化工原理干燥实验结果分析

《化工原理实验》（传热、干燥 、蒸发）（总分100分）

一 选择题（每空2分，共30分）

1 对蒸汽-空气体系的传热实验，你认为 A 方案对强化传热在工程中是可行的。

A提高空气的流速 B 提高蒸汽的压强 C 采用过热蒸汽以提高传热温差 D 在蒸汽侧管壁上加装翅片

2在干燥实验中，提高空气的进口温度则干燥速率____A____；若提高进口空气的湿度则干燥速率_____B_______

A提高 B 降低 C 不变 D 不确定

3换热器中冷热流体一般为逆流流动，这主要是为了 B

A减少流动阻力 B减少冷却剂用量 C提高传热系数

4在换热器上输水器的作用是排放冷凝液，截留蒸汽，当其发生阻塞，会导致 C

A 不凝性气体增多 B被加热流体的流量增大 C 换热器的总传热系数减小 D 冷流体出口温度上升 5 湿空气经预热后，空气的焓增大，而 A

A

厢式干燥器干燥速率曲线的测定

一、实验目的：

1．熟悉常压下厢式干燥器的构造与操作

2．掌握物料在干燥条件不变时干燥速率曲线（U—X）的测定方法 二、实验原理

本实验是用不饱和的热空气作为干燥介质去干燥湿物料。即热量由空气传至被干燥的物料，以供应物料中水分汽化所需的热量。物料中的水分以扩散方式进入空气。水分的扩散过程分为两步，首先是由物料内部扩散到物料表面，然后由表面扩散到空气中。开始时，物料的内部水分能迅速达到物料表面，水分的去除速率为物料表面上水分的汽化速率所限制，此阶段称为表面汽化控制阶段。在此阶段内干燥速率不变，又称恒速干燥阶段。当物料中水分逐渐减少，水分不能及时由物料内部扩散到表面，为水分内部扩散速率所控制。此阶段称为内部扩散控制阶段。在此阶段内干燥速率开始不断降低，又称降速阶段。上述开始降速时的物料含水率称临界含水率。

影响干燥速度的因素很多，它与物料及干燥介质的情况都有关系，本实验在干燥条件——空气的湿度、温度及速度恒定不变下，对于同类的物料，当厚度及形状一定时，有如下函数关系：

u f(x) f( )

u

GcdX Gc X

()

Ad A

Xn

Gn Gc

Gc

Gn Gn 1 Gc(Xn Xn 1) Gc X

Xn

三、实验装置流程

本实验采

客观题

1， 根据塔内气液接触部件的结构型式不同，吸收和蒸馏设备的种类一般可分为两大类： 一类是 ，另一类是 。 2，选择塔型时，主要应考虑基本性能是：（1） ， （2） ，（3） ， （4） ，（5） 。

3，气体在塔内依靠 推动下，穿过每块塔板或填料层，而液体依靠 作用流经每块塔板或填料层。

4，有降液管式塔板上液层高度依靠 来控制，而无降液管式塔板上液层高度依靠 来控制。

5，泡罩塔板主要优点是 ， 。 主要缺点是

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tW?t，当tW?0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tW ，露点温度td ，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tW ，露点温度td ，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，

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） **

一、填空题：

1、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__________________。 2、干燥这一单元操作，既属于传热过程，又属______________。

3、 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，表示该湿空气的吸收水汽的能力_________；当φ=0时。表示该空气为___________。

4、 干燥速率曲线是在恒定干燥条件下测定的，其恒定干燥条件是指：_________________均恒定。

5、 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。

6、在一定空气状态下干燥某物料，能用干燥方法除去的水分为__________；首先除去的水分为____________；不能用干燥方法除的水分为__________。

7、已知某物料含水量X1=0.4kg水/kg绝干料，从该物料干燥速率曲线可知：临界含水量XC=0.25kg水/kg绝干料，平衡含水量X*=0.05kg水/kg绝干料，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

第十一章 固体干燥

1. 干燥是_______过程。

A：传质 B：传热 C：传热且传质 D：其它过程

2. 空气的湿含量一定时，其温度愈高，则它的相对温度_______。

A：愈低 B：愈高 C：不变 D：不确定

3. 当空气的t=tw=td时，说明空气的相对湿度φ_______。 A：＝100% B：＞100% C：＜100% D：-

4. 湿空气经预热后，空气的焓增大，而_______。

A：H，φ都升高 B：H不变φ降低 C：H，φ都降低 D：无法判断

5. 作为干燥介质的热空气，一般应是_______的空气 A：饱和 B：不饱和 C：过饱和 D：-

6. 在一定空气状态下，用对流干燥方法干燥湿物料时，能除去的水分为_______。

A：结合水分 B：非结合水分 C：平衡水分 D：自由水分

7. 恒速干燥阶段，物料的表面温度等于空气的_______。

A：干球温度 B：湿球

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ps＝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

实训一 四位一体多功能管路拆装实训

一、实训项目

1. 掌握流程图的识读

2. 认识管路拆装设备的管件

3. 根据提供的流体输送流程图，准确填写安装管线所需管道、管件、阀门、仪表的规格型号及数量等的材料清单；准确列出组装管线所需的工具和易耗品等领件清单并正确领取工具和易耗品。

4. 进行管线的组装、管道的试压、管线的拆除。

二、实训要求

1. 化工管路装拆的基本要求

化工管路布置的一般要求：在管路布置及安装时，主要考虑安装、检修、操作的方便及安全，同时尽可能减少基建费用，并根据生产的特点、设备的布置、材料的性质等加以综合考虑。

1) 化工管路安装时，各种管线应成平行铺设，便于共用管架，要尽量走直线，少拐弯，

少交叉，以节约管材，减小阻力，同时力求做到整齐美观；

2) 为便于操作及安装检修，并列管路上的零件与阀门位置应错开安装；

3) 管子安装应横平竖直，水平管其偏差不大于15mm/10m，垂直管其偏差不大于

10mm/10m；

4) 管路安装完毕后，应按规定进行强度和严密度试验；

5) 管路离地面的高度以便于检修为准，但通过人行道时,最低点离地面不得小于2m 2. 常见管件及阀门、流量计的安装要求：

转子流量计是用来测量管系中流体流量的，其安装有

实训一 四位一体多功能管路拆装实训

一、实训项目

1. 掌握流程图的识读

2. 认识管路拆装设备的管件

3. 根据提供的流体输送流程图，准确填写安装管线所需管道、管件、阀门、仪表的规格型号及数量等的材料清单；准确列出组装管线所需的工具和易耗品等领件清单并正确领取工具和易耗品。

4. 进行管线的组装、管道的试压、管线的拆除。

二、实训要求

1. 化工管路装拆的基本要求

化工管路布置的一般要求：在管路布置及安装时，主要考虑安装、检修、操作的方便及安全，同时尽可能减少基建费用，并根据生产的特点、设备的布置、材料的性质等加以综合考虑。

1) 化工管路安装时，各种管线应成平行铺设，便于共用管架，要尽量走直线，少拐弯，

少交叉，以节约管材，减小阻力，同时力求做到整齐美观；

2) 为便于操作及安装检修，并列管路上的零件与阀门位置应错开安装；

3) 管子安装应横平竖直，水平管其偏差不大于15mm/10m，垂直管其偏差不大于

10mm/10m；

4) 管路安装完毕后，应按规定进行强度和严密度试验；

5) 管路离地面的高度以便于检修为准，但通过人行道时,最低点离地面不得小于2m 2. 常见管件及阀门、流量计的安装要求：

转子流量计是用来测量管系中流体流量的，其安装有