干燥计算题
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%。
干燥-计算题
化工原理考试题及答案姓名____________班级____________学号_____________成绩______________五、计算题：1.（10分）题号8204 第8章知识点 100 难度中等已知空气的t=30℃,t =20℃,试算出该空气的H和φ值。
（空气总压=101.3kP )水的饱和蒸汽压数据如下：温度t (℃) 15 20 25 30 35蒸汽压P(kN.m ) 1.71 2.33 3.17 4.25 5.62***答案***依t =20℃查出p =p =2.33kN.m代入下式：H=H =0.622p /(P-p )=0.622×2.33/(101.3-2.33)=0.01464 kg水汽.kg 干空气。
依t=30℃查得：ps=4.25kN.m ,φ=2.33/4.25=0.548或依入H=0.622φ.p /(P-ψ.p )得：0.01464=0.62×4.25φ/(101.3-4.25φ)→φ=0.5482.（20分）题号8206 第8章知识点 200 难度中等某干燥器的生产能力为1000kg.h (产品），物料从含水量2%干燥至含水量0.2%（均为湿基）。
已知生产车间的气温为22℃，相对湿度为60%；空气离开干燥器时的温度为45℃，湿球温度为32℃。
干燥为等焓过程。
试求：(1)水分蒸发量；(2)离开干燥器时空气的体积流量为多少m .h ？(3)空气进入干燥器的温度；(4)热效率为多少？（附T-H图)***答案***1）水份蒸发量W：W=G (W -W )/(1-W )=1000×(0.02-0.002)/(1-0.02)=18.37kg水.h2)离开干燥器的空气体积流量V ：V =L.v =W.v /(H -H )依t =22℃,φ =60%查出H =H =0.01kg水汽.kg 干空气t =45℃ , t =32℃ , 查出H =0.026kg水汽.kg 干空气,v =0.94m .kg 干空气∴V =18.37×0.94/(0.026-0.01)=1079m .h3)空气进入干燥器的温度t :∵I =I 故可查出t =357K=84℃4)热效率h =[(t -t )/(t -t )]×100%=[(84-45)/(84-22)]×100%=62.9%3.（20分）题号8208 第8章知识点 200 难度中等某连续干燥器的生产能力为300kg.h (产品），现要将湿物料从含水量4%干燥至含量0.2%（均为湿基），湿空气的干球温度为39℃，湿球温度为22℃，经预热器预热到83℃后进入干燥器。
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_______________________________________。
13 干燥习题解答
pws 1.817 H w = 0.622 = 0.622 × = 0.011kg/kg pt − pws 101.3 − 1.817 α 而 (t 0 − t w ) k H A( H w − H )rw = αA(t − t w ) ⇒ H 0 = H w − k H rw 1.09 故 (20 − 16 ) = 0.00922kg/kg H 0 = 0.011 − 2455.5 ②出口空气的湿含量H2
55 37.40 0.928 0.395 0.047 0.055
60 47.01 1.373 0.479 0.040 0.049
70 72.31 3.956 0.880 020°C t as = 20°C
H , kg/kg H , kg/kg
D 35 = D 25 ( p 1 / p 2 ) × (T 2 / T1 )
1 . 75
= 0 . 143 × 10 − 4 m 2 /s
0.567
，空气的运动粘度为
α υ = 15.53 × 10 − 6 m 2 /s ，故有： / k H = 1.223(υ / D A )
= 1.325 ，又汽化潜热随温
空气 − 乙醇系统的 t - H 数据表
t ,°C ps , kPa
0 1.63 0.026 0.013 0.126 0.124
10 3.15 0.051 0.025 0.111 0.110
20 5.85 0.097 0.047 0.097 0.097
25 7.86 0.133 0.064 0.090 0.091
= (1.01 + 1.88 × 0.048) × 90 + 2492 × 0.048
查90℃时水的饱和蒸汽压值： p s = 525.8mmHg = 70.08kPa
第11章 干燥习题
第九章干燥习题填空与选择1. 饱和空气在恒压下冷却，温度由ｔ1降至ｔ2，此时其相对湿度，湿球温度，.露点。
2. 若维持不饱和空气的湿度H不变，提高空气的干球温度，则空气的湿球温度，露点，相对湿度。
(变大,变小,不变,不确定)3干燥操作中，干燥介质（不饱和湿空气）经预热器后湿度，温度。
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温度。
4已知在ｔ＝50℃、P＝1atm时，空气中水蒸汽分压Pv ＝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）5当空气的温度t 、湿度H 一定时，某物料的平衡含水量为X*，若空气的湿度H 下降，则平衡含水量。
6恒定干燥条件下，恒速干燥阶段属于控制阶段，降速干燥阶段属于控制阶段。
7物料中结和水分的多少与性质有关。
8物料中平衡水分的多少与性质和性质有关。
9恒速干燥阶段除去的水分为，降速干燥阶段除去的水分为和，整个干燥过程除去的水分是。
10常压下，湿度H 一定的湿空气，当气体温度t 升高时，其露点t d将，而当总压P 增大时，t d将。
11空气的饱和湿度Hs是湿空气的如下参数的函数：( ) 。
A. 总压及干球温度；B. 总压及湿球温度；C. 总压及露点；D. 湿球温度及焓。
12. 已知湿空气的下列哪两个参数，利用t-H图或H-I图，可以查得其他未知参数( )。
A. (t w ,t)B. (t d ,H)C. (p ,H)D. (I ,t w)13. 空气温度为ｔd，湿度为H d，相对湿度为Φ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. H1＞H dB. φd＞φ1C. H1＜H dD. φd＜φ114. 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。
15. 湿空气通过换热器预热时，该过程的经历为（）A. 等焓过程B. 等相对湿度过程C. 等容过程D. 等湿度过程计算题1、湿空气总压力101.33Pa，干球温度为40℃，露点为25℃, 试求:(1) 水气分压；(2)湿度；(3)相对湿度；(4)焓。
干燥习题(计算题)解答
习题解答7-25 已知湿空气的温度为20℃，水汽分压为2.335kPa ，总压为101.3kPa 。
试求： （1） 相对湿度；（2） 将此空气分别加热至50℃和120℃时的相对湿度； （3） 由以上计算结果可得出什么结论？解：（1）查表得20℃时水的饱和蒸汽压p S =2.335kPa,故相对湿度 %100%100335.2335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ 即空气已被水蒸汽饱和，不能作为载湿体。
（2）查表得50℃时水的饱和蒸汽压p S =12.34kPa,故相对湿度 %9.18%10034.12335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ 即温度升高后，?值减小，又可作为载湿体。
当总压为101.3kPa 时，温度升高到100℃水开始沸腾，此时它的最大蒸汽压为101.3kPa （等于外界压力）。
当温度为120℃时，蒸汽处于过热状态，饱和水蒸气压仍为101.3kPa,故相对湿度 %3.2%1003.101335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ （3）湿空气的温度升高后，其中的水汽分压不变，但水的饱和蒸汽压随温度的升高而增加，因此，?值减小，载湿能力增强，即升温对干燥有利。
7-26 已知在总压101.3kPa 下，湿空气的干球温度为30℃，相对湿度为50％，试求：（1）湿度；（2）露点；（3）焓；（4）将此状态空气加热至120℃所需的热量，已知空气的质量流量为400kg 绝干气/h ；（5）每小时送入预热器的湿空气体积。
解：（1）查得30℃时水的饱和蒸汽压p S =4.247kPa, 水汽分压：kPa p p S v 124.2247.45.0=⨯==ϕ 湿度 干气水汽/kg kg 0133.0124.23.101124.2622.0622.0=-⨯=-=v v p p p H （2）露点由kPa p v 124.2=，可查得对应的饱和温度为18oC ，即为露点。
（3）焓干气＝＋＝kg kJ Ht H I /2.640133.0249230)0133.088.101.1(2492)88.101.1(⨯⨯⨯+++=（4）所需热量kWh kJ t t Lc Q H 35.10/10726.3)30120()0133.088.101.1(400)(401=⨯=-⨯⨯+⨯=-=（5）湿空气体积hm t H v V H /5.35027330273)0133.0244.1773.0(400273273)244.1773.0(4004003=+⨯+⨯=++⨯==7-27 常压下某湿空气的温度为25℃，湿度为0.01kg 水汽/kg 干气。
化工原理干燥计算题
1、将在常压下温度为30℃、相对湿度为20%的新鲜空气，通过第一加热器加热到某温度后，在通过一喷水室进行绝热冷却增湿到饱和状态，得到温度为45℃的湿空气，在H-I 图上画出空气状态变化的过程示意图。
2、将在常压下温度为30℃、相对湿度为20%的新鲜空气，通过第一加热器加热到某温度后，再通过一喷水室进行绝热冷却增湿到饱和状态，最后通过第二加热器加热到温度为45℃、相对湿度为40%的湿空气，试在H-I 图上示意绘出空气状态变化情况。
3、一常压干燥器欲将1200kg/h 的湿含量为5%的湿物料干燥至1%(湿基),所用空气的t 0=20℃、ϕ0=75%、湿空气量V=2500m 3/h 。
干燥器出口空气的干球温度为50℃。
假定为绝热干燥过程。
又已知预热器以125 ℃的饱和水蒸气加热空气，其传热系数为40W/m 2℃，求单位面积预热器所需传热量（预热器热损失不计）。
3、X 1=5/95=0.0526 X 2=1/99=0.0101 G c = 1200(1-0.05)=1140kg/hW=1140(0.0526-0.0101)=48.45kg/h根据t 0 =20℃、ϕ0 =75% ，由t-H 图，查得H 0=0.011kg/kg 干气()()27320273011.0244.1773.027*******.1773.0000+⨯+=++=t H v H=0.844m 3/kg 干气L=2500/0.844=2961kg 干气/hH 2=W/L+H 1=48.45/2961+0.011=0.0274 kg/kg 干气I 0=(1.01+1.88×0.011)×20+2492×0.011=48.0kJ/kg 干气I 2=(1.01+1.88×0.0274)×50+2492×0.0274=121.3kJ/kg 干气绝热干燥过程I 1=I 2，即I 1=(1.01+1.88×0.011)t 1+2492×0.011=121.3t 1=91.1℃预热器：q p =2961×(121.3-48.0)/3600=60.3kW4．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 。
干燥计算题
干燥计算题(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--干燥一、填空1．在的总压下，在间壁式换热器中将温度为293K，相对湿度为80%的是空气加热，则该空气下列状态参数的变化趋势是：湿度：_____________，相对湿度：__________,露点t d_________。
2．在的总压下，将饱和空气的温度从t1降至t2, 则该空气下列状态参数的变化趋势是：湿度：_____________，相对湿度：__________，露点t d_________。
3．在实际的干燥操作中，常用____________来测量空气的湿度。
4．测定空气中水汽分压的实验方法是测量__________。
5．对流干燥操作的必要条件是___________________；干燥过程是__________相结合的过程。
6．在的总压下，已知空气温为40℃，其相对湿度为60%，且40℃下水的饱和蒸汽压为，则该空气的湿度为_____________kg/kg绝干气，其焓为_______kJ/kg绝干气。
7．在一定的温度和总压强下，以湿空气做干燥介质，当所用空气的湿度减少时，则湿物料的平衡水分相应__________，其自由水分相应___________。
8．恒定的干燥条件是指空气__________，____________，_____________均不变的过程。
9．恒速干燥阶段又称__________控制阶段，影响该阶段干燥速度的主要因素是_________；降速干燥阶段又称_________控制阶段，影响该阶段干燥速度的主要因素是_________。
10.在恒速干燥阶段，湿物料表面的温度近似等于__________。
11. 在常温和40℃下，测的湿物料的干基含水量X与空气的相对湿度之间的平衡关系为：当相对湿度=100%时，结合水含量为kg绝干料；当相对湿度=40%时，平衡含水量 X*= kg绝干料。
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干燥计算题
18、在连续干燥器中将物料自含水量为0.05干燥到 0.005 （均为干基），湿物料的处理量为1.6kg/s ，操作压强为 1.103KP a 。
已知空气初温为20℃，其饱和蒸汽压为2。
334KP a ，相对湿度为0.5 ，该空气被预热到125℃后进入干燥器，要求出干燥器的空气湿度为0.02KgH 2O/Kg 绝干气。
假设为理想干燥过程，预热器热损失可忽略，试求：
（1）空气离开干燥器的湿度
（2）绝干空气的消耗量，Kg/s
干燥器的热效率。
(天大97/8)
18解：
G C =G 1（1-w 1）=1.6×(1-0.0476)=1.52kg/s
I 1=(1.01+1.88H 0)t 1+2490H 0
=(1.01+1.88×0.007)×125+2490×0.007=145.3kJ/kg
I 0=(1.01+1.88×0.007)×20+2490×0.007=37.9kJ/kg
I 1=I 2,H 1=H 2
t 2=(145.3-2490×0.024)/(1.01+1.88×0.024)=81℃
Q=L(I 1-I 0)=431.7KJ/s
W=G C (X 1-X 2)=0.068Kg/s
19、有一连续干燥器在常压下操作。
生产能力为 1000Kg/h （以干燥产品计），物料水分由 12℅降到 3℅（均为湿基），空气的初温为 25℃，湿度为 0.01Kg/Kg 。
经预热器后升温到70℃，干燥器出口废气温度为 45℃，干燥器进出口空气焓值相等，试求：
（1）废气的湿度
0476.005
.105.01007.0334.25.03.101334.25.0622.0622.01110==+==⨯-⨯⨯=-=
X X w p P p H s s ϕϕ()()s kg H H X X G L C /02.4007
.0024.0005.005.052.11221=--⨯=--=()()%6.417
.4318188.12490068.088.124902=⨯+=+=
Q t W η
(2)空气的用量（ m3/h，初始状态下）。
（浙大97/10）19解：G C=G2(1-w2)=1000(1-0.03)=970kg/h
I
2=I
1
(1.01+1.88H
0)t
1
+2490H
=(1.01+1.88H
2
)t
2
+2490H
2
v H =(0.772+1.244H
)298/273
=(0.772+1.244×298/273=0.856m3/kg
L S =L/v
H
=10185/0.856=1.2×104m3/h
20、用连续干燥器干燥含水1.5%（湿基）的物料，干燥器对湿物料的处理能力 G1=2.56Kg/s，物料进口温度为 25℃，产品出口温度为 35℃，其中含水 0.2℅（湿基）。
绝干物料的比热为 1.842KJ/Kg.K，原湿空气的湿度为 0.0165Kg/Kg，在预热器内加热到 95℃后再送入干燥器，干燥器中不再补充热量。
已知空气离开干燥器时干球温度为65℃，干燥器的热损失为586KJ/Kg汽化水。
试求：
（1）干燥产品流率
（2）空气消耗速率（ Kg干空气/s）(浙大98/10)
解：G1(1-w1)=G2(1-w2)
W=G
1w
1
-G
2
w
2
=2.56×0.015-2.53×0.002=0.03kg/s
G
C =G
1
(1-w
1
)=2.56(1-0.015)=2.52kg/s
I 1=(1.01+1.88×0.0165)×95+2490×0.0165=140.0kJ/kg ()
020
.0
2490
45
88
.1
45
01
.1
01
.0
2490
70
01
.0
88
.1
01
.1
2
=
+
⨯
⨯
-
⨯
+
⨯
⨯
+
=
H
()()
h
kg
H
H
X
X
G
L
w
w
X
w
w
X
C/
10185
01
.0
020
.0
031
.0
136
.0
970
031
.0
97
3
1
136
.0
88
12
1
2
2
1
2
2
2
1
1
1
=
-
-
=
-
-
=
=
=
-
=
=
=
-
=
()()
s
kg
w
w
G
G/
53
.2
002
.0
1
015
.0
1
56
.2
1
1
2
1
1
2
=
-
-
=
-
-
=
由物料衡算 L(H 2-H 0)=W (1)
由热量衡算 L(I 2-I 1)+G C C m (θ2-θ1)+Q L W=0 (2)
I 2=(1.01+1.88H 2)t 2+2490H 2 (3)
联立（1）（2）（3）得：L=4.6 kg/s
H 2=0.023
21、湿度为0.02的湿空气在预热器中加热到 120℃后，通入绝热常压（总压 P=760mmHg ）干燥器，离开干燥器时空气的温度为 49℃，求离开干燥器时空气的露点 t d 。
水的饱和蒸汽压数据如下：
注：0℃水蒸汽的汽化潜热约为 2490KJ/Kg ，比热为 1.88KJ/Kg.℃ 。
干空气的比热为1.01KJ/Kg.℃。
(清华97/12)
解：等焓干燥 I 1=I 2
I 1=(1.01+1.88×0.02)×120+2490×0.02=175.5Kj/kg
I 2=(1.01+1.88H 2)+2490H 2
H 2=(I 1-1.01t 2)/(1.88t 2+2490)
=(175.5-1.01×49)/(1.88×49+2490)=0.049
由蒸汽压与温度的对应关系 t d =40℃
22、在常压连续干燥器中处理量为0.417kg/s 的湿物料自含水量为 47% 干燥到5%（均为湿基），采用循环废气操作，新鲜空气与废气混合后经预热器加热，再送入干燥器。
循环比（废气中绝干空气质量与混合气中绝干空气质量之比）为 0.8，新鲜空气的湿度 H 0=0.0116kg/kg 绝干气，温度为 52℃。
假设干燥过程为绝热过程，预热器的热损失可略。
试计算干燥过程mmHg H P H p p P p H s s s 5.55049
.0622.0760049.0622.0622.0222=+⨯=+=-=
的热耗量，并在 H-I图上定性画出湿空气的状态变化情况。
已知绝干空气比热为 1.01KJ/Kg.K，水蒸汽比热为 1.88KJ/Kg.K ，0℃时水蒸汽汽化潜热为2490KJ/Kg。
(清华98/10)
22解： G C=G1(1-w1)=0.417(1-0.47)=0.221
X
1
=0.47/(1-0.47)=0.887
X
2
=0.05/(1-0.05)=0.0526
I
=(1.01+1.88×0.0116)52+2490×0.0116=82.5kJ/s
由全系统物料衡算
L(H
2-H
)=G
C
(X
1
-X
2
)=0.184 (1)
对混合点作物料衡算
L
m =L+L’ H
m
=0.2H
+0.8H
2
(2)。