《化工原理(下)》——干燥习题
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第八章 干燥
【例题与解题指导】
【例5-1】某常压空气的温度为30℃、湿度为0.0256kg/kg绝干气,试求:
(1)相对湿度、水汽分压、比容、比热容及焓;
(2)若将上述空气在常压下加热到50℃,再求上述各性质参数。
解:(1)30℃时的性质
相对湿度
由手册查得30℃时水的饱和蒸汽压ps=4.2464kPa。用式5-5求相对湿度,即
将数据带入
解得
水汽分压
比容
由式5-6求比容,即
=0.8926 m3湿空气/kg绝干气
比热容
由式5-7a求比热容,即
焓用式5-8b求湿空气的焓,即
kJ/kg绝干气
(2)50℃时的性质参数
相对湿度
查出50℃时水蒸汽的饱和蒸汽压为12.340kPa。当空气被加热时,湿度并没有变化,若总压恒定,则水汽的分压也将不变,故
水汽分压 因空气湿度没变,故水汽分压仍为4.004kPa。
比容 因常压下湿空气可视为理想气体,故50℃时的比容为
m3湿空气/kg绝干气
比热容 由式5-7知湿空气的比热容只是湿度的函数,因此,湿空气被加热后,其比热容不变,为1.058kJ/(kg绝干气·℃)。
焓 kJ/kg绝干气
由上计算可看出,湿空气被加热后虽然湿度没有变化,但相对湿度降低了,所以在干燥操作中,总是先将空气加热后再送入干燥器内,目的是降低相对湿度以提高吸湿能力。
【例5-2】常压下湿空气的温度为30℃、湿度为0.0256kg/kg绝干气,试求该湿空气的露点td、绝热饱和温度tas和湿球温度tw。
解:露点td
将湿空气等湿冷却到饱和状态时的温度为露点,由式5-16可求出露点温度下的饱和蒸汽压
解得 =4.004kPa
查出该饱和蒸汽所对应的温度为 28.7 ℃,此温度即为露点。
绝热饱和温度
由式5-14计算绝热饱和温度,即
由于Has是 的函数,故用上式计算 时需试差。其计算步骤为
①设 = 29.21℃
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、 结合水与平衡水分有何区别和联系?
答:平衡水分是空气状态和物料特性的函数,对一定的物料,平衡水分随空气状态而变化。平衡水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;另一部分是平衡水分,其不能被一定状态的空气干燥除去。
3、 如何区别平衡水分和自由水分? (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td;湿球温度tW;相对湿度φ。
水气分压p,
湿度H;
焓I;
露点td;
湿球温度tW;
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。假设空气在干燥器内经历等焓过程,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20C,湿度H0=0.009kg水/kg绝干空气,经预热器加热至120C后进入干燥器中,离开干燥器时废气温度为40C,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:
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第九章 干燥
一、填空题:
1.按操作方式分类,干燥可分为 和 .
答案:连续干燥,间歇干燥
2..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__________________。
答案: 大于干燥介质中水汽(或其它蒸汽)的分压。
3.干燥这一单元操作,既属于传质过程,又属______________。
答案:传热过程
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_________;当φ=0时。表示该空气为___________。
答案: 小; 绝干空气
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。
答案:物料的性质; 物料的性质和接触的空气状态
6.作为干燥介质的湿空气,其预热的目的____________________________
_____________________。
答案:降低相对湿度(增大吸湿的能力)和提高温度(增加其热焓)
7.除去固体物料中湿分的操作称为 。
答案: 干燥
8.空气经 过程达到饱和的温度称为绝热饱和温度。
答案: 绝热增湿
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
10.湿空气的焓湿图由等湿度线群、等温线群、 、水气分压线和相对湿度线群构成。 文档从互联网中收集,已重新修正排版,word格式支持编辑,如有帮助欢迎下载支持。
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. 专业.专注 . 1. 在101.325kPa下,不饱和湿空气的温度为40℃,相对湿度为60%,若加热至80℃,则空气的下列状态参数如何变化?
湿度H_______,相对湿度_______,湿球温度tw_______,露点td_______,焓I________。(变大,变小,不变)
2. 依据干燥速率曲线,干燥过程可分为两个阶段,即____________阶段和_____________阶段。两个干燥阶段之间的交点C处的含水量称为___________________。
3. 当干燥所用空气的相对湿度增加时,干燥终点处物料的平衡含水量会相应___________。(增加,减少,不变)
6.已知常压下某湿空气的温度为20C,水蒸气的饱和蒸气压为2.3346kPa,湿度为0.014673kg/kg绝干气,试求:(1)湿空气的相对湿度=_________,______作为干燥介质用。
7.当湿空气的温度一定时,若湿度越高测得的湿球温度也________;若空气为水气所饱和,测得的湿球温度就是_______的温度。
1. 湿球温度(tW)是湿空气
和
的函数,而绝热饱和温度tas是湿空气
和 的函数;对湍流状态下的水蒸气-空气系统,tW和tas的大小关系为
。
2. 典型的干燥曲线可明显分为
和
两个阶段,两个阶段之间的交点称为
。
2.已知湿空气如下的哪两个参数,可利用H-I图查得其它未知参数。( ) . . ..