干燥例题
化工原理(干燥部分)习题与解题指导
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p s＝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t d、绝热饱和温度ｔas和湿球温度t w。
解：露点t d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℃②用式5-3求温度下的饱和湿度Ｈas，即查出29.21℃时水的饱和蒸汽压为4054Pa，汽化潜热为2425.48kJ/kg，故kg／kg绝干气③用式5-7a求ｃH，即kJ/(kg.℃)④用式5-14核算。
干燥例题讲解
干燥[例1] 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，表示该湿空气吸收水汽的能力；当φ＝0时，表示该空气为。
[解题思路]相对湿度φ表示了空气中水汽含量的相对大小，φ＝1，表示空气已经达到饱和状态，不能再吸收任何水汽；φ越小，表示空气尚可吸收更多的水汽。
这一概念必须熟练掌握，在有关于燥的计算中要多次涉及。
【答案】弱；绝干空气[例2] 已知某物料含水量为0.4千克／千克干料，从该物料干燥速率曲线可知：临界含水量为0.25千克／千克干料，平衡含水量为0.05千克／千克干料，则物料的非结合水分为，结合水分为，自由水分为，可除去的结合水分为。
[解题思路]结合水与非结合水、平衡水分与自由水分是物料中水分含量的两种不同的区分方式。
它们之间的关系可用下面的方程简单地表示：物料总含水量＝非结合水量十结合水量＝自由含水量十平衡含水量自由含水量＝非结合水量十可除去的部分结合水量平衡含水量＝不可除去的部分结合水量[答案] 0.15；0.25；0.35；0.2(单位：千克／千克干料)[例3] 在101．3kPa下，不饱和湿空气的湿度为298K，相对湿度为50％，当加热到373K时，该空气的下列状态参数将如何变化?(只填变化的趋势)湿度，相对湿度，湿球温度，露点，焓。
[解题思路] 此题主要判断湿空气的状态变化，可以从湿度、相对湿度等的定义出发获得结果，也可借助空气—水系统的焓—湿因得到答案。
需要注意的是，露点是一个与空气温度无关的参量。
【答案】不变；降低；升高；不变；增加[例4] 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？。
[解题思路] 这是一个活用概念的题。
在不饱和空气中，湿衣服的湿球温度t w<t，而当t w<0时可能结冰。
[答案] 有[例5] 当湿度和温度相同时，相对湿度φ与总压p的关系是( )。
A．成正比B成反比C．无关 D . φ与p s成正比[解题思路]在相同的H值和温度t(即相同的饱和蒸气压p s)下，当总压由p降低至p’，设其对应的相对湿度由φ变为φ’，其间变化可由下列关系表示为[答案] A[例6] 湿空气的湿球温度与其绝热饱和温度有何区别和联系?[解题思路] 对于水蒸气—空气系统，湿球温度t w和绝热饱和温度t as在数值上近似相等，且两者均为初始湿空气温度和湿度的函数。
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
干燥复习题(2010)
干燥复习题(附答案)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. 工程上要提高湿空气中______________称为增湿。
***答案*** 水蒸汽含量4. 干燥器内部无补充加热的情况下，进干燥器的气体状态一定，干燥任务一定，则气越＿＿＿，干燥器的热效率越＿＿＿。
体离开干燥器的湿度H2***答案*** 大; 高5. 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6. 现准备干燥要求磨损不大，而产量较大的粒状物料时，可选用_________________干燥器干燥较适合。
***答案*** 转筒7. 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8. 根据水分与物料的结合方式不同，其物料中的水分可分______________________。
***答案*** 吸附水分、毛细管水分、溶胀水分9. 某物料含水量为0.5 kg水.kg1-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.kg1-绝干料，则此物料的自由水分为_____________。
***答案*** 0.4 kg水.kg1- 绝干料10. 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， 0.59811. 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12. 由干燥速率曲线可知恒速干燥阶段所除去的水分是__________，降速干燥阶段除去的水分是_______________。
干燥
H H s ,t w c H (t t w ) rw
t tw 气体
b. 湿球温度的测定 物料充分湿润，湿分在物料表面的汽化和在液面上汽化 相同。 物料经过预热，很快达到稳定的温度，由于对流传热强 烈，物料温度接近气体的湿球温度 tw。
对于空气-水系统， tw<100℃。当气体的湿度一定时，气 体的温度越高，干、湿球温度的差值越大。
干燥条件越好。 2.确定空气的状态点，查找其它参数 两个参数在曲线上能相交于一点，即这两个参数是独立参 数，这些参数才能确定空气的状态点。 3.确定绝热饱和冷却温度 1）等I干燥过程 等焓干燥过程又称绝热干燥过程。 a.不向干燥器重补充热量，即QD=0. b.忽略干燥器向周围散失的热量，即QL=0. c.物料进出干燥器的焓相等，即G(I2’ _ I1’ )=0 沿等I线 ，空气t1 、t2意志，即可确定H1 、H2。 2）等H干燥过程 恒压下，加热或冷却过程。
结论：当物料充分湿润时，可以使用高温气体做干燥介 质而不至于烧毁物料。例如，可以使用500℃的气体烘干 淀粉。
对初始温度为 20℃、相对湿度为 80% 的常压空气
t℃ tw ℃ 20 17.62 60 28.36 100 35.76 200 47.63 500 64.43
(3)绝热饱和冷却温度tas 绝热饱和过程 (Adiabatic saturation process)： 高温不饱和空气与水在绝热条件下进行传热、传质并达到 平衡状态的过程。达到平衡时，空气与水温度相等，空气 被水的蒸汽所饱和。 绝热饱和冷却温度：不饱和的湿空气 等焓降温到饱和状态时的温度。
化工原理试卷
第十三章：干燥一、本章学习目的通过本章的学习，应熟练掌握表示湿空气性质的参数，正确应用空气的H–I 图确定空气的状态点及其性质参数；熟练应用物料衡算及热量衡算解决干燥过程中的计算问题；了解干燥过程的平衡关系和速率特征及干燥时间的计算；了解干燥器的类型及强化干燥操作的基本方法。
二、本章思考题1、工业上常用的去湿方法有哪几种？2、对干燥设备的基本要求是什么？常用干燥设备有哪些？各有何特征？3、选择干燥器的主要依据是什么？4、干燥过程中干燥介质的作用是什么？5、表征湿空气的性质的参数有哪些？6、什么叫湿度和相对湿度？湿空气的相对湿度大，其湿度也大，这种说法对吗？为什么？7、测定干球温度和湿球温度的何作用？8、干球温度、湿球温度和露点三者有何区别？9、湿球温度和绝热饱和温度有何区别？测定湿球温度和绝热饱和温度时，若水的初温不同，对测定的结果是否有影响？为什么？10、湿度图上有哪些参数线？怎样利用这些线来确定湿空气的状态参数？11、当湿空气的总压变化时，湿空气H–I图上的各线将如何变化? 在t、H 相同的条件下，提高压力对干燥操作是否有利? 为什么?12、作为干燥介质的湿空气为什么要先经预热后再送入干燥器？13、采用一定湿度的热空气干燥湿物料，被除去的水分是结合水还是非结合水？为什么？14、干燥过程分哪几种阶段？它们有什么特征？15、什么叫临界含水量和平衡含水量？16、干燥时间包括几个部分？怎样计算？17、干燥哪一类物料用部分废气循环？废气的作用是什么？18、影响干燥操作的主要因素是什么？调节、控制时应注意哪些问题？三、例题例题13-1：已知湿空气的总压为101.3kN/m2 ,相对湿度为50%，干球温度为20o C。
试用I-H图求解：(a)水蒸汽分压p；(b)湿度Ｈ；(c)热焓Ｉ；(d)露点t d；(e)湿球温度tw ；(f)如将含500kg/h干空气的湿空气预热至117o C，求所需热量Ｑ。
解：由已知条件：Ｐ＝101.3kN/m2，Ψ0＝50%，t0=20o C在I-H图上定出湿空气的状态点Ａ点。
干燥例题-物料衡算
采用常压干燥器干燥湿物料。
每小时处理湿物料1000kg，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20℃，湿度H0=0.009kg水/kg绝干空气，经预热器加热至120℃后进入干燥器中，离开干燥器时废气温度为40℃，若在干燥器中空气状态沿等焓线变化。
试求：(1)水分蒸发量W kg/s；(2)绝干空气消耗量L kg绝干气/s；(3)如鼓风机装在新鲜空气进口处，风机的风量应为多少m3/s? 解：(1) 物料衡算：W=Gc(X 1-X 2)湿基变干基：X 1=0.4/(1-0.4)=0.667 X 2=0.05/(1-0.05)=0.0526 Gc=1000(1-0.4)=600 （kg 绝干料/h ）∴ W=600(0.667-0.0526) =368.64kg/h=0.1024 kg/s(2) 物料衡算 ： 20W L H H =-其中 H 1=H 0=0.009 kg 水/kg绝干气干燥器出口空气湿度H未知？2确定干燥器出口状态可通过焓变和进出温度求算，本题：t1=120℃,t2=20℃；I1=I2I1=(1.01+1.88H1)t1+2490H1=1.01t1+ (1.88t1+2490)H1I2=(1.01+1.88H2)t2+2490H2=1.01t2+ (1.88t2+2490)H2∴H2=(1.01×120+(1.88×120+2490)×0.009-1.01×40)/(1.88×40+2490)=0.041 kg水/kg绝干气∴L=0.1024/(0.041-0.009)=3.1974 kg绝干气/s(3)体积流量：V=L×v H=3.1974[(0.772+1.244H0)(t0+273)/2 73]=3.1974[(0.772+1.244×0.009)×(20+ 273)/273]=2.69 m3/s。
干燥例题讲解概要
干燥[例1] 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，表示该湿空气吸收水汽的能力；当φ＝0时，表示该空气为。
[解题思路]相对湿度φ表示了空气中水汽含量的相对大小，φ＝1，表示空气已经达到饱和状态，不能再吸收任何水汽；φ越小，表示空气尚可吸收更多的水汽。
这一概念必须熟练掌握，在有关于燥的计算中要多次涉及。
【答案】弱；绝干空气[例2] 已知某物料含水量为0.4千克／千克干料，从该物料干燥速率曲线可知：临界含水量为0.25千克／千克干料，平衡含水量为0.05千克／千克干料，则物料的非结合水分为，结合水分为，自由水分为，可除去的结合水分为。
[解题思路]结合水与非结合水、平衡水分与自由水分是物料中水分含量的两种不同的区分方式。
它们之间的关系可用下面的方程简单地表示：物料总含水量＝非结合水量十结合水量＝自由含水量十平衡含水量自由含水量＝非结合水量十可除去的部分结合水量平衡含水量＝不可除去的部分结合水量[答案] 0.15；0.25；0.35；0.2(单位：千克／千克干料)[例3] 在101．3kPa下，不饱和湿空气的湿度为298K，相对湿度为50％，当加热到373K时，该空气的下列状态参数将如何变化?(只填变化的趋势)湿度，相对湿度，湿球温度，露点，焓。
[解题思路] 此题主要判断湿空气的状态变化，可以从湿度、相对湿度等的定义出发获得结果，也可借助空气—水系统的焓—湿因得到答案。
需要注意的是，露点是一个与空气温度无关的参量。
【答案】不变；降低；升高；不变；增加[例4] 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？。
[解题思路] 这是一个活用概念的题。
在不饱和空气中，湿衣服的湿球温度t w<t，而当t w<0时可能结冰。
[答案] 有[例5] 当湿度和温度相同时，相对湿度φ与总压p的关系是( )。
A．成正比B成反比C．无关 D . φ与p s成正比[解题思路]在相同的H值和温度t(即相同的饱和蒸气压p s)下，当总压由p降低至p’，设其对应的相对湿度由φ变为φ’，其间变化可由下列关系表示为[答案] A[例6] 湿空气的湿球温度与其绝热饱和温度有何区别和联系?[解题思路] 对于水蒸气—空气系统，湿球温度t w和绝热饱和温度t as在数值上近似相等，且两者均为初始湿空气温度和湿度的函数。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
r
t t w (H H)
w
1.09 w
N (t t )
Ar
w
w
t t′w tw
A A′
A
❖在湿球温度的计算式中，
k / H
之比值——。
( A ) 与空气的速度变化无关
(B ) 与空气速度的0.8次方成正比
(C )与空气速度的0.5次方成正比
求：（1）蒸发水分量kg/h；
(2) 需干空气量kg/h；
（3）干燥器截面为圆筒形，要求空气进干燥器的线速度
为0.5m/s, 求干燥器的直径。
解：（1）
X1
w1 1 w1
0.111
X2
0.01 1 0.01
0.010
GC 20(1 0.1) 18kg / h
❖当湿度和温度相同时，思相考对题湿度与总压的关系是—A—
( A )成正比(B )成反比 (C )无关 (D ) 与p0.8成正比
❖如需将空气减湿，应使气温—D—。
( A )高于湿球温度 (B ) 低于湿球温度
(C ) 高于露点
(D ) 低于露点
❖下面说法中，正确的是——D 。
①如空气温度降低，其湿度肯定不变
解：风机体积流率：Lv LvH
L W W H2 H1 H2 H0
vH
0.772
1.244 H 273 t
273
1.013 105 P
夏季比较t、 H0大，而W、 H2相同 所以夏季L和vH 都大，风机体积流率大，整个系 统阻力损失增大，风机全风压较大 按夏季选干燥系统的风机
4、如何区分结合水分和非结合水分？
c 1
c
1 A (N A )恒
GX cc
X ln c
2
A( N A )恒
X 2
答案：1.121h
X1
w1 1 w1
X2
w2 1w2
X1= 0.111 X2= 0.031 τ=τ1+τ2=1.121h
GC= G1(1-w1)= 45kg/h
例2：采用气流干燥器对某种物料进行干燥。每小时将200kg 湿物料由最初湿含量10％干燥到湿含量1％（以上均为湿基）。 空气经预热后的温度为100℃，相对湿度为5％，进入干燥器。 空气离开干燥器的温度为65℃，相对湿度为25％。
了毛细管力，这种毛细管力是水分由细孔移到固体表
面的推动力。
A 浓度差推动力
B 表面张力
C 摩擦力
D 重力
课本思考题
1、当湿空气的总压变化时，湿空气H-I图上的各线将如何变化？ 在t、H相同的条件下，提高压强对干燥操作是否有利？为什么？
解：我们以总压增大为例讨论各线的变化
（1）等t线 总压的变化对空气的温度没有影响，等t线不变
A A′ t
td
❖一定湿度的空气，随总压的降低，露点相应地—B —。
( A) 升高 (B ) 降低 ( C ) 不变 (D ) 不一定
❖若空气中湿含量及温度均提高以保持相对湿度不
变，则对同一物料，平衡含水量 不变 ，结合水 含量 不变 。
❖间歇恒定干燥时，如进入干燥器的空气中水汽分
压增加，温度不变，则恒速阶段物料温度 增大 ，
例1：某物料恒速干燥速率为1.9kg/m2h，现欲将每小时 50kg，含水量为10％（湿基）的物料干燥至3％ （湿基）。 已知干燥面积为3m2，临界含水量为10 ％（干基），平衡 含水量为1 ％（干基）。求所需干燥时间。（小时）
提示： （1）含水量均换算为干基。
（2）含水量均用自由含水量表示。
G (X X )
(D )不一定，与多种因素有关
❖在测量湿球温度时，空气速度需大于5m/s，
这是为了——减—少—辐—射—和—热—传—导—.的影响
❖真空干燥的主要优点是：——C
A 省钱
B 干燥速率缓慢
C 能避免发生不利反应 D 能避免表面硬化
❖有关降速干燥阶段物料内水分扩散机理的毛细管理论
认为：当水分蒸发时水和固体之间由于—B —而产生
❖在等速干燥阶段中，在给定的空气条件下，对干燥速
率正确的判断是——C。 A 干燥速率随物料种类不同有极大的差异。 B 干燥速率随物料种类不同有较大的差异。 C 各种不同物料的干燥速率实质上是相同的。
❖总压恒定时，某湿空气的干球温度一定，若露点温
度升高，以下参数如何变化？ P水汽 增大，H 增大，φ 增大， I 增大 ，tw 增大，
解：测湿球温度 空气向水传热速率=水汽化传热速率
St tw KH SH s H rtw
湿球温度与水的初始温度无关 测绝热饱和温度
湿空气放出显热=水汽化所需潜热
LvCH t tas Lv H as H rtas
绝热饱和温度与水的初始温度无关
3、对一定的蒸发量及空气离开干燥器时的湿度，问应 按夏季还是冬季的大气条件来选择干燥系统的风机？
由 H 0.622ps 导出：
HP
A
P ps 即： P
0.622 Ps HPs
tas td
=1.0
于是，P增大等 线上移。 =1.0
tas
-H
（5）蒸汽分压线
td
p-H P
p HP 0.622 H
H
p P p-H线向上平移
讨论： 总压增大时，露点温度和绝热饱和温度怎样变化？
2、测湿球温度和绝热饱和温度时，若水的初始温度不同， 对测定的结果是否有影响？为什么？
（2）等H 线
H 0.622 p 0.622 ps
P p
P ps
H
湿空气中水气的质量 湿空气中绝干空气的质量
nv Mv ng M g
总压增大时，空气和水的摩尔数都不变，等H线不变
（3）等I线
I=（1.01+1.88H）t+2490H t、H都不变，I不变
等I线不变
P P
P
I
＞P
（4）等 线
②如空气温度升高，其湿度肯定不变
( A ) 两种都对 (B )两种都不对
(C ห้องสมุดไป่ตู้ ①对②不对 (D ) ②对①不对
❖在一定的物料和干燥介质条件下
①临界湿含量是区分结合水和非结合水的分界点。 ②平衡湿含量是区分可除水分与不可除水分的分界点。
正确的判断是—D—。 A 两种都对 B两种都不对 C ①对②不对 D ②对①不对
X
非结合水
X B
B
总水分
结合水
二者区分是以湿物料与饱和空气接触时，物料的 平衡水分 为界线的
结合水分只与物料本身的特点有关，与空气状态无关
5、当空气的t、H一定时，某物料的平衡湿含量为X * ，若空 气的H下降，该物料的 X * 如何变化？
解：空气的H下降
p HP 0.622 H
空气中水气的分压减小,因此 减小,湿空气的 载湿能力增强,物料的平衡湿含量减小