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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 习题解答1）拟用清水吸收空气与丙酮混合气中的丙酮。
混合气含丙酮4.5%（体积）。
操作条件：常压，25℃，塔底液相质量流速G L =6.34kg/(s ·m 2)，液相与气相质量流量之比为2.50，取操作气速为泛点气速的70%。
试比较采用25×25×2.5mm 瓷质拉西环乱堆与采用25×3.3mm 瓷之矩鞍形填料两种方案的空塔气速及每m 填料层压降。
按塔底条件计算，液相物性按水计。
填料。
，由等压线查得：横坐标为，图上纵坐标为同。
在两方案计算压降方法相））（（瓷矩鞍形填料乱堆：）（））（（瓷拉西环乱堆：）（））（（，即坐标为图，乱堆填料泛点线纵查）（））（（）（，气相：，清水计，解：液相；按m O mmH t Ec sm UUmmm sm UUmmm g Ut Ec G G mkg M CPm kg C ffffLLVfVL V L VLL/900881.00735.015.07.0ker /945.115.08937.0997239.181.913203203.3252/64.115.08937.0997239.181.914504505.22525115.0//15.0ker 0881.0997/239.150.2///239.12988314/3.3010013.13.30%5.458%5.95298937.0/99725222.0212.0215.025.05.0353=⨯=∴=⨯⨯=⨯=∴=⨯⨯=⨯⨯====⨯⨯⨯==⨯+⨯===--ϕϕμρρψϕρρρμρ2）承第1题，试计算采用瓷矩鞍形填料时的k G a ，该填料的名义尺寸为25mm 。
322.03205.0221.0375.02.0205.0221.075.03233/6.1342585216.05216.05216.0]2581094.7199734.681.999725834.68937.02581034.694.716145.1exp[1]45.1exp[11/258/1061/61/1049.7125m m G gG G mm mN cm dyn m N C wLLLL LLCwWC =⨯==∴=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯--=--==⨯==⨯=-----ααασρραμασσαααασσ）（）（）（）（）（）（）（）（：）计算（，查得清水，解：2)计算k L 与K Lm ：计算丙酮在水中的分子扩散系数D L ：）（）（）（）（）（）（即）（）（）（）（）（）（）（）（摩尔体积3343244.035.0933/233/134.02/13/23/129256.05.08/0158.06.13410177.1/10177.1102525810277.1997108937.08937.06.1341034.60051.081.98937.010*******.0/10277.1/10277.1748937.0252.273186.2104.7744.767.338.14------------⋅⋅⋅=⨯⨯=⨯=∴⋅⋅⋅⨯=∴⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=⨯=⨯=⨯+⨯⨯==+⨯+⨯=m kmol m s kmol k k m kmol m s kmol k k dp D G g k s m scm D V WL La L LLL L L W L L L LL A ααρμμαμρ3）承第1题，试计算采用瓷矩鞍形填料时的k L a ，该填料的名义尺寸为25mm 。
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。
序 号干球温度 0C湿球温度 0C湿 度kg 水/kg 绝干空气 相对湿度 0/0 焓 kJ/kg 绝干气 露 点 0C 水气分压 kPa 1 60 30 0.015 13.3 98 21 2.5 2 40 27 0.016 33 79 20 2.4 3 20 17 0.012 80 50 16 2 4 30 290.02695982843） 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 C4） 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。
第10章固体干燥时间：2021.01.01 创作：欧阳美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。
2）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。
序号干球温度0C 湿球温度0C湿度kg水/kg绝干空气相对湿度0/0焓kJ/kg绝干气露点0C水气分压kPa1 60 30 0.015 13.3 98 21 2.52 40 27 0.016 33 79 20 2.43 20 17 0.012 80 50 16 24 30 29 0.026 95 98 28 43）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。
4）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∴ I1 = I2∴(1.01+1.88H1)t1＋2500H1 = (1.01+1.88H2)t2＋2500H2(1.01+1.880.018) 128＋25000.018=(1.01+1.88H2) 49＋2500H2∴ H2 = 0.0498 kg水/kg干气∵HpP 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 = p s = 0.77.377 = 5.1639 Kpa∵H1 = H2∴ p = p’= 5.1639Kpa∴ppKPa s'='==025163902258195....查表得 t = 63.3℃(2) ∵t不变∴p s = 25.8195KPa由63.3℃, = 10% 查图得 H = 0.014kg水/kg干空气00140622258195 258195... .='-P∴P’=117.29Kpa6）某干燥器冬季的大气状态为℃，，夏季空气状态为℃，。
化⼯原理练习题-⼲燥固体⼲燥填空题：1、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℃和40℃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Wt t p ，当0W t p 时可能结冰3、在101.325kPa 下，不饱和湿空⽓的温度为40℃，相对湿度为60%，（1）若加热⾄80℃，则空⽓的下列状态参数如何变化？湿度，相对湿度? ，湿球温度W t ，露点温度d t ，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W t ，露点温度d t ，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d t 增⼤，则以下参数如何变化？P ⽔汽，H ，? ，W t ，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W t 增⼤，则以下参数如何变化？P ⽔汽，H ，? ，d t ，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W t ，露点温度d t 的⼤⼩顺序为。
答案：t ＞W t ＞d t7、⼲燥这⼀单元操作，既属于传热过程，⼜属______________。
答案：传质过程8、在同⼀房间⾥不同物体的平衡⽔汽分压是否相同？；它们的含⽔量是否相同？；湿度是否相等？。
答案：是，否，是9、若空⽓中湿含量及温度均提⾼以保持相对湿度不变，则对同⼀湿物料，平衡含⽔量，结合⽔含量。
（变⼤，变⼩，不变）答案：不变，不变10、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。
《化工原理》第八章知识要点姓名 学号1、干燥是利用热能除去固体物料中 的单元操作。
这种操作是采用某种方式将热量传给湿物料，此热量作为 使湿物料中湿分气化而被分离，从而获得含湿分较少的固体干物料。
2、干燥操作可按不同的方法分类：按操作压力的不同分为 和 ，按热能传给湿物料的方式分为 、 、 、 。
按操作的方式分为 、 。
3、干燥过程是一个 和 的过程。
干燥速率同时由 和 决定。
4、干燥进行的必要条件是 。
5、掌握湿空气的十个性质及单位。
6、相对湿度百分数用ϕ表示，即ϕ= ，反映湿空气 的能力。
当ϕ=100%时，表明湿空气中水蒸气含量已达 ，真实水蒸气分压等于同温度下水的 。
ϕ值越低，则距离饱和程度越远，表明该湿空气的吸收水汽的能力 。
若ϕ= ，则表示空气中水蒸气的分压为零，即为绝干空气。
7、写出湿基含量和干基含量的互换式=X 、=w 。
8、单位质量的绝干空气和其所带有的 称为湿空气的湿容积。
V H ＝ 。
从公式看出，湿空气的湿溶积系随湿度和温度的增加而 。
9、常压下，将1kg 绝干空气和其所带有的 的温度升高1度所需的总热量，称为湿空气的比热。
公式C H＝。
10、湿球温度为湿空气的和的函数。
因此湿球温度是表明的一个参数。
11、绝热饱和温度t as是空气初始状态下和的函数，它是湿空气在等焓的情况下，达到饱和时的温度。
12、T-H图中的线群有、、、、、、、。
13、ф＝100％的曲线称为，这时空气完全被水蒸气所饱和。
饱和空气线的左上方为，这时湿空气成雾状，故称为，不能用来干燥物料。
饱和空气线的右下方是，这时的空气可以用来干燥物料。
14、干燥过程中绝对干料的衡算式为，干燥器的总物料衡算式为，水分的物料衡算式为。
15、干燥中蒸发所需的干空气量为，单位空气消耗量H越大，则空气消耗量越。
即干燥过程中空气消为。
空气的耗量L在夏季要比冬季为。
16、物料表面所产生的水蒸气压力与空气中的水蒸气分压时，此时物料的含水量称为该空气状态下的平衡水分。
《第八章 固体干燥》习题解答 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 。
2） 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 。
序 号 干球温度 0C 湿球温度 0C 湿 度 kg水/kg绝干空气 相对湿度 0/0 焓 kJ/kg绝干气 露 点 0C 水气分压 kPa 1 60 30 0.015 13.3 98 21 2.5 2 40 27 0.016 33 79 20 2.4 3 20 17 0.012 80 50 16 2 4 30 29 0.026 95 98 28 4
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。 4） 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 ∴ I1 = I2 ∴(1.01+1.88H1)t1＋2500H1 = (1.01+1.88H2)t2＋2500H2 (1.01+1.880.018) 128＋25000.018= (1.01+1.88H2) 49＋2500H2 ∴ H2 = 0.0498 kg水/kg干气
∵ ∴ ∴ p = 7510 Pa 查表得 td = 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 ps = 7.377KPa，∴ p = ps = 0.77.377 = 5.1639 Kpa ∵H1 = H2 ∴ p = p’= 5.1639Kpa
∴ 查表得 t = 63.3℃ (2) ∵t不变 ∴ps = 25.8195KPa 由63.3℃, = 10% 查图得 H = 0.014kg水/kg干空气
∴P’=117.29Kpa 6） 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。
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。
8）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。
9） 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。
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℃ = 72% 查图H = 0.16kg水/kg干空气
M点：90℃ = 10% 查图H = 0.048kg水/kg干空气 ∵AMB在一直线上 ∴A点：H = 0.0054kg水/kg干空气, t = 127℃
∵ ∴ 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+1.880.0054) (127－20) = 53.49 kJ/s 11） 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？干燥器内不补充热量。
12） 某湿物料在常压理想干燥器中进行干燥，湿物料的流率为 ，初始湿含量（湿基，下同）为3.5%，干燥产品的湿含量为0.5%。空气状况为：初始
温度为25℃、湿度为 ，经预热后进干燥器的温度为160℃，如果离开干燥器的温度选定为60℃或40℃，试分别计算需要的空气消耗量及预热器的传热量。又若空气在干燥器的后续设备中温度下降了10℃，试分析以上两种情况下物料是否返潮？
解： (1) w1= 0.035，w2= 0.005，∴ kg水/kg干物料 kg水/kg干物料 绝干物料：Gc = G1(1－w1) = 1(1－0.035) = 0.965 kg/s 水分蒸发量：W= Gc(X1－X2) = 0.03 kg/s
空气消耗量： H1= H0 = 0.005 kg水/kg干空气 t2 = 60℃时 ∵干燥为等焓过程 ∴查图H2 = 0.0438 kg水/kg干空气 ∴L = 0.773 kg干空气/s Q = L(I1－I0) = L(1.01+1.88H0)(t1－t0) = 0.773 (1.01+1.880.005) (160－25) = 106.4 kJ/s t2 = 40℃时，查图H2 = 0.0521kg水/kg干空气 ∴L = 0.637 kg干空气/s ∴Q = L(I－I0) = 87.68 kJ/s (2) H = 0.0438 kg水/kg干空气时 td = 38℃ ＜ 50℃ ∴不返潮 H = 0.0521 kg水/kg干空气时 td = 40℃ ＞ 30℃ ∴返潮
13） 常压下已知25℃时氧化锌物料在空气的固相水分的平衡关系，其中
当 时， ，当 时， 。设氧化锌含水量 ，若与温度为25℃、相对湿度 为40%的恒定空气条件长时间充分接触，问该物料的平衡含水量，结合水分和非结合水分分别为多少？ 解： x*= 0.007 kg水/kg干料 结合水分 x = 0.02 kg水/kg干料 非结合水 x = 0.35－0.02 = 0.33 kg水/kg干料
14） 由实验测得某物料干燥速率与其所含水分直线关系。即 。在某干燥条件下，湿物料从60㎏减到50㎏所需干燥时间60分钟。已知绝干物料重45㎏， 平衡含水量为零。试问将此物料在相同干燥条件下，从初始含水量干燥至初始含水量的20%需要多长时间？
15） 某物料经过6小时的干燥，干基含水量自0.35降至0.10，若在相同干燥条件下，需要物料含水量从0.35降至0.05，试求干燥时间。物料的临界含水量为0.15，平衡含水量为0.04，假设在将速阶段中干燥速率与物料自由含水
量 成正比。
16） 在恒定干燥条件下的箱式干燥器内，将湿染料由湿基含水量45%干燥到3%，湿物料的处理量为8000㎏湿染料，实验测得：临界湿含量为30%，平衡湿含量为1%，总干燥时间为28h。试计算在恒速阶段和降速阶段平均每小时所蒸发的水分量。
解：w1 = 0.45 kg水/kg干料 w2 = 0.03 kg水/kg干料 同理 X0 = 0.429 kg水/kg干料 X* = 0.01 kg水/kg干料 = 28h
1 = 0.312 又 ∵ 1+ 2 = = 28h ∴ 1 = 6.6h 2 = 21.4h Gc = 8000×(1－0.45) = 4400 kg干料
∴ kg水/h kg水/h 17） 在恒定干燥条件下进行干燥实验，已测得干球温度为50℃，湿球温度为43.7℃，气体的质量流量为 ，气体平行流过物料表面，水分只从物料上表面汽化，物料由湿含量 变到 ，干燥处于恒速阶段，所需干燥时间为1小时，试问：①如其它条件不变，且干燥仍处于恒速阶段，只是干球温度变为80℃，湿球温度变为48.3℃，所需干燥时间为多少？②如其它条件不变，且干燥仍处于恒速阶段，只是物料厚度增加一倍，所需干燥时间为多少？ 解：(1) t = 50℃，tw = 43.7℃，rtw = 2.398 kJ/kg，1 = 1h
t’ = 80℃， tw’ = 48.3℃，rtw’ = 2385.6 kJ/kg
∴ ∴ (2) ∴ 18） 试设计一气流干燥器，用以干燥某颗粒状物料。基本数据如下：①干燥器的生产能力： ；②空气状况：进预热器 =15℃， ，离开预热器 =95℃，离开干燥器 =60℃；③物料状况：物料干基含水量从0.2降至0.002，物料进、出干燥器温度分别为
20℃和50℃，物料密度为 ，绝干物料比热为 ，颗粒平均直径为 m，临界含水量为 。④干燥器的热损失：取蒸发水分量的15%。
