化工原理固体干燥课后答案

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

。

解：查表得tw?300C时ps,tw?4.247kPaHs,tw?0.622Ps/(p?ps)?0.0272H?Hs,tw?[(t?tw)/rtw](?/KHh)300C时t?600Crtw?2427?/KH?1.09

?H?0.0137

ps?19.923kPa由H?0.0137求得此时p?2.18kPa???p/ps?1100?I?(1.01?1.88?0.0158)?60?2490?0.0158?96.44kJ/kg干空气由ps?2.18kP,a查表得t?18.40C?td?18.40C2） 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 湿球温度 湿 度 0相对湿度 焓 0/0 13.3 33 80 95 kJ/kg绝干气 98 79 50 98 露 点 0C 21 20 16 28 水气分压 kPa 2.5 2.4 2 4 C 0C 1 2

第七章 干 燥

湿空气的性质

【7-1】湿空气的总压为101.3kPa，(1)试计算空气为40℃、相对湿度为??60%时的湿度与焓；(2)已知湿空气中水蒸气分压为9.3kPa，求该空气在50℃时的相对湿度?与湿度H。

解 湿空气总压p?101.3kPa

(1)??0.6，40℃时水蒸气的饱和蒸气压ps?7.375kPa 湿度

H?0.622?psp??ps?0．622?0.6?7.375101.3?0.6?7.375?0.0284kg水/kg干气

焓 I??1.01?1.88H?t?2492H = (1.0?1.1?88.00?)28?4(2) 湿空气中水汽分压pV?9.3kPa 50℃时水的饱和蒸气压ps?12.34kPa 相对湿度 ?湿度

?pVpspVp?pV?9.312.34?0．75440?.249?2k0J.0k2 g8/41133

9.3?0.0629kg水／kg H?0.622=0．622?101.3?9.3干气

【7-2】空气的总压为101.33kPa，干球温度为303K，相对湿度??70%，试用计算式求空气的下列各参数：(1)湿度H；(2)饱和湿度Hs；(3)露点td；(4)焓I；(

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） **

《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

化工原理课后习题解答

（夏清、陈常贵主编

.化工原理.天津大学出版社.）

东哥整理 2012.6.24

第一章 流体流动

1. 某设备上真空表的读数为 13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地区大气压强为 98.7×10 Pa。

解：由 绝对压强 = 大气压强 – 真空度 得到：

设备内的绝对压强P绝 = 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa

=8.54×103 Pa

设备内的表压强 P表 = -真空度 = - 13.3×10 Pa

2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/? 的油品，油面高于罐底 6.9 m，油面上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔，其中心距罐底 800 mm，孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ，

问至少需要几个螺钉？

分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力 即 P油 ≤ ζ螺

解：P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762 150.307×103 N

ζ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×

第二章 吸收习题解答

1从手册中查得101.33KPa、25℃时,若100g水中含氨1g,则此溶液上方的氨气平衡分压为0.987KPa。已知在此组成范围内溶液服从亨利定律,试求溶解度系数H(kmol/ (m3·kPa))及相平衡常数m。 解: (1) 求H 由PNH3??CNH3H.求算.

已知:PNH3??0.987kPa.相应的溶液浓度CNH3可用如下方法算出:

以100g水为基准,因为溶液很稀.故可近似认为其密度与水相同.并取其值为

1000kg/m3.则:

1CNH3?17?0.582kmol/m3100?1 1000CNH30.5823?H???0.590kmol/(m?kPa)?PNH30.987yNH3??mNH3xNH3P1(2).求m.由17xNH3??0.01051100?1718yNH3?0.00974m???0.928xNH30.0105yNH3??PNH3??0.987?0.00974101.33

2: 101.33kpa、1O℃时,氧气在水中的溶解度可用po2=3.31×106x表示。式中:Po2为氧在气相中的分压,kPa、x为氧在液相中的摩尔分数。试求在此温度及压强下与空气充分接触后的水中,每立方米溶有多少克氧.