固体干燥(化工原理)习题及答案
化工原理干燥习题
化工原理干燥习题1. 请计算一批含有10%水分的物料需要干燥多长时间，才能使其水分含量降低到5%。
已知物料的干燥速率为0.1kg/(m2·min)，初始含水率为10%。
2. 某种物料的干燥曲线可以用Y = 1 - exp(-0.1X)来表示，其中Y为物料质量的水分含量（百分比），X为干燥时间（分钟）。
请问干燥至水分含量为0.1%需要多长时间？3. 一种含有20%水分的物料需要通过干燥使其水分含量降低到2%。
干燥设备的蒸汽压力为1.2 MPa，温度为120°C。
物料的初始含水率为20%，干燥速率为0.2 kg/(m2·min)。
请问干燥面积为100 m2时，需要多长时间才能完成干燥过程？4. 某种物料的干燥速率遵循一级干燥模型，干燥常数为0.05 min-1。
已知物料的初始含水率为8%，干燥至水分含量为2%需要多长时间？5. 某种物料的干燥曲线可以用Y = 0.5 - 0.4X来表示，其中Y为物料质量的水分含量（百分比），X为干燥时间（分钟）。
请计算干燥至水分含量为0.1%需要多长时间。
6. 一种物料的干燥速率可以用Y = 0.2X + 0.5来表示，其中Y为干燥速率（千克/小时/平方米），X为物料质量的水分含量（百分比）。
若初始物料水分含量为10%，请计算初始干燥速率是多少。
7. 一种物料的干燥速率遵循一级干燥模型，干燥常数为0.02 min-1。
已知物料的初始含水率为12%，干燥至水分含量为5%需要多长时间？8. 某种物料的干燥速率遵循二级干燥模型，干燥常数为0.1min-1。
已知物料的初始含水率为15%，干燥至水分含量为3%需要多长时间？9. 一种物料的干燥速率可以用Y = 0.5X来表示，其中Y为干燥速率（千克/小时/平方米），X为物料质量的水分含量（百分比）。
若初始物料水分含量为8%，请计算初始干燥速率是多少。
10. 请计算一批含有15%水分的物料需要干燥多长时间，才能使其水分含量降低到5%。
化工原理干燥习题与题解
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_______________________________________。
化工原理干燥练习题
化工原理干燥练习题干燥是化工过程中常用的一种操作，其目的是将含有水分或其他溶剂的物料通过升高温度，加速水分的挥发以达到干燥的目的。
本文将介绍一些化工原理与干燥相关的练习题，以帮助读者加深对该领域的理解。
题目一：一个含有10%水分的固体物料需要通过干燥工艺将其水分含量降低到2%。
若初始物料重量为100 kg，初始干物质物料的质量为多少？解答一：假设初始物料中的水分质量为m1，干物质的质量为m2。
根据题目信息可得：初始物料总质量 = 初始水分质量 + 初始干物质质量m1 + m2 = 100 kg初始水分所占比例 = 初始水分质量 / 初始物料总质量10% = m1 / (m1 + m2)解以上两个方程组，可以得到初始干物质质量m2 = 81.82 kg。
题目二：某化工厂需要对一种液态原料进行干燥，液态原料的水分含量为20%。
干燥工艺中，首先通过加热将液态原料中的水分部分蒸发，而后将蒸发后的水分和残留的液体分离。
如果每小时处理20 kg的液态原料，而每小时处理的蒸发水为4 kg，求每小时所需热量。
解答二：根据题目信息，在每小时处理的液态原料中，含水量为20%，即水分质量为4 kg。
由此可得，每小时待处理的干物质质量为16 kg。
在干燥过程中，蒸发水和残留的液体分离需要消耗热量。
蒸发水的蒸发潜热为2260 kJ/kg，因此每小时所需热量为：每小时所需热量 = 每小时处理的蒸发水量 * 蒸发水的蒸发潜热= 4 kg * 2260 kJ/kg= 9040 kJ综上所述，每小时所需热量为9040 kJ。
题目三：某化工过程中，需要对一种液态原料进行干燥，初始水分含量为15%。
在干燥过程中，除去水分之外的含有机溶剂的干物质，需要进行回收再利用。
若干物质通过干燥后的水分含量达到5%，求干燥前原料的干物质质量损失率。
解答三：假设初始水分含量为m1，初始干物质含量为m2，干燥后水分含量为m3。
根据题目信息可得：初始水分所占比例 = m1 / (m1 + m2)干燥后水分所占比例 = m3 / (m3 + m2) = 5%由于干燥过程中仅水分挥发，因此可得：初始水分所占比例 = 干燥后水分所占比例即，m1 / (m1 + m2) = 5%解以上方程，可以求得m2 / (m1 + m2) = 95%。
化工原理之固体干燥复习题
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。
化工原理固体干燥典型例题题解2-2022年学习资料
例4：两股气体的混合-气体1与气体2混合，则混合气体的状态点在状态点1与状态点2的连线上，-具体可以根据杠 规则确定混合气体的状态点。-L+L2=Lm-LH+LH2 Ln Hm-01-LI+L12 LmIm-LH=LzH2-H-H2 H---两股气流的混合-Lm-I1=L22-Im
例5：-已知：t=50°C,H0.016kg水/kg干气-求：I,p,0;td,tm=?-P,=101.3 10kpa-解：I-1.01+1.88Ht+2500H-=1.01+1.88×0.016×50+2500× .016-=92kJ/kg-Pw=2.5kPa-p,=ft-H=0.622-p=0.016→p=2.5kP -P-p-Hw=0.622-卫w'-9--=20.27%-P-Pw-ps-12.335-tn时的饱和水蒸气 印w-p=psta→t:=21.07C-t山.--试差得t=28.7℃
G=pu=1.02×6=6.12-kg-s·m-a=0.0143G0.8=0.0143×6.120.8=0 0609-k.J-m2.s.C-N4=t-t-0.0609×70-30.3）=0.995×10-2430·m2-2若t1=80C,查得此时tw=32.3C,rw=2420kJ/kg-N,-at-_00609x8 -323）-12x10-NA
例6：利用I-H图确定空气的状态参数：今测得空气=60℃，t=45C-求空气的H、p、I、ta。-空气的状 点-解：-I 212kJ/kg-为什么沿着等焓线-寻找状态点？-t=60°C-0=43%-p=1-tw=4 °C-A-ta=43°C
例7：空气状态变化过程的计算-注意：V=L,表示空气的kg-新鲜空气：t=18C,H1=0.006kg/k ,P=100kpa-废气：t=58℃，0=70%-混合气：H3=0.065kgkg-求：混合比、混合气的温 。-千燥器-预热器-解：（1-确定H2t2=58°C一P,=18.2kp。-P。=p,=0.70×18.2 12.7kp。H2=0.622-Pw—=0.0908kg1kg-P一pw-VH1+V,H2=V,+V2H3 H3-H1-0.065-0.006-=2.29-V H2-H3-0.0908-0.065
11.化工原理 固体干燥 题目(含答案)
固体干燥-选择、问答题（题目）[一]单选择题层次：A(1) x11a02001对湿度一定的空气，以下各参数中哪一个与空气的温度无关。
______（A）相对湿度；（B）湿球温度；（C）露点温度；（D）绝热饱和温度(2) x11a02002氮气与大量甲醇在填料塔内接触, 若氮气离开时与甲醇之间的热、质传递趋于平衡，系统与外界无热交换，甲醇进出口温度相等, 则氮气离开时的温度等于进入系统氮气的_______ 。
(A) 干球温度（B）绝热饱和温度（C）湿球温度（D）露点温度(3) x11a02003已知湿空气的下列哪两个参数，利用H—I图可以查得其他未知参数？⎽⎽⎽⎽⎽⎽（A）（t，t w）（B）（t d，H）（C）（P，H）（D）（I，t w）(4) x11a02011湿空气在预热过程中不变化的参数是________。
(A) 焓；（B）相对湿度；（C）露点温度；（D）湿球温度。
(5) x11a02013温度为t0，湿度为H0，相对湿度为ϕ0的湿空气，经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为t1，湿度为H1，相对湿度为ϕ1，则______(A) H0>H1；（B）ϕ0>ϕ1；（C）H0<H1；（D）ϕ0<ϕ1。
(6) x11a02014空气的干球温度为t, 湿球温度为t W, 露点为t d, 当空气的相对湿度ϕ=98% 时, 则________。
(A) t=t W=t d；（B）t>t W>t d；（C）t<t W<t d；（D）t>t W=t d(7) x11a02015(A) 焓；（B）相对湿度；（C）露点温度；（D）湿球温度。
（A）高于湿球温度；（B）低于湿球温度；（C）高于露点；（D）低于露点。
(8) x11a02016对于一定干球温度的空气, 当其相对湿度愈低时, 其湿球温度______。
(A) 愈高(B)愈低(C)不变(D)不一定, 尚与其它因素有关。
化工原理下干燥习题1
（1）蒸发水分量qmW（kg/h），干空气消耗量qmL（kg 干空气/h）及进预热器前的空气流量（m3/s）
（2）预热器加入的热量（kw）(预热器热损失忽略)
附：湿比容、湿比热及焓的计算式：
H
(0.7731.244H )
273 t 273
m3/kg干空气
CH (1.01 1.88H )kJ/kg干空气 K
I (1.01 1.88H )t 2490 H kJ / kg干空气
解： ① 水分蒸发量
qmW qmC ( X1 X 2 )
G2 qmC (1 X 2 )
2 H1
kg/s
关于H2, 按理想干燥过程计算, 则有:
I I
1
2
(1.01 1.88H1)t1 2490 H1 (1.01 1.88H2 )t2 2490 H2
用一常压气流干燥器干燥某种物料，要求其干基含水
量从X1=0.15kg水/kg绝干物料降到X2=0.01 kg水/kg绝 干物料，干燥器的生产能力为1000kg/h（以干燥产品
计）；空气进入预热器的温度为 t0=15C ,湿含量为 H0=0.0073kg水/kg干空气，经预热器升温到t1=90C， 空气出干燥器温度为t2=50C，假定按理想干燥过程计
③ 进预热器前的空气流量（m3/s）
qV qmL vH m3湿空气/h
④ 预热器加入的热量（kw）
P qmL (I1 I o ) qmL (1.011.88H0 )(t1 to )
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W t t ，当0Wt 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ϕ ，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ϕ ，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 ，ϕ ，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 ，ϕ ，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 t 7、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。
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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 v
v
p p p H -=622
.0
kPa 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 v
p p ‘’
ϕ
干气‘’kg/kg 535.034
.127.2634
.12622.0622
.0=-⨯
=-=S
S
S 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 049.1273
80
273)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(⨯⨯++=H
t H I H
3．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。
解：（1）C 30︒=W t ，可查得 kPa 247.4=S p ，kJkg 7.2423=W r 干气kg/kg 0272.0247
.43.101247
.4622.0622
.0=-⨯=-=S S W p p p H 由 )(H H r k t t w w
H w --
=α
得 干气kg/kg 0137.0)3060(7
.242309.10272.0)(=-⨯-=-α-
=w w H w t t r k H H （2）由 v
v
p p p H -=622
.0
kPa 183.20137
.0622.03
.1010137.0622.0=+⨯=+=
H Hp p v
60℃下水的饱和蒸汽压为19.92kPa ，则相对湿度 %96.10%10092
.19183.2%100=⨯=⨯=
s v p p ϕ （3）焓
干气
＝＋＝kJ/kg 29.960137.0249260)0137.088.101.1(2492)88.101.1(⨯⨯⨯+++=H
t H I H
(4)露点温度：
由,kPa 183.2==v d p p 查饱和蒸汽压表，得C 8.18︒=d t 。
4．在I-H 图上确定本题附表中空格内的数值。
5．常压下将温度为25℃、相对湿度为50％的新鲜空气与温度为50℃、相对湿度为80％的废气混合，混合比为2：3（以绝干空气为基准），试计算混合后的湿度、焓及温度。
解：（1）%50,2511=︒=ϕC t 的新鲜空气： 25℃时，kPa 168.31=S p
干气
kg/kg 1088.9168
.35.03.101168
.35.0622.0622
.0311111-⨯=⨯-⨯⨯=ϕ-ϕ=∴S S p p p H
干气
＝＋＝kJ/kg 34.501088.9249225)1088.988.101.1(2492)88.101.1(331
111--⨯⨯⨯⨯⨯+++=H t H I H
%80,5022=︒=ϕC t 的废气：
50℃时，kPa 34.122=S p 干气
kg/kg 0672.034
.128.03.10134.128.0622.0622
.022222=⨯-⨯⨯=ϕ-ϕ=∴S S p p p H
干气
＝＋＝kJ/kg 3.2240672.0249250)0672.088.101.1(2492)88.101.1(2
222⨯⨯⨯+++=H t H I H
所以混合湿度
干气kg/kg 0443.00672.05
3
1088.9525352321=⨯+⨯⨯=+=
-H H H M 混合焓：
干气kJ/kg 7.1543.2245
3
34.5052535221=⨯+⨯=+=
I I I M 而 M M M M H t H I 2492)88.101.1(++= C 5.400443
.088.101.10443
.024927.15488.101.12492︒=⨯+⨯-=+-=
∴M M M M H H I t
6．干球温度为20℃、湿球温度为16℃的空气，经过预热器温度升高到50℃后送至干燥器内。
空气在干燥器内绝热冷却，离开干燥器时的相对湿度为80％，总压为101.3kPa 。
试求：
（1）在I-H 图中确定空气离开干燥器时的湿度；
（2）将100m 3新鲜空气预热至50℃所需的热量及在干燥器内绝热冷却增湿时所获得的水分量。