临界含水量与平衡含水量的关系

干燥习题与题解一、填空题:1. 在湿度一定时，不饱和空气的温度越低，其相对湿度越＿＿_. ***答案*** 大2. 等速干燥阶段物料表面的温度等于__________________。

***答案*** 干燥介质一热空气的湿球温度3. 在实际的干燥操作中， 常用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿来测量空气的湿度。

***答案*** 干、湿球温度计4. 1kg 绝干空气及_____________________所具有的焓，称为湿空气的焓。

***答案*** 其所带的H kg 水汽5. 某物料含水量为0.5 kg 水.kg 1-绝干料，当与一定状态的空气接触时，测出平衡水分为0.1kg 水.kg 1-绝干料，则此物料的自由水分为_____________。

***答案*** 0.4 kg 水.kg 1-绝干料6. 已知在ｔ＝50℃、P ＝1atm 时空气中水蒸汽分压Pw =55.3mmHg ，则该空气的湿含量H ＝＿＿＿＿＿＿＿＿；相对湿度φ＝＿＿＿＿＿＿＿；（50℃时,水的饱和蒸汽压为92.51mmHg ） ***答案*** 0.0488， 0.5987. 恒速干燥与降速干燥阶段的分界点，称为______________；其对应的物料含水量称为_____________________。

***答案*** 临界点 、 临界含水量 8. 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。

9. 等焓干燥过程的条件是________________________________________________。

***答案*** 干燥器内无补充热，无热损失，且被干燥的物料带进，带出干燥器的热量之差可以忽略不计。

10. 作为干燥介质的湿空气，其预热的目的_______________________________________。

临界含水量➢什么是临界含水量？临界含水量可以定义为当特定材料中存在临界含水量时物质的平均水份含量。

在这里，干燥速度开始下降。

我们可以使用原型干燥测试来测定临界水分含量。

该术语主要用于土壤分析技术。

我们可以将固体物质的干燥时间分为三部分，即初步或预热期、恒定速率期和下降速率期。

在初步或预热期间，我们可以观察到干燥速率的增量，直到稳定状态到来。

在恒定速率周期下，自由水的扩散速率趋于超过蒸发速率。

最后，在下降速率周期获得该固体的临界水分含量，其中恒定速率周期趋于停止，干燥速率趋于随时间下降。

此时，表面的蒸发速率超过了从固体物质内部到物质表面的扩散速率。

➢什么是平衡含水量？吸湿性材料的平衡含水量是该材料的水分含量，在该材料中，它既不获得也不失去任何水分。

它的缩写为EMC。

通常，该水分含量的值取决于材料，温度，材料周围空气的相对湿度。

图片01：木材的平衡含水率获得特定物质的平衡含水量的速度取决于材料的性质、材料形状的表面积与体积比以及向材料进行湿度和远离材料的速度。

在农业领域，谷物中的平衡含水量是食品储存中的重要参数。

该水分含量决定了特定食品的储存安全性。

例如，如果玉米、高粱、大米和小麦的平衡含水量为 12%，则安全。

➢临界含水量和平衡含水量有什么区别？临界水分含量和平衡含水量之间的主要区别在于，当特定材料中存在临界水分含量时，临界水分含量是物质的平均水分含量，而吸湿性材料的平衡含水量是该材料的水分含量，在该材料中它既没有获得也没有失去任何水分。

了解土壤的临界水分含量在农业土壤分析中非常重要。

同样，平衡含水量主要用于食品科学中的种子储存。

临界含水量与平衡含水量的关系一、前言在研究土壤水分运动规律时，临界含水量和平衡含水量是两个重要的概念。

它们之间有着密切的关系，本文将从概念、测定方法、影响因素以及作用等方面对临界含水量与平衡含水量的关系进行探讨。

二、概念解析1. 临界含水量临界含水量（Critical Moisture Content）是指土壤在吸湿或失湿过程中，由于土壤内部结构发生改变而引起物理性质变化的那一点含水量。

当土壤的含水量达到临界含水量时，土壤孔隙结构发生改变，从而影响其透气性、渗透性等物理性质。

2. 平衡含水量平衡含水量（Equilibrium Moisture Content）是指土壤在与大气环境达到湿度平衡时所具有的含水量。

当土壤处于湿度平衡状态时，其吸附和释放水分的速率相等。

三、测定方法1. 临界含水量目前常用的测定方法有两种：压缩法和气体渗透法。

压缩法：将土样放在容器中，施加压力使其含水量逐渐减小，同时测定土样的压缩度和孔隙度，当孔隙度发生明显变化时，即为临界含水量。

气体渗透法：将土样置于一个密闭的容器中，通过调节容器内的湿度和温度来控制土壤含水量。

然后将一定压力的气体通入容器中，并测定通过土壤的气体流量。

当土壤含水量达到临界含水量时，气体流量会发生明显变化。

2. 平衡含水量平衡含水量可以通过重量法、比表面积法、压缩法等多种方法进行测定。

其中重量法是最常用的方法。

将一定质量的干燥土样暴露在大气环境中，在不同时间间隔内取出并称重，直到称重值不再变化为止。

此时所得质量与干燥前质量之差即为平衡含水量。

四、影响因素1. 土壤类型：不同类型的土壤具有不同的孔隙结构和粒径分布，因此其临界含水量和平衡含水量也会有所差异。

2. 土壤结构：土壤中的孔隙结构和孔隙分布对临界含水量和平衡含水量有着重要的影响。

3. 水分状态：土壤的吸湿或失湿程度也会影响其临界含水量和平衡含水量。

4. 温度和湿度：温度和湿度是影响土壤水分运动的两个重要因素，它们也会对临界含水量和平衡含水量产生一定的影响。

1. 根据双膜理论，当被吸收组分在液体中的溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数（）。

A. 大于液相传质分系数B. 近似等于液相传质分系数C. 小于气相传质分系数D.近似等于气相传质分系数2. 已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm、E2=0.011atm、E3=0.00625atm，则（）。

A. t1<t2B. t3>t2C. t1>t2D. t3<t13. 对于具有中等溶解度的气体吸收过程，要提高吸收系数，应从减小（）的阻力入手。

A. 气膜B. 气膜和液膜C. 液膜D. 相界面上4. 全回流时，回流比R=( )A. 0B. 最小回流比C. 适宜回流比D. 无穷大5. 精馏操作中，饱和蒸汽进料时，进料热状况参数q( )A. =0B. 0<q<1C. =1D. >16. 填料塔适宜的空塔气速是( )A. 低于载点气速B. 等于载点气速C. 高于泛点气速D. 介于载点气速与泛点气速之间7. 饱和状态下，湿空气的干球温度t与湿球温度tw之间的关系( )A. t<twB. t>twC. t=twD. 不确定8. 在板式塔中，不属于汽液接触状态的是( )A. 泡沫状态B. 鼓泡状态C. 喷射状态D. 液泛状态9. 不可以干燥颗粒物料的干燥器是( )A. 气流干燥器B. 喷雾干燥器C. 转筒干燥器D. 沸腾床干燥器10. 以下关于湿物料的含水量，说法正确的是( )A. 临界含水量是划分自由水分和平衡水分的分界线B. 自由水分都属于非结合水分C. 平衡含水量的大小与湿空气性质有关D. 结合水分就是平衡水分1. 在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，平衡关系y=0.5x，气相传质分系数ky=2kmol/m2•h，气相传质总系数Ky=1.5kmol/m2•h，则该处气液界面上气相浓度yi应为（）。

2014年化工工程师《基础知识》模拟试题及答案1、采用带废气循环的理想干燥器干燥湿物料。

新鲜空气状态：t0=20℃，;废气状态：t2=50℃，。

混合时新鲜空气与废气中的绝干气的质量比为1：3。

将此混合器在预热器内加热升温后送入干燥器，干燥器内1200 kg/h的湿物料自含水量0.2 (干基，下同)降至0.01。

假设系统热损失可忽略，干燥过程等焓。

则预热器的加热量接近( )。

A.40.9 kWB.163.5 kWC.653.7 kWD.409 kW答案： B2、对上题的干燥系统，预热器的加热量接近( )。

A.69.44 kWB.69.95 kWC.74.41 kWD.65.46 kW答案： BB.正确。

上题中已求出L=1892 kg绝干气/hI1=171.74 kJ/kg绝干气I0=38.65 kJ/kg绝干气所以，预热器加热量为QP=L(I1-I0)=1892(171.74-38.65)=2.52105 kJ/h=69.95 kWA.错。

认为L=1892 kg绝干气/h为新鲜空气量C.错。

G1按G计D.错。

w没有转化为X3、在恒定干燥条件下干燥某湿物料，使物料由含水量X1=0.2干燥至X2=0.05所需时间为2.0 h。

已知物料临界含水量Xc=0.15，平衡含水量X*=0.01，降速段干燥速率与含水量呈线性关系，则物料含水量由0.3降至0.02(均为干基含水量)所需的时间接近( )。

A.4.610 hB.1.331 hC.3.278 hD.3.681 h答案： AA.正确。

恒速段干燥时间降速段干燥时间所以将X1=0.2，X2=0.05时代入所以，当X1=0.3，X2=0.02时，干燥时间为B.错。

，仅算恒速段C.错。

，仅算降速段D.错。

4、一蒸发器每小时将1000 kg/h的NaCl水溶液由质量分数为0.05浓缩至0. 30，则浓缩液量为( )。

A.166.7 kg/hB.50 kg/hC.300 kg/hD.833.3 kg/h答案： A5、晶习是指( )。

化工基础知识试题答案化工基础知识试题答案1、在某压力下，将含甲醇0.45(摩尔分数)的甲醇-水混合物进行闪蒸，规定汽化率为0.55，进料量为20kmol/h，操作范围内汽液平衡关系为y=0.46x+0.525。

则闪蒸后气相产品的流量为( )。

A.11.02kmol/hB.9.01kmol/hC.14.14kmol/hD.12.50kmol/h答案：A2、在标准蒸发器中，二次蒸气的温度为81℃，溶液的平均温度为93℃，加热蒸气(生蒸气)的温度为135℃，则蒸发器的有效传热温度差为( )。

A.54℃B.42℃C.48℃D.12℃答案：B3、在恒定干燥条件下干燥某湿物料，使物料由含水量X1=0.2干燥至X2=0.05所需时间为2.0h。

已知物料临界含水量Xc=0.15，平衡含水量X*=0.01，降速段干燥速率与含水量呈线性关系，则物料含水量由0.3降至0.02(均为干基含水量)所需的时间接近()。

A.4.610hB.1.331hC.3.278hD.3.681h答案：A4、吸附操作常用来分离或纯化吸附质含量( )的流体混合物。

A.较高C.较低D.任何值答案：C5、建设方案设计过程中，对建设方案进行多方案的分析和比选，同时应结合( )进行。

A.建设规模与产品方案B.工艺技术方案C.国家政策法规和各地地方性法规D.总图运输方案答案：C6、在恒速干燥阶段，以相同介质相同流速吹过不同的物料表面，则干燥速率( )。

A.随物料不同差别很大B.随物料不同有差别，但不大C.与物料无关，干燥速率是相同的D.无法判断答案：C7、不移除溶剂的结晶方法适用的物系是( )。

A.溶解度对温度不敏感的`物系B.随温度升高溶解度下降的物系C.温度降低溶解度显着减小的物系D.任何物系答案：C8、某液体混合物用一种高效萃取剂萃取，经一次接触即能达到要求的分离任务，宜选用()。

A.填料萃取塔B.筛板萃取塔C.单级式萃取器D.转盘萃取塔9、在直径200mm的标准脉冲萃取塔中用30%TBP煤油溶液萃取回收废水中的HNO3，为了达到一定回收率需7个理论级，已求得在所采用的操作条件下理论级当量高度为0.4m，则塔的有效高度(即装有筛板部分的高度)为( )。

中南大学化工基本知识仿真实验思考题萃取塔实验1. 萃取操作所依据的原理是（）不同sA. 沸点B. 熔点C. 吸附力D. 溶解度答案：D2. 萃取操作后的宫溶剂相，称为（）A. 萃取物B. 萃佘物C. 滤液D. 上萃物答案：B3. 油脂工业上，最常来提取大豆油.花生油等的沥取装置为（）。

A. 篮式萃取塔B. 喷雾萃取塔C. 孔板萃取塔D. 填充萃取塔答案：A4. 萃取液与萃余液的比重差愈大，则萃取效果（）。

A. 愈好B. 愈差C. 不影响D. 不一定答案：A5. 将植物种籽的籽油提取.最经济的方法是（）。

A. 蒸馏B. 萃取D. 干燥答案：B6. 萃取操作的分配系数之影响为（）。

A. 分配系数愈大，愈节省溶剂B. 分配系数愈大，愈耗费溶剂C. 分配系数愈大，两液体的分离愈容易D. 分配系数愈小，两液体愈容易混合接触.答案：B7. 选择萃取剂将碘水中的碘萃取出来，这种萃取剂应具备的性质是（）A. 溶于水，且必须易于碘发生化学反应。

B. 不溶于水，且比水更容易使碘溶解C. 不溶于水，且必须比水的密度大。

D. 不溶于水，且必须比水的密度小。

答案：B8. 在萃取分离达到平衡时溶质在两相中的浓度比称为（）。

A. 浓度比B. 萃取率C. 分配系数D. 分配比答案：C9. 有4种萃取剂，对溶质A和稀释剂B表现出下列特征，则最合适的萃取剂应选择（）A. 同时大量溶解A和BB. 对A和B的溶解度都很小C. 对A和B的溶解度都很小D. 大量溶解B少量溶解A答案：D10. 对于同样的萃取相含量，单级萃取所需的溶剂量（）B. 比较大C. 不确定D. 相等答案：B11. 将具有热敏性的液体混合物加以分离常采用（）方法A. 蒸馏B. 蒸发C. 萃取D. 吸收答案：C12.萃取操作温度一般选（）A. 常温B. 高温C. 低温D. 不限制答案：A干燥速率曲线实验1. 空气湿度一定时，相对湿度6与温度T的关系是（）：a、T越大，Φ越大b、 T越大，Φ越小c、T与Φ无关答案.：B2. 临界含水量与平衡含水量的关系是（）：a、临界含水量>平衡含水量b、临界含水量=平衡含水量C、临界含水量<平衡含水量答案.：A3. 下列关于干燥速率u的说法正确的是（）：a、温度越高，u越大b、气速越大，u越大c、干燥面积越大，u越小答案：A、B4. 干燥速率是（）：a、被干燥物料中液体的蒸发量隨时间的变化率b、被干燥物料单位表面积液体的蒸发量隨时间的变化率c、被干燥物料单位表面积液体的蒸发量隨温度的变化率d、当推动力为单位湿度差时，单位表面积上单位时间内液体的蒸发量答案.：B5. 若干燥室不向外界环境散热时，通过干燥室的空气将经历什么变化过程?a、等温过程b、绝热增湿过程c、近似的等焓过程d、等湿过程答案：B、C6. 本实验中如果湿球温度计指示温度升高了，可能的原因有（）:a、湿球温度计的棉纱球缺水b、湿球温度计的棉纱被水淹没c、入口空气的焓值增大了，而干球温度未变d、入口空气的焓值未变，而干球温度升高了答案：A、B、C7. 本实验装置采用部分干燥介质（空气）循环使用的方法是为了（）:a、在保证一定传质推动力的前提下节约热能b、提高传质推动力c、提高干燥速率答案.：A8. 本实验中空气加热器出入口相对湿度之比等于什么？a、入口温度：出口温度b、出口温度：入口温度c、入口温度下水的饱和和蒸气压：出口温度下水的饱和蒸气压d、出口温度下水的饱和和蒸气压：入口温度下水的饱和蒸气压答案：C9. 物料在一定干燥条件下的临界干基含水率为（）：a、干燥速率为零时的干基含水率b、干燥速率曲线上由恒速转为降速的那一点上的干基含水率c、干燥速率曲线上由降速转为恒速的那一点上的干基含水率d、恒速干燥线上任一点所对应的干基含水率答案：B10. 等式(t-t w)a/r=k(H w-H)在什么条件下成立？a、恒速干燥条件下b、物料表面温度等于空气的湿球温度时c、物料表面温度接近空气的绝热饱和和温度时d、降速干燥条件下e、物料升温阶段答案：A、B、C11. 下列条件中哪些有利于干燥过程进行？A. 提高空气温度B. 降低空气湿度C. 提高空气流速D. 高入口空气湿度E. 降低入口空气相对湿度答案：A、B、C、E12. 若本实验中干燥室不向外界散热，则入口和出口处空气的湿球温度的关系是（）：a、入口湿球球温度>出口湿球温度b、入口湿球球温度<出口湿球温度c、入口湿球球温度=出口湿球温度恒压过滤实验1. 滤饼过滤中，过滤介质常用多孔织物.其网孔尺寸（）被截留的颗粒直径.A. —定小于B. —定大于C. 不一定小于答案：C2. 当操作压力增大一倍,K的值（）。

一、实验目的1. 了解干燥曲线的概念及其在干燥工艺中的应用；2. 掌握干燥曲线的绘制方法；3. 通过实验，掌握物料干燥过程中的干燥速率和干燥时间的关系；4. 分析影响干燥曲线的因素。

二、实验原理干燥曲线是指在恒定干燥条件下，物料干燥过程中，物料平均干基湿度和温度随干燥时间变化的关系曲线。

干燥曲线的绘制可以帮助我们了解物料干燥过程中的干燥速率、临界含水量和平衡含水量等关键参数。

干燥过程可分为三个阶段：1. 预热阶段：物料表面水分开始蒸发，物料温度逐渐升高；2. 恒速干燥阶段：物料表面水分蒸发速率与内部水分扩散速率相等，物料温度基本保持不变；3. 降速干燥阶段：物料内部水分扩散速率逐渐减小，物料温度开始下降。

干燥速率与物料平均干基湿度的关系可用下列公式表示：干燥速率 = (1 - α) / (1 - α1) × (α / α1) × (α1 / α)其中，α为物料平均干基湿度，α1为临界含水量。

三、实验仪器与材料1. 仪器：干燥箱、电子天平、温度计、湿度计、秒表；2. 材料：湿物料、干燥剂。

四、实验步骤1. 准备实验材料：将湿物料放入干燥箱中，使用电子天平称量湿物料的质量；2. 预热干燥箱：将干燥箱预热至预定温度；3. 称量干物料：将湿物料放入干燥箱中，使用电子天平称量干物料的质量；4. 记录数据：记录干物料的质量、温度、湿度以及干燥时间；5. 重复实验：重复步骤3和4，至少进行三次实验；6. 绘制干燥曲线：以干燥时间为横坐标，以物料平均干基湿度为纵坐标，绘制干燥曲线。

五、实验结果与分析1. 实验数据：实验1：湿物料质量为m1，干物料质量为m2，干燥时间为t1，温度为T1，湿度为H1；实验2：湿物料质量为m1，干物料质量为m2，干燥时间为t2，温度为T2，湿度为H2；实验3：湿物料质量为m1，干物料质量为m2，干燥时间为t3，温度为T3，湿度为H3。

2. 干燥曲线绘制：以干燥时间为横坐标，以物料平均干基湿度为纵坐标，将实验数据绘制成干燥曲线。

蒸馏复习题一、填空题1. 精馏和蒸馏的区别在于____________________。

2. 在溶液的t-x(y)相图上，存在着_____区，精馏过程应处于_________区。

3. 理想溶液的t-x(y)相图上有两条曲线，下面一条为________线，上面一条为______线。

4. 相对挥发度 =___________________ 。

5. 相对挥发度的大小，反映溶液蒸馏分离的________程度，相对挥发度越大，表明该溶液越______分离。

6. 在某塔板上，离开该板的蒸汽组成与离开该板的液体组成呈平衡状态，则称该板为___________板。

7. 精馏操作中，进料热状况有___种。

8. 气、液两相在设备内呈连续接触的是_________塔，呈逐级接触的是___________塔。

9. 维持精馏塔连续、稳定操作的必要条件是塔顶要有_____________回流，塔底要有汽相回流。

10. 用最小回流比设计精馏塔斯社，所须之塔板数为_______________。

11. 精馏塔在全回流操作时，精馏段操作线、提馏段操作线与_____________重合，回流比R=____________，相应的理论板数为________________。

12. 在____________进料状况下，提馏段上升蒸汽流量等于精馏段上升蒸汽流量。

13. 已知汽液混合进料中，汽相与液相的摩尔数之比为3:2，易挥发组分有摩尔分数为0.3，则q=______。

14. 精馏塔分离某二元物系，当操作压强降低，系统有相对挥发度 _________，溶液的泡点____________，塔顶蒸汽冷凝温度______________。

15. 一精馏塔冷液进料。

由于前段工序的原因，使进料量F增加，但xF、q、R、不变，则L__________ 、V__________、 __________、D __________、W__________ 、xD __________、xW__________。

干燥实验报告一、实验目的干燥操作是化工生产中常见的单元操作之一，本次实验的目的在于：1、熟悉常压厢式干燥器的构造和操作方法。

2、测定在恒定干燥条件下物料的干燥曲线和干燥速率曲线。

3、了解湿物料的临界含水量及平衡含水量的概念及其影响因素。

二、实验原理在干燥过程中，物料的含水量随时间而变化。

干燥曲线是指物料含水量与干燥时间的关系曲线。

干燥速率是指单位时间内在单位干燥面积上气化的水分质量，干燥速率曲线则表示干燥速率与物料含水量的关系。

物料在干燥过程中，一般经历预热阶段、恒速干燥阶段和降速干燥阶段。

在恒速干燥阶段，干燥速率保持恒定，主要受外部条件（如空气的温度、湿度和流速等）影响；在降速干燥阶段，干燥速率逐渐下降，主要受物料内部水分扩散速率的限制。

三、实验装置与材料1、实验装置本次实验采用的是常压厢式干燥器，主要由干燥室、电加热装置、风机、温度传感器、湿度传感器等组成。

2、实验材料选用湿的某种物料，其初始含水量较高。

四、实验步骤1、称取一定量的湿物料，记录其初始质量。

2、将湿物料均匀地平铺在干燥室内的托盘上。

3、开启电加热装置和风机，调节空气温度、流速等参数至设定值。

4、每隔一定时间（如 5 分钟）取出少量物料，迅速称重，记录质量和时间。

5、当物料的质量基本不再变化时，停止实验。

五、实验数据记录与处理1、实验数据记录｜时间（min）｜物料质量（g）｜｜｜｜｜5 ｜＿____|｜10 ｜＿____|｜15 ｜＿____|｜｜｜2、计算物料的含水量含水量＝（湿物料质量干物料质量）／湿物料质量 × 100%3、绘制干燥曲线以时间为横坐标，含水量为纵坐标，绘制干燥曲线。

4、计算干燥速率干燥速率＝（相邻两次含水量之差）／（相邻两次测量的时间间隔）5、绘制干燥速率曲线以含水量为横坐标，干燥速率为纵坐标，绘制干燥速率曲线。

六、实验结果与分析1、干燥曲线分析从干燥曲线可以看出，物料在干燥初期含水量迅速下降，随后下降速度逐渐减缓。