化工原理第11章課后習(xí)習(xí)題答案

1、第八章 固體干燥習(xí)題解答1） 已知空氣的干燥溫度為60，濕球溫度為30，試計(jì)算空氣的濕含量H，相對(duì)濕度 ，焓I和露點(diǎn)溫度 。 2） 利用濕空氣的IH圖完成本題附表空格項(xiàng)的數(shù)值，濕空氣的總壓 。序 號(hào)干球溫度 0C 濕球溫度 0C濕 度kg水/kg絕干空氣相對(duì)濕度 0/0 焓kJ/kg絕干氣 露 點(diǎn) 0C水氣分壓 kPa 1 60 30 98 21 2 40 27 33 79 20 3 20 17 80 50 16 2 4 30 29 95 98 28 43） 濕空氣（ =20， ）經(jīng)預(yù)熱后送入常壓干燥器。試求：將空氣預(yù)熱到100所需熱量：將該空氣預(yù)熱到120時(shí)相應(yīng)的相對(duì)濕度值。4） 濕度為 的

2、濕空氣在預(yù)熱器中加熱到128后進(jìn)入常壓等焓干燥器中，離開干燥器時(shí)空氣的溫度為49，求離開干燥器時(shí)露點(diǎn)溫度。 解： I = +t2500H 等焓 I1 = I2 +t12500H1 = +t22500H2 +´ ´1282500´= + ´492500H2 H2 = 0.0498 kg水/kg干氣 p = 7510 Pa 查表得 td = 405） 在一定總壓下空氣通過(guò)升溫或一定溫度下空氣溫度通過(guò)減壓來(lái)降低相對(duì)濕度，現(xiàn)有溫度為40，相對(duì)濕度為70%的空氣。試計(jì)算：采用升高溫度的方法，將空氣的相對(duì)濕度降至20%，此時(shí)空氣的溫度為多少若提高溫度后，再采用減小總

3、壓的方法，將空氣的相對(duì)濕度降至10%，此時(shí)的操作總壓為多少解： (1) t = 40時(shí)查表 ps = ， p = jps = ´ = KpaH1 = H2 p = p= 查表得 t = (2) t不變 ps = 由, j = 10% 查圖得 H = 水/kg干空氣 P= 6） 某干燥器冬季的大氣狀態(tài)為 ， ，夏季空氣狀態(tài)為 ， 。如果空氣離開干燥器時(shí)的狀態(tài)均為 ， 。試分別計(jì)算該干燥器在冬、夏季的單位空氣消耗量。 7） 在常壓連續(xù)干燥器中，將某物料從含水量10%干燥至%（均為濕基），絕干物料比熱為(kg.)，干燥器的生產(chǎn)能力為3600kg絕干物料/h，物料進(jìn)、出干燥器的溫度

4、分別為20和70。熱空氣進(jìn)入干燥器的溫度為130，濕度為0.005kg水/kg絕干空氣，離開時(shí)溫度為80。熱損失忽略不計(jì)，試確定干空氣的消耗量及空氣離開干燥器時(shí)的溫度。 8）在常壓連續(xù)干燥器中，將某物料從含水量5%干燥至%(均為濕基)，絕干物料比熱為(kg.)，干燥器的生產(chǎn)能力為7200kg濕物料/h，空氣進(jìn)入預(yù)熱器的干、濕球溫度分別為25和20。離開預(yù)熱器的溫度為100，離開干燥器的溫度為60，濕物料進(jìn)入干燥器時(shí)溫度為25，離開干燥器為35，干燥器的熱損失為580kJ/kg汽化水分。試求產(chǎn)品量、空氣消耗量和干燥器熱效率。 9） 采用廢氣循環(huán)干燥流程干燥某物料，溫度 為20、相對(duì)濕度 為70%

5、的新鮮空氣與干燥器出來(lái)的溫度 為50、相對(duì)濕度 為80%的部分廢氣混合后進(jìn)入預(yù)熱器，循環(huán)的廢氣量為離開干燥器廢空氣量的80%?；旌蠚馍邷囟群笤龠M(jìn)入并流操作的常壓干燥器中，離開干燥器的廢氣除部分循環(huán)使用外，其余放空。濕物料經(jīng)干燥后濕基含水量從47%降至5%，濕物料流量為 ，設(shè)干燥過(guò)程為絕熱過(guò)程，預(yù)熱器的熱損失可忽略不計(jì)。試求：新鮮空氣的流量；整個(gè)干燥系統(tǒng)所需熱量；進(jìn)入預(yù)熱器濕空氣的溫度。    10）某干燥系統(tǒng)，干燥器的操作壓強(qiáng)為 ，出口氣體溫度為60，相對(duì)濕度為72%，將部分出口氣體送回干燥器入口與預(yù)熱器后的新鮮空氣相混合，使進(jìn)入干燥器的氣體溫度不超過(guò)90、相對(duì)濕度為10

6、%。已知新鮮空氣的質(zhì)量流量為 ，溫度為20，濕度為 ，試求：空氣的循環(huán)量為多少新鮮空氣經(jīng)預(yù)熱后的溫度為多少度預(yù)熱器需提供的熱量。 解: B點(diǎn)：60 j = 72% 查圖H = 0.16kg水/kg干空氣tHAMBM點(diǎn)：90 j = 10% 查圖H = 0.048kg水/kg干空氣AMB在一直線上 A點(diǎn)：H = 水/kg干空氣, t = 127 W = kg干空氣/s W = W(1+H) = ´(1+ = kg/sQ = ´+´ ´(12720) = kJ/s 11）干球溫度 為20、濕球溫度為15的空氣預(yù)熱至80后進(jìn)入干燥器，空氣離開干燥器時(shí)

7、相對(duì)濕度 為50%，濕物料經(jīng)干燥后濕基含水量從50%降至5%，濕物料流量為2500kg/h。試求：若等焓干燥過(guò)程，則所需空氣流量和熱量為多少若熱損失為120kW，忽略物料中水分帶入的熱量及其升溫所需熱量，則所需空氣量和熱量又為多少干燥器內(nèi)不補(bǔ)充熱量。12）某濕物料在常壓理想干燥器中進(jìn)行干燥，濕物料的流率為 ，初始濕含量（濕基，下同）為%，干燥產(chǎn)品的濕含量為%?？諝鉅顩r為：初始溫度為25、濕度為 ，經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)干燥器的溫度為160，如果離開干燥器的溫度選定為60或40，試分別計(jì)算需要的空氣消耗量及預(yù)熱器的傳熱量。又若空氣在干燥器的后續(xù)設(shè)備中溫度下降了10，試分析以上兩種情況下物料是否返潮解： (1

8、) w1= ，w2= ，kg水/kg干物料 kg水/kg干物料絕干物料：Gc = G1(1w1) = 1´(1 = kg/s水分蒸發(fā)量：W= Gc(X1X2) = kg/s空氣消耗量： H1= H0 = kg水/kg干空氣t2 = 60時(shí) 干燥為等焓過(guò)程 查圖H2 = 0.0438 kg水/kg干空氣L = kg干空氣/sQ = L(I1I0) = L+(t1t0)= ´ +´ ´(16025) = kJ/st2 = 40時(shí)，查圖H2 = 0.0521kg水/kg干空氣L = kg干空氣/sQ = L(II0) = kJ/s(2) H = 0.0438

9、kg水/kg干空氣時(shí) td = 38 50 不返潮H = 0.0521 kg水/kg干空氣時(shí) td = 40 30 返潮 13）常壓下已知25時(shí)氧化鋅物料在空氣的固相水分的平衡關(guān)系，其中當(dāng) 時(shí)， ，當(dāng) 時(shí)， 。設(shè)氧化鋅含水量 ，若與溫度為25、相對(duì)濕度 為40%的恒定空氣條件長(zhǎng)時(shí)間充分接觸，問(wèn)該物料的平衡含水量，結(jié)合水分和非結(jié)合水分分別為多少 解： x*= 0.007 kg水/kg干料結(jié)合水分 x = kg水/kg干料非結(jié)合水 x = = kg水/kg干料14）由實(shí)驗(yàn)測(cè)得某物料干燥速率與其所含水分直線關(guān)系。即 。在某干燥條件下，濕物料從60減到50所需干燥時(shí)間60分鐘。已知絕干物料重45， 平

10、衡含水量為零。試問(wèn)將此物料在相同干燥條件下，從初始含水量干燥至初始含水量的20%需要多長(zhǎng)時(shí)間 15）某物料經(jīng)過(guò)6小時(shí)的干燥，干基含水量自降至，若在相同干燥條件下，需要物料含水量從降至，試求干燥時(shí)間。物料的臨界含水量為，平衡含水量為，假設(shè)在將速階段中干燥速率與物料自由含水量 成正比。  16）在恒定干燥條件下的箱式干燥器內(nèi)，將濕染料由濕基含水量45%干燥到3%，濕物料的處理量為8000濕染料，實(shí)驗(yàn)測(cè)得：臨界濕含量為30%，平衡濕含量為1%，總干燥時(shí)間為28h。試計(jì)算在恒速階段和降速階段平均每小時(shí)所蒸發(fā)的水分量。 解：w1 = 0.45 kg水/kg干料 w2 = 0.03 kg水/kg

11、干料 同理 X0 = 0.429 kg水/kg干料 X* = 0.01 kg水/kg干料 t = 28h t1 = t2 又 t1+ t2 = t = 28h t1 = t2 = Gc = 8000×(1 = 4400 kg干料kg水/h kg水/h17）在恒定干燥條件下進(jìn)行干燥實(shí)驗(yàn)，已測(cè)得干球溫度為50，濕球溫度為43.7，氣體的質(zhì)量流量為 ，氣體平行流過(guò)物料表面，水分只從物料上表面汽化，物料由濕含量 變到 ，干燥處于恒速階段，所需干燥時(shí)間為1小時(shí)，試問(wèn)：如其它條件不變，且干燥仍處于恒速階段，只是干球溫度變?yōu)?0，濕球溫度變?yōu)?8.3，所需干燥時(shí)間為多少如其它條件不變，且干燥仍處于恒速階段，只是物料厚度增加一倍，所需干燥時(shí)間為多少 解：(1) t = 50，tw = 43.7，rtw = kJ/kg，t1 = 1ht = 80， tw = 48.3，rtw = kJ/kg (2)