化工原理練習(xí)題-干燥

...wd......wd......wd...固體枯燥填空題：1、溫度為40℃，水汽分壓為的濕空氣與水溫為30℃的水接觸，則傳熱方向為：，傳質(zhì)方向為。30℃和40℃下水的飽和蒸汽壓分別為和。答案2、冬季將洗好的濕衣服晾在室外，室外溫度在零度以上，衣服有無可能結(jié)冰，其原因是。答案：有，不飽和空氣的濕球溫度，當(dāng)時可能結(jié)冰3、在下，不飽和濕空氣的溫度為40℃，相對濕度為60%，〔1〕假設(shè)加熱至80℃，則空氣的以下狀態(tài)參數(shù)如何變化濕度，相對濕度，濕球溫度，露點溫度，焓?！?〕假設(shè)在等溫條件下使總壓減至?xí)r，則該空氣以下參數(shù)將如何變化濕度，相對濕度，濕球溫度，露點溫度，焓。〔變大，變小，不變〕答案：(1)不變，變小，變大，不變，變大；〔2〕不變，變小，變小，變小，不變。4、總壓恒定時，某濕空氣的干球溫度一定，假設(shè)其露點溫度增大，則以下參數(shù)如何變化，，，，。〔增大，減小，不變〕答案：增大，增大，增大，增大，增大5、總壓恒定時，某濕空氣的干球溫度一定，而濕球溫度增大，則以下參數(shù)如何變化，，，，。〔增大，減小，不變〕答案：增大，增大，增大，增大，增大6、不飽和濕空氣的干球溫度，濕球溫度，露點溫度的大小順序為。答案：＞＞7、枯燥這一單元操作，既屬于傳熱過程，又屬______________。答案：傳質(zhì)過程8、在同一房間里不同物體的平衡水汽分壓是否一樣；它們的含水量是否一樣；濕度是否相等。答案：是，否，是9、假設(shè)空氣中濕含量及溫度均提高以保持相對濕度不變，則對同一濕物料，平衡含水量，結(jié)合水含量。〔變大，變小，不變〕答案：不變，不變10、在一定溫度下，物料中結(jié)合水分和非結(jié)合水分的劃分是根據(jù)___________而定的；平衡水分和自由水分是根據(jù)__________而定的。答案：物料的性質(zhì)；物料的性質(zhì)和接觸的空氣狀態(tài)11、用某濕空氣枯燥物料至其含水量低于臨界含水量，則枯燥終了時物料外表溫度空氣濕球溫度?！玻迹?，＝〕答案：＞12、間歇恒定枯燥時，如進入枯燥器的空氣中水汽分壓增加，溫度不變，則恒速階段物料溫度，恒速階段枯燥速率，臨界含水量?！苍龃螅瑴p小，不變，不確定〕答案：增大，減小，減小13、等焓枯燥過程的條件是_______________________________________________。答案：枯燥器內(nèi)無補充熱，無熱損失，且被枯燥的物料帶進，帶出枯燥器的熱量之差可以忽略不計。14、某枯燥器無補充熱量及熱損失。則空氣通過枯燥器后，干球溫度，露點溫度，濕球溫度相對濕度，焓。〔變大，變小，不變〕答案：變小，變大，不變，變大，不變15、在連續(xù)枯燥過程中，經(jīng)常采用濕物料與熱空氣并流操作。其目的在于，其代價是。答案：目的：防止物料溫度過高，脫水速度過快，防止物料變形；代價：推動力減小，傳質(zhì)推動力減小，傳熱所需設(shè)備容積增大。16、恒速枯燥與降速枯燥階段的分界點，稱為______________；其對應(yīng)的物料含水量稱為_____________________。答案：臨界點、臨界含水量17、在枯燥過程中，采用中間加熱方式的優(yōu)點是：，其代價是。答案：優(yōu)點：〔1〕減小空氣用量，熱效率提高；〔2〕預(yù)熱溫度不必過高，防止物料變質(zhì)變形；〔3〕不必使用高溫?zé)嵩础４鷥r：推動力減小，傳質(zhì)推動力減小，傳熱所需設(shè)備容積增大。18、在枯燥過程中，采用廢氣再循環(huán)的目的是：，其代價是。答案：目的：〔1〕可增加氣速，提高傳質(zhì)和傳熱系數(shù)；〔2〕增加氣量可提高氣體分布均勻性；〔3〕可提高空氣預(yù)熱溫度，減少空氣用量，提高熱效率，又可防止物料過熱。代價：推動力減小，傳質(zhì)推動力減小，傳熱所需設(shè)備容積增大19、枯燥操作的必要條件是______________，枯燥過程是相結(jié)合的過程。答案：濕物料外表的水蒸汽分壓大于枯燥介質(zhì)中的水蒸汽分壓；傳質(zhì)過程與傳熱過程20、在常壓及25℃下水份在某濕物料與空氣之間的平衡關(guān)系為：相對濕度時,平衡含水量；相對濕度時,平衡含水量?，F(xiàn)該物料含水量為，令其與25℃,的空氣接觸,則該物料的自由含水量為,結(jié)合水含量為,非結(jié)合水的含量為---------答案：自由含水量，結(jié)合水量為；非結(jié)合水量選擇題：1、枯燥是〔〕過程。A.傳質(zhì)；B.傳熱；C.傳熱和傳質(zhì)。答案：C2、空氣的濕含量一定時，其溫度愈高，則它的相對濕度〔A〕。A.愈低、B.愈高；C.不變3、濕空氣經(jīng)預(yù)熱后，空氣的狀態(tài)參數(shù)焓增大，而〔B〕。A.Hφ都升高；B.H不變φ降低;C.Hφ都降低4、用熱空氣作為枯燥介質(zhì)，一般應(yīng)是〔B〕的空氣。A.飽和；B.不飽和；C.過飽和5、在恒速枯燥階段，物料的外表溫度維持在空氣的〔B〕。A.干球溫度；B.濕球溫度；C.露點6、固體物料在恒速枯燥終了時的含水量稱為〔C〕A自由含水量；B、結(jié)合水；C、臨界含水量7、將不飽和的空氣在總壓和濕度不變的情況下進展冷卻而到達飽和時的溫度，稱為濕空氣的〔C〕。A.濕球溫度；B.絕熱飽和溫度；C.露點8、當(dāng)枯燥為熱敏性的濕物料時，可選用〔D〕枯燥器較適合。A.氣流；B.廂式；C.轉(zhuǎn)簡；D.噴霧。9、當(dāng)枯燥一種團塊或者是顆粒較大的時物料，要求含水量降至降低時，可選用〔D〕枯燥器較適合。A.廂式；B.氣流；C.帶式；D.轉(zhuǎn)簡10、物料中非結(jié)合水與結(jié)合水的根本區(qū)別在于其產(chǎn)生的水蒸汽壓〔C〕同溫度下純水的飽和蒸汽壓。A.大于；B.小于；C.等于11、在一定的枯燥條件下，物料的臨界含水量隨物料厚度增加而〔A〕，而所需枯燥的時間〔A〕。A.增加；B.減少；C.不變12、物料中結(jié)合水與非結(jié)合水的根本區(qū)別在于其產(chǎn)生的水蒸汽壓〔C〕同溫度下純水的飽和蒸汽壓。A.等于；B.大于；C.小于13、濕空氣在預(yù)熱過程中不發(fā)生變化的狀態(tài)參數(shù)是(C)A.焓；B.相對濕度；C.露點溫度；D.濕球溫度。14、空氣的濕度與濕空氣以下哪些參數(shù)有關(guān)：(A)。A.總壓及干球溫度；B.總壓及濕球溫度；C.總壓及露點；D.濕球溫度及焓。15、總壓一定的濕空氣，其狀態(tài)參數(shù)〔〕有幾個是相互獨立(B)。A.2；B.3；C.4；D.516、空氣的干球溫度為ｔ，濕球溫度為ｔw，露點為ｔd，當(dāng)空氣的相對濕度φ＝80%時，則(B)A.；B.＞＞；C.＜＜；D.＞＝。17、枯燥操作的經(jīng)濟性主要取決于〔B〕A.能耗和枯燥速率；B.能耗和熱量的利用率；C.枯燥速率；D.枯燥介質(zhì)。18、濕空氣在溫度和總壓下，其濕度H為，則其比容應(yīng)為〔單位均為〕(A)。A.0.0628；B.1.673；C.0.0591；D.0.0224。19、濕物料在指定的空氣條件下被枯燥的極限含水量稱為(B)。A.結(jié)合水；B.平衡含水量；C.臨界含水量；D.自由含水量20、大量空氣和少量水長期接觸后水面的溫度等于空氣的〔B〕。A.干球溫度；B.濕球溫度；C.絕熱飽和溫度；D.露點溫度判斷題：1、〔×〕當(dāng)空氣狀態(tài)一定時，可用物料的平衡含水分來判斷枯燥能否進展的最大限度。2、〔×〕相對濕度φ值大小表示空氣中水分含量的相對大小。假設(shè)φ為1時，表示此空氣吸水汽的能力強。3、〔√〕影響降速枯燥速率的主要因素是物料的性質(zhì)，形狀。4、(√)枯燥過程中，假設(shè)增大空氣出口的濕度H時，可減少空氣消耗量，但卻使枯燥推動力下降。5、〔√〕在一定溫度下，物料中的平衡水分與自由水分的劃分只與物料本身性質(zhì)有關(guān)，而與空氣狀態(tài)無關(guān)。6、(√)物料的臨界含水量是劃分等速枯燥和降速枯燥階段的分界點。7、〔×〕恒速枯燥階段，所除去的水分為非結(jié)合水與結(jié)合水分。8、(√)對于飽和濕空氣，其露點、濕球溫度、干球溫度為同一數(shù)值。9、(×)濕物料分散的越細。其臨界含水量越高。10、〔×〕等速枯燥階段的枯燥速率越大，臨界含水量越高，降速階段會較早開場。11、〔√〕工程上采用中間加熱枯燥流程，好處可以提高熱效率。12、〔√〕平衡水分是在一定空氣狀態(tài)下，物料可能被枯燥的最大限度，假設(shè)在同一溫度下濕空氣的相對濕度減少，其物料的平衡水分也隨之減少。13、〔×〕枯燥操作中，濕空氣經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后，濕度增大。14、〔×〕在枯燥過程中首先除去的是結(jié)合水。15、〔√〕在濕空氣的～圖中，濕空氣的絕熱冷卻線即為等焓線。17、(√)濕基是指水在濕物料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。18、〔√〕等焓枯燥過程又稱絕熱枯燥過程，也稱為理想枯燥過程。19、〔√〕對于空氣一水蒸汽系統(tǒng)，當(dāng)空氣的流速較高時，空氣的濕球溫度近似等于其絕熱飽和溫度。20、〔√〕實際枯燥過程是指枯燥器有熱損失的枯燥過程。21、〔√〕濕球溫度計中的濕紗布的水溫恒定時，此溫度即為濕空氣的濕球溫度。五、計算題：1、濕空氣的總壓為、干球溫度為20℃、相對濕度50%。求其它使空氣的狀態(tài)參數(shù)。包括濕度、濕球溫度、絕熱飽和溫度、露點溫度、濕比熱和焓值。解：當(dāng)℃時的飽和蒸汽壓為℃對空氣～水系統(tǒng)其濕球溫度與絕熱飽和溫度數(shù)值上相等，以絕熱飽和溫度的計算為例，其計算公式為：設(shè)℃查得飽和蒸汽壓表得：℃再設(shè)℃查得飽和蒸汽壓表得：℃2、總壓為、溫度為40℃的濕空氣，含水量為濕空氣，求：〔1〕濕空氣的相對濕度；〔2〕將濕空氣的相對濕度降至10%，應(yīng)將濕空氣溫度上升至多少度解：〔1〕對濕空氣性質(zhì)計算及物料衡算均以絕干空氣為基準(zhǔn)。濕空氣中含有水汽的體積為：濕空氣中含有干空氣的體積為：干空氣的質(zhì)量為：由以上數(shù)據(jù)可求得濕度：。由℃時的飽和蒸汽壓表得，則〔2〕濕空氣加熱過程中，濕度保持不變，其水汽分壓也不變當(dāng)相對濕度為10%時，飽和蒸汽壓必須為，又飽和蒸汽壓表查得相對應(yīng)的蒸汽溫度為67.8℃；所以為使相對濕度降為10%，必須將溫度上升到67.8℃。6、濕空氣溫度為，總壓為，濕球溫度為30℃，試計算該濕空氣以下諸參數(shù)：〔1〕濕度；〔2〕相對濕度；〔3〕露點；〔4〕焓值；〔5〕濕比體積。解：由飽和水蒸氣表查得：℃時，，汽化潛熱為。在濕球溫度下，空氣的飽和濕度為：由濕球溫度計算式可求得空氣的濕度：〔2〕在干球溫度℃時，，由空氣濕度計算式可求得該空氣中的水汽分壓為：空氣的相對濕度：〔３〕在露點溫度下空氣剛好到達飽和態(tài)，空氣中的水汽分壓，、即為水在露點下的飽和蒸汽壓，查表可得℃。〔４〕假設(shè)以０℃的水及０〔５〕在壓強不太高時，濕空氣可視為理想氣體，其比容可由下式計算得到：7、某常壓等焓枯燥器，處理量為，濕物料濕基含水量5%,產(chǎn)品濕基含水量不高于1%；新鮮空氣溫度20℃，濕度為，空氣預(yù)熱至150℃后進入枯燥器，試求：〔1〕當(dāng)空氣出口溫度為40℃時，預(yù)熱器所需提供的熱量；〔2〕假設(shè)出口空氣在管路與旋風(fēng)別離器裝置中溫度下降了10答案：解：〔1〕根據(jù)預(yù)熱器的熱量衡算得到預(yù)熱器所需熱量為：先求:由物料衡算可知：等焓枯燥：，即℃〔2〕枯燥器出口溫度為40℃，經(jīng)過管路和旋風(fēng)別離器后溫度下降了30℃，此時假設(shè)濕空氣的水汽分壓小于飽和蒸汽壓，則不會發(fā)生返潮現(xiàn)象；查飽和水蒸汽壓30℃時，，濕空氣出口濕度為則水汽分壓：，會發(fā)生返潮現(xiàn)象。8、用連續(xù)并流枯燥器枯燥含水2%物料，物料出口溫度分別為25℃、35℃，產(chǎn)品要求汗水0.2%〔濕基，下同〕絕干物料比熱℃；空氣干球溫度為27℃，濕球溫度為20℃，預(yù)熱至90℃，空氣離開枯燥器時溫度為60℃；枯燥器無額外補充熱量，熱損失為；試求：〔1〕產(chǎn)品量；〔2〕絕干空氣用量和新鮮空氣體積流量；〔3〕預(yù)熱器耗熱量；〔4〕熱效率；〔5〕判斷產(chǎn)品是否會發(fā)生返潮現(xiàn)象。解：〔1〕產(chǎn)品量根據(jù)物料衡算可直接計算：〔2〕絕干空氣用量和新鮮空氣體積流量首先確定空氣出口狀態(tài)，此題非等焓枯燥，且空氣出口溫度，可用解析法確定空氣出口濕度。〔1〕計算值，根據(jù)條件水分蒸發(fā)量為℃枯燥器無額外補充能量，將以上數(shù)據(jù)帶入計算式，得：由新鮮空氣的干球溫度和濕球溫度從濕度圖上查得，代入〔1〕式得：絕干空氣量：新鮮空氣的比體積：新鮮空氣的體積流量為：〔3〕預(yù)熱器耗熱量〔4〕熱效率：由濕度圖查得：℃，可查得：℃，無額外補充能量，則熱效率為：〔5〕產(chǎn)品是否返潮：濕空氣出口狀態(tài)為：℃，，飽和蒸汽壓為其水汽分壓為：，∴不會發(fā)生返潮現(xiàn)象。9、某枯燥器的操作壓強為，出口氣體的溫度為60℃，相對濕度70%，將局部出口氣體返回枯燥器入口與新鮮空氣混合，使進入枯燥器的氣體溫度不超過90℃，相對濕度為12%。新鮮空氣的質(zhì)量流率為，溫度為20℃，濕度為，試求：〔1〕新鮮空氣的預(yù)熱溫度及空氣的循環(huán)量；〔2〕預(yù)熱器提供的熱量為多少假設(shè)將流程改為先混合后預(yù)熱，所需熱量是否變化解：在新鮮空氣中，干空氣的流量水在℃時的飽和蒸汽壓為，出口氣體的濕度為：水在℃時的飽和蒸汽壓為，出口氣體的濕度為：以混合點為控制體，對水分做物料衡算，可求出循環(huán)氣量為：以混合點為控制體做熱量衡算，可求出新鮮空氣的預(yù)熱溫度為將℃代入上式，求得空氣的預(yù)熱溫度為：℃預(yù)熱器所提供的熱量為：假設(shè)流程改為新混合后預(yù)熱，所需熱量為：所需熱量一樣10、某濕物料用熱空氣進展枯燥，空氣的初始溫度為20℃，初始濕含量為，為保證枯燥產(chǎn)品質(zhì)量，空氣進入枯燥器的溫度不得高于90℃。假設(shè)空氣的出口溫度選定為60℃，并假定為理想枯燥器，試求：將空氣預(yù)熱至最高允許溫度解：〔1〕對于理想枯燥器，氣體狀態(tài)的變化是等焓的，即蒸發(fā)每千克水分所需要的空氣量為：蒸發(fā)每千克水分所需要的供熱量為：此枯燥過程的熱效率為：11、采用常壓枯燥器枯燥濕物料。每小時處理量2000㎏，枯燥操作使物料的濕基含量由40%減至5%，枯燥介質(zhì)是濕空氣，初溫為20℃，濕度經(jīng)預(yù)熱器加熱至120℃后進入枯燥器中，離開枯燥器是廢氣溫度為40℃，假設(shè)在枯燥器中空氣狀態(tài)炎等焓線變化。試求：〔1〕水分蒸發(fā)量；〔2〕絕干空氣消耗量；〔3〕枯燥收率為95%時的產(chǎn)品量；〔4〕假設(shè)鼓風(fēng)機裝在新鮮空氣的入口處，風(fēng)機的風(fēng)量應(yīng)為多少解：〔1〕水分蒸發(fā)量：〔2〕絕干空氣消耗量：∵等焓枯燥，∴即：則蒸發(fā)的水分所消耗的絕干空氣量為：枯燥收率為95%時的產(chǎn)品量：假定枯燥過程中無物料損失，則枯燥產(chǎn)品量為：或者：枯燥收率的定義為：收率為95%的枯燥產(chǎn)品量為：風(fēng)機的風(fēng)量：鼓風(fēng)機裝在新鮮空氣入口處，故所輸送空氣的溫度為20℃，濕度為，此狀態(tài)下空氣的濕比容為：由計算得知完成給定生產(chǎn)任務(wù)所需絕干空氣量為，則其體積流量為12、有一常壓絕熱枯燥器，空氣進入加熱器前的狀態(tài)為℃，，出枯燥器的狀態(tài)為：℃，，濕物料處理量為5000㎏/h，含水，要求枯燥產(chǎn)品含水〔均為濕基含水量〕。試求：〔1〕離開預(yù)熱器時空氣的溫度和濕度；〔2〕預(yù)熱器中用的水蒸汽〔飽和〕加熱濕空氣，求飽和水蒸汽的用量〔預(yù)熱器損失為換熱量的5%〕解：〔1〕離開預(yù)熱器時空氣的溫度和濕度〔20℃水的飽和蒸汽壓為枯燥器絕熱，則枯燥過程近似為等焓過程，即：〔2〕飽和水蒸氣用量，先求預(yù)熱器的換熱量：故飽和水蒸氣用量為：13、某濕物料用熱空氣進展枯燥，空氣的初始溫度為20℃，初始濕含量為，為保證枯燥產(chǎn)品質(zhì)量，空氣進入枯燥器的溫度不得高于90℃。假設(shè)空氣的出口溫度選定為60℃，