%所需的时间。
解答：1. 首先计算初始状态下物料中水的质量：\( m_{水初} = 100kg\times 50\% = 50kg \)。
2. 目标含水量为20%，即干燥后物料中水的质量为：\( m_{水终} = 100kg \times 20\% = 20kg \)。
3. 需要去除的水的质量为：\( m_{去水} = m_{水初} - m_{水终} = 50kg - 20kg = 30kg \)。
4. 根据干燥速率，计算所需时间：\( t = \frac{m_{去水}}{速率} = \frac{30kg}{0.5kg/h} = 60h \)。
习题二：非恒定干燥速率阶段的干燥曲线绘制假设某干燥过程的干燥速率与物料含水量的关系为 \( U = 100 - 5C \)，其中 \( U \) 是干燥速率（kg水/h），\( C \) 是物料的含水量（%）。
绘制含水量从50%降至10%时的干燥曲线。
解答：1. 根据给定的关系式，计算不同含水量下的干燥速率。
2. 绘制含水量与干燥速率的关系图，横坐标为含水量，纵坐标为干燥速率。
3. 通过图形可以观察到，随着含水量的降低，干燥速率逐渐减小，直至达到非恒定干燥速率阶段。
习题三：干燥器的设计问题设计一个干燥器，要求每小时能处理1000kg的湿物料，物料的初始含水量为60%，要求干燥到含水量为15%。
假设干燥器的效率为80%。
解答：1. 计算每小时需要去除的水的质量：\( m_{水} = 1000kg \times (60\% - 15\%) = 1000kg \times 45\% = 450kg \)。
高一化学必修1 课后习题参考答案第一章第一节1．C 2．C 3．CD 4．略5．乳化原理或萃取原理6．利用和稀盐酸反应产生气体7．不可靠，因为碳酸钡也是白色沉淀，碳酸根干扰了硫酸根的检验。
由于硫酸钡是难溶的强酸盐，不溶于强酸，而碳酸钡是难溶弱酸盐，可溶于强酸，因此可先取样，再滴入氯化钡溶液和几滴稀硝酸或稀盐酸，如果出现白色沉淀，说明有硫酸根。
第一章第二节1．D 2．B 3．B 4．B5．65 mg/dL ~110mg/dL （1mmol=10-3mol）6．这种操作会使得结果偏低，因为倒出去的溶液中含有溶质，相当于容量瓶内的溶质有损失。
7．14mL8．n(Ca)：n(Mg)：n(Cu)：n(Fe)=224：140：35：29．1）0.2mol 2）Cu2+：0.2mol Cl-：0.4mol10．40 （M=40 g/mol，该气体的相对分子质量为40。
）第一章复习题1．C 2．B 3．A 4．BC 5．C6．(1) 不正确。
（标况下）（2）不正确。
（溶液体积不为1L）（3）不正确。
（水标况下不是气体）（4）正确。
（同温同压下气体的体积比即为物质的量之比，也就是分子个数比）7．（1）5% （2）0.28mol/L8．铁粉过滤Fe、CuFeSO4溶液稀硫酸过滤FeSO4溶液蒸发结晶9．1.42 g，操作步骤略。
第二章第一节1．②⑧①④⑤⑥⑦⑩⑨ 2．树状分类法略5．7．胶体区别于其他分散系得本质特征是胶体粒子的大小在1~100nm范围。
胶体的应用，例如明矾净水、豆浆加石膏成豆腐、静电除尘、江河入海口易形成沙洲、血液透析、饱和氯化铁溶液用于应急性止血等。
第二章第二节1．水溶液熔融状态电离阴阳离子阳离子 H+ 阴离子 OH- 金属离子或铵根离子酸根离子 H+ + OH-=H2O2．两种电解质在溶液中相互交换离子的反应生成难溶物、易挥发物质、弱电解质3．C 4．C 5．C 6．B 7．D8．(1) NaOH=Na++OH- (2) CuCl2=Cu2++2Cl-(3) Fe2(SO4)3=2Fe3++3SO42- (4) Ba(NO3)2=Ba2++2NO3-9．(1) SO42-+Ba2+=BaSO4 (2) 2Al+3Hg2+=3Hg+2Al3+(3) CO32-+2H+=H2O+CO2 (4) 不反应。
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。
Ct C t kPa p kg kJ I p p kPa p H kPap Ct H K r C K r t t H H p p P H kPap C t d s s s H tw Hh tw w t s s s t s t s w w w w 000000,,,04.184.18,18.2/44.960158.0249060)0158.088.101.1(11/18.20137.0923.19600137.009.1/242730)/](/)[(0272.0)/(622.0247.430=∴===⨯+⨯⨯+=∴==Φ∴=====∴==--==-===查表得由干空气求得此时由时时解：查表得αα2） 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。
000012.3)/(662.0/02.0,3.10164.1981202/(8.8380/22.088.101.188.101.1.1=ΦΦ-Φ===⋅⋅==∆=⋅⨯+=+=解得干气水时））绝干气）绝干气（比热）解：s s s H H H p p p H kg kg H kPa kPa p C C kg kJ C t C Q C KG kJ H H C φ4） 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 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 = 7.377KPa ，∴ p = ϕp s = 0.7⨯7.377 = 5.1639 Kpa∵H 1 = H 2 ∴ p = p ’= 5.1639Kpa ∴p p KPa s '='==025163902258195.... 查表得 t = 63.3℃(2) ∵t 不变 ∴p s = 25.8195KPa由63.3℃, ϕ = 10% 查图得 H = 0.014kg 水/kg 干空气 H p P p ='-'0622. 00140622258195258195....='-P ∴P ’=117.29Kpa6）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。
kPap p kPap C t s s 9.53766.7,402,222,02=Φ===解：水干气）（（夏）干气夏季：水干气）（（冬）干气冬季：干气kg kg H H L kg kg p p H kPap Ct kg kg H H L kg kg p p H kPap Ct kg kg p p p H s s s s s s s s /4.47/1/01742.0)3.101/(622.0%652474.430/1.27/1/0016.0)33.101/(662.0%308728.05/0385.0)/(662.002000020002=-==Φ-Φ==Φ===-==Φ-Φ==Φ===Φ-Φ=7） 在常压连续干燥器中，将某物料从含水量10%干燥至0.5%（均为湿基），绝干物料比热为1.8kJ/(kg.℃)，干燥器的生产能力为3600kg 绝干物料/h ，物料进、出干燥器的温度分别为20℃和70℃。
热空气进入干燥器的温度为130℃，湿度为0.005kg 水/kg 绝干空气，离开时温度为80℃。
热损失忽略不计，试确定干空气的消耗量及空气离开干燥器时的温度。
干气水干气联立方程，解得衡算可得：又根据物料衡算，热量干料干料干气水解：’‘kg kg H h kg L I I L I I G H H L W kg kJ Cw x Cs I kg kJ Cw x Cs I H H H I kg kJ I hkg x x G W x x C /01992.0/25572)()()(/46.12770)187.4005.08.1(/30.4520)187.4111.08.1(4.26408.80249080)88.101.1(/97.144005.02490130)005.088.101.1(/6.381)(005.0111.0)1.01/(1.02122122222'1111'212121==-=--==⨯⨯+=+==⨯⨯+=+=+=+⨯+==⨯+⨯⨯+==-===-=θθθθ8）在常压连续干燥器中，将某物料从含水量5%干燥至0.2%(均为湿基)，绝干物料比热为1.9kJ/(kg.℃)，干燥器的生产能力为7200kg 湿物料/h ，空气进入预热器的干、湿球温度分别为25℃和20℃。
离开预热器的温度为100℃，离开干燥器的温度为60℃，湿物料进入干燥器时温度为25℃，离开干燥器为35℃，干燥器的热损失为580kJ/kg 汽化水分。
试求产品量、空气消耗量和干燥器热效率。
hkg G W G W G /0.6854002.01/05.01720011121122湿料）（）（）（）（）解：（=--=-=-%3.53/3/29348/024.0/3.346580/013.0/31.346/260286.60249088.101.1/81.135013.024********.088.101.1249088.101.1/79.6635187.4002.0359.1/01.5325187.405263.0259.1/31.346002.005263.06840/6840005.0172001/013.02025002.005263.0005.01/05.02012122112212222201012111121110000011=--===-=+-⨯=-=-=+=+⨯+==⨯+⨯⨯+=+⨯+==⨯⨯+⨯==⨯⨯+⨯=+==-=-==-=-====-==-=）（）（）（干气解得：）（）’’（干气）（）（）（干气）（）（干料’干料对干燥器热量衡算：）（）（干气）（）（干气时图查（近似））（）（‘t t t t h kg L kg kJ H I I L Q I I G hkJ Q h kg H H H W L HH t H I kg kJ H t H I kg kJ I kg kJ Cw X Cs I h kg X X G W h kg W G G kg kg H C t C t I H X X L C L C C W ηθθ9） 采用废气循环干燥流程干燥某物料，温度为20℃、相对湿度为70%的新鲜空气与干燥器出来的温度为50℃、相对湿度为80%的部分废气混合后进入预热器，循环的废气量为离开干燥器废空气量的80%。
混合气升高温度后再进入并流操作的常压干燥器中，离开干燥器的废气除部分循环使用外，其余放空。
湿物料经干燥后湿基含水量从47%降至5%，湿物料流量为，设干燥过程为绝热过程，预热器的热损失可忽略不计。
试求：①新鲜空气的流量；②整个干燥系统所需热量；③进入预热器湿空气的温度。
h kg W G G W W X W W X kg kg H kg kg H kPa p kPa p C s S /79547.011500105263.005.01/05.01/8868.047.01/47.01//0671.0/0102.0%80340.12%703346.221222*********干料）（）（）（）（）（）（干气水干气水求得解：=-⨯=-==-=-==-=-====Φ==Φ=）（）干燥过程为绝热过程空气）（新鲜空气流量：干气）（）（）由物料衡算：1202212/1.117771/1.11658/1I I L Q h kg H L h kg H H X X G L -==+=--=Ct I I I H H H hkJ Q m m m 0202065.448.02.00557.08.02.03/1007.20102.00671.024********.088.101.1500671.088.101.1[1.11658=∴+==+=⨯=-⨯+⨯⨯+-⨯⨯+⨯=）混合后：）（）（）（10）某干燥系统，干燥器的操作压强为101.3，出口气体温度为60℃，相对湿度为72%，将部分出口气体送回干燥器入口与预热器后的新鲜空气相混合，使进入干燥器的气体温度不超过90℃、相对湿度为10%。
已知新鲜空气的质量流量为，温度为20℃，湿度为，试求：①空气的循环量为多少？②新鲜空气经预热后的温度为多少度？③预热器需提供的热量。
解: B 点：60℃ ϕ = 72% 查图H = 0.16kg 水/kg 干空气M 点：90℃ ϕ = 10% 查图H = 0.048kg 水/kg 干空∵AMB 在一直线上∴A 点：H = 0.0054kg 水/kg 干空气, t = 127℃ ∵BM MA W===新鲜空气中绝干空气质量循环空气中绝干空气质量5544049... ∴ W = 0.392 kg 干空气/s∴ W ’ = W(1+H) = 0.392⨯(1+0.16) = 0.455 kg/s Q = 0.49⨯(1.01+1.88⨯0.0054) ⨯(127－20) = 53.49kJ/s11） 干球温度 为20℃、湿球温度为15℃的空气预热至80℃后进入干燥器，空气离开干燥器时相对湿度为50%，湿物料经干燥后湿基含水量从50%降至5%，湿物料流量为2500kg/h 。
试求：①若等焓干燥过程，则所需空气流量和热量为多少？②若热损失为120kW ，忽略物料中水分带入的热量及其升温所需热量，则所需空气量和热量又为多少？干燥器不补充热量。
