14固体干燥习题精讲(201204)
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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。
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)。
固体干燥一、填空题1、湿空气的干球温度与湿球温度相差越大,空气的湿度越小。
2、在一定干燥条件下,干燥速率为零时的物料含水量为平衡含水量。
3、在一定的干燥条件下,湿物料中不能除去的那一部分水分称平衡水分,能除去的水分称为自由水分。
4、物料中容易除去的水分称为非结合水,不容易除去的水分称为结合水。
恒速与降速干燥交界点处湿物料的含水量称为临界含水量。
5、恒速干燥阶段为表面汽化控制,此阶段的干燥速率与含水量关系很小,主要取决于表面汽化速率。
6.在对流干燥过程中,干燥介质将热能传递给湿物料为传热过程;湿物料将汽化的湿分扩散给干燥介质为传质过程。
7.湿空气在进入干燥器之前进行预热的目的,一是为提高____湿空气的温度,以增加湿空气与湿物料之间的传热速率;二是为降低 ___湿空气相对湿度,以增大湿空气的吸湿能力。
8.湿空气的干球温度与湿球温度相差越大,空气的相对湿度越小。
9.在一定干燥条件下,湿物料中,能除去的水分称为自由水分。
10、干燥操作中,干燥介质(不饱和湿空气)经预热器后湿度__不变_ __,温度__升高_ 。
11、饱和空气在恒压下冷却,温度由t1降至t2,此时其相对湿度__增大__,湿度_ 不变_ __。
12、50kg湿物料中含水10kg,则干基含水量为_25%____。
13、按照操作压力的不同,干燥可以分为__常压干燥___、_真空干燥____。
14、当湿空气的相对湿度_等于1____时,该湿空气中水分已达饱和,不具有吸湿能力。
15、将不饱和的湿空气等湿降温达到被水汽饱和时,所对应的温度称为露点。
16、湿空气的湿度指的是湿空气中所含水汽的质量与绝干空气的质量之比。
17.在化工生产中,常用的干燥器有:厢式干燥器、气流式干燥器、喷雾式干燥器、沸腾床干燥器。
二、选择题1、随着温度升高,湿空气的相对湿度 B 。
A、增大B、减小C、不变D、不确定2、对流干燥中,最常用的干燥介质是 D 。
A、压缩空气B、冷空气C、氮气D、热空气3、对于空气——水系统,绝热饱和温度C湿球温度。
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。
固体干燥一、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_大于干燥介质中水汽(或其他蒸汽)的分压___。
2.固体物料的干燥,一般分为___恒速和降速___两个阶段。
3.恒速干燥与降速干燥阶段的分界点,称为__临界点___;其对应的物料含水量称为____临界含水量_____。
4.工程上要提高湿空气中______蒸汽含量________称为增湿。
5.在生产过程中,湿物料在干燥前,都先尽量将湿物料经压榨,过滤或离心分离等机械方法以除其中大部分湿分,后再通过干燥而制成符合含水量的产品,其主要目的是__节省能源_____。
6.对不饱和湿空气,干球温度___>__湿球温度,露点温度_<____湿球温度。
(〈,=,〉)7.干燥操作中,干燥介质(不饱和湿空气)经预热器后,湿度_不变_,温度__升高___。
当物料在恒定干燥条件下用空气进行恒速对流干燥时,物料的表面温度等于__该空气的湿球温度_ __温度。
8.对不饱和空气通过间壁换热器进行加热,使温度由t1升至t2,此时其湿球温度_上升__,相对湿度__下降___,露点_不变____,湿度__不变___。
9.一定湿度的气体,总压P加大时,露点温度td___ 升高__。
而当气体温度t升高时,则td____ 不变__。
10.以空气作为湿物料的干燥介质当所用空气的相对湿度较大时,湿物料的平衡水份相应___ 较大__,自由水份相应___ 较小__。
11.非结合水份是主要以机械方式与物料相结合的水份。
二、选择题:1.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(D ),不能除去水分为( C )。
A. 结合水分;B. 非结合水分;C. 平衡水分;D. 自由水分。
2.影响恒速干燥速率的主要因素是( C )。
A. 物料的性质;B. 物料的含水量;c湿空气的状态3.湿空气在预热过程中不变化的参数是( C )A. 焓;B. 相对湿度;C. 露点温度;D. 湿球温度。