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化工原理干燥习题

化工原理干燥习题
化工原理干燥习题

1.在101.325kPa下,不饱和湿空气的温度为40℃,相对湿度为60%,若加热至80℃,则

空气的下列状态参数如何变化?

湿度H_______,相对湿度?_______,湿球温度t w_______,露点t d_______,焓I________。(变大,变小,不变)

2.依据干燥速率曲线,干燥过程可分为两个阶段,即____________阶段和_____________

阶段。两个干燥阶段之间的交点C处的含水量称为___________________。

3.当干燥所用空气的相对湿度增加时,干燥终点处物料的平衡含水量会相应___________。

(增加,减少,不变)

6.已知常压下某湿空气的温度为20?C,水蒸气的饱和蒸气压为 2.3346kPa,湿度为0.014673kg/kg绝干气,试求:(1)湿空气的相对湿度?=_________,______作为干燥介质用。7.当湿空气的温度一定时,若湿度越高测得的湿球温度也________;若空气为水气所饱和,测得的湿球温度就是_______的温度。

1.湿球温度(t W)是湿空气和的函数,而绝热饱和温度t as是湿空气

和的函数;对湍流状态下的水蒸气-空气系统,t W和t as的大小关系为。

2.典型的干燥曲线可明显分为和两个阶段,两个阶段之

间的交点称为。

2.已知湿空气如下的哪两个参数,可利用H-I图查得其它未知参数。( ) A:H,p B:t,t d C:t w,I D:t as,I

二、选择(10分)

1、对于易溶气体,H值__________,K G_________ k G 。( )

A.很大,< B.很小,> C.很小,≈D.很大,≈

2、已知湿空气如下的哪两个参数、可利用H-I图查得其它未知参数。( )

A.H,P B.t,t d C.t w,I D.t as,I

三、问答题

1、干燥实验中,哪些干燥条件应恒定不变?在此条件下进行长时间干燥,最终能否得到绝干物料?

2、结合水与平衡水分有何区别和联系?

答:平衡水分是空气状态和物料特性的函数,对一定的物料,平衡水分随空气状态而变化。平衡水分是在一定空气状态下不能被干燥除去的水分,是干燥的极限。

结合水只与物料的特性有关,而与空气的状态无关。结合水是能与饱和湿空气平衡的湿物料所含水分的最低值,湿物料的含水量低于此值便会从饱和湿空气中吸收水分。

一般地,结合水的一部分是自由水分,其能被干燥除去;另一部分是平衡水分,其不能被一定状态的空气干燥除去。

3、 如何区别平衡水分和自由水分? (5分)

4、请示意性的画出湿空气的湿焓图,对于任意空气状态指出它的状态点:水气分压p ,湿度H ;焓I ;露点t d ;湿球温度t W ;相对湿度φ。

水气分压p , 湿度H ; 焓I ; 露点t d ; 湿球温度t W ; 相对湿度φ

画出图(2分)

并指出上述六个参数。(4分)

5、湿球温度

6、如何进行恒定干燥操作

三、请回答下列问题(10分) 3、(20分)某种湿物料在常压气流干燥器中进行干燥,湿物料的流量为1kg/s ,初始湿基含水量为3.5%,干燥产品的湿基含水量为0.5%。空气的状况为:初始温度为25℃,湿度为0.005kg 水分/kg 干空气,经预热后进干燥器的温度为140℃,若离开干燥器的温度选定为60℃,试计算需要的空气消耗量及预热器的传热速率。假设空气在干燥器内经历等焓过程,I=(1.01+1.88H )t+2490H 。

一、(20分)采用常压干燥器干燥物料,每小时处理2000kg ,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?C ,湿度H 0=0.009kg 水/kg 绝干空气,经预热器加热至120?C 后进入干燥器中,离开干燥器时废气温度为40?C ,若在干燥器中空气状态沿等焓线变化。已知湿空气焓的计算式为I=(1.01+1.88H)t+2490H ,试求: (1) 水分蒸发量W(kg/s);

(2) 绝干空气消耗量L(kg 绝干空气/s); (3) 干燥收率为95% 时的产品量;

(4) 如鼓风机装在新鲜空气入口处,风机的风量应为多少m 3/s 。 六、(共20分) 解:(1)水分蒸发量 s /205Kg .005

.0105

.04.036002000w 1w w G w 2211

=--?=--= (4分)

(2)绝干空气消耗量 1

2H H w

L -=

其中 H 1=H 0=0.009 kg 水/kg 绝干气 求H 2:

因 I 1 = I 2

2221112490H t )88H .101.1(2490H t )88H .101.1(++=++

222490H 40)88H .101.1(009.02490120)009.088.101.1(+?+=?+??+

解得 H 2 = 0.041 kg 水/kg 绝干空气

则 s kg /406.6009.0041.0205

.0L 绝干空气=-= (6分)

(3)s /351kg .0205.03600

2000

W G G 12=-=-=

或 s /351kg .005

.04

.0136002000w -1w 1G G 211

2=-?=-=

又 干燥收率的定义为 %100%1002

2?'=?=

G G 理论产品量实际产品量

η

所以 s kg G G /333.0%95351.022

=?=='η (6分) (4)C 20t 0?=,绝干空气水kg /009kg .0H 0= 时空气的湿比容为

273

273)244.1773.0(t

H v H ++= 273

20

273)009.0244.1773.0(+??+=

绝干空气kg m /842.03

= 体积流量

s m v L V H /394.5842.0406.63

=?=?= (4分)

在常压连续理想干燥器中,用风机把空气送至预热器,经120℃饱和蒸汽加热后进入干燥器以干燥某种湿物料,已知空气状况为:进预热器前湿空气中水气分压P 0 = 1.175Kpa ,温度为15℃,进干燥器前温度为90℃,出干燥器后温度为50℃,物料状况为:进干燥器前

X 1 = 0.15Kg 水/Kg 绝干料,出干燥器后X 2 = 0.01Kg 水/Kg 绝干料,干燥器生产能力为250Kg/h (按干燥器出口产品计),预热器总传热系数为50 w/(m 2

·℃)。求: 1 绝干空气消耗量; 2 风机送风量; 3 预热器传热面积。 注:H = 0.622 P 0 /(P- P 0);

υH =(1/29+H 0/18)×22.4×(t 0+273)/273; I H =(1.01+1.88H)t+2490H 1. 绝干物料流量:22250

248/110.01

G G kg h x =

==++绝干料 (1分) 水蒸发量:12()248(0.150.01)34.7/w G x x kg h =-=?-= (1分) 进预热器前:000 1.175

0.622

0.6220.0073/101.33 1.175

p H kg kg p p ==?=--绝干气(2分)

0000(1.01 1.88)2490(1.01 1.880.0073)1524900.007333.5/H I H t H kJ kg =++=+??+?=绝干气 (2分) 进干燥器前:100.0073/H H kg kg ==绝干气

1(1.01 1.880.0073)9024900.0073110/H I kJ kg =+??+?=绝干气 (2分) 出干燥器后:21110/H H I I kJ kg ==绝干气

即 222(1.01 1.88)502490110/H I H H kJ kg =+??+=绝干气

得 20.023/H kg kg =绝干气 (2分) 绝干空气耗量:2134.72210/0.0230.0073

w L kg h H H ===--干空气 (2分)

2. 风机送风量:

30

02731(

)22.41822/2918273

H H t V L L m h ν+==+??= (3分)

3. 预热器传热面积:

12()2210(11033.5)169100/47p H H Q L I I kJ h kw =-=?-== (2分)

(12015)(12090)

59.912015ln

12090

m t C ---?=

=?--

3

24710165059.9

p

m Q S m K T ?===?? (3分)

用热空气干燥某种湿物料,要求干燥产品为0.1kg/s ,进干燥器时湿物料温度为15℃,含水量13%(湿基),出干燥器的产品温度为40℃,含水量1%(湿基)。原始空气的温度为15℃,湿度为0.0073kg/kg ,在预热器采用200kPa (绝压)的饱和蒸汽加热至100℃进入干燥器,出干燥器的废气温度为50℃,湿度为0.0235kg/kg 。求: 1. 水分蒸发量W 及绝干空气消耗量L 。 2. 单位时间内预热器消耗热量Q p 。 3. 蒸汽消耗量D 。

注:200kPa (绝压)饱和蒸汽的汽化焓γ=2205(kJ/kg ); I 1-I 0=(1.01+1.88H 0)(t 1- t 0)

五(20分)

4. 物料进干燥器时干基含水量:kg kg w w X /149.013

.0113

.01111=-=-=

(1分)

物料出干燥器时干基含水量:kg kg w w X /0101.001

.0101

.01222=-=-= (1

分)

绝干物料流量:s kg W G G /099.0)01.01(1.0)1(22绝干料=-?=-= (2分)

水分蒸发量:s kg X X G W /01375.0)0101.0149.0(099.0)(21水分=-?=-=(4分)

绝干空气消耗量:s kg H H w L /849.00073

.00235.001375

.012绝干气=-=-=

(4

分)

5. 单位时间内预热器消耗热量:

kW t t H L I I L Q p 9.73)15100()0073.088.101.1(849.0)

)(88.101.1()(01001=-??+?=-+=-= (5

分)

3.蒸汽消耗量:h kg s kg Q D p

/6.120/0335.02205

9

.73===

=

γ

(3分) 五、(20分)

在常压绝热干燥器中将1500kg 湿物料从原始含水量18%降至1.5%(均为湿基)。250=t ℃、kg kg H /010.00=绝干气的空气在预热器中升温至90℃后进入干燥器,离开干燥器空气的温度为50℃。试求: (1) 完成上述干燥任务所需要的空气量;

(2) 预热器中加热蒸汽的消耗量(蒸汽的相变热为2205kg kJ /,忽

略预热器热损失); (3) 干燥系统的热效率;

(4) 通过恒定条件下的干燥实验测得,物料的临界含水量

kg kg X c /1.0=绝干料,平衡含水量kg kg X /01.0*=绝干料;

已知干燥面积为482m ,恒速阶段的干燥速率)/(2.22h m kg U c ?=,假定降速阶段干燥速率与自由含水量*)(X X -呈直线关系,则所需干燥时间为若干。

解:(1)所需空气量

kg w G G 1230)18.01(1500)1('11=-=-= 2195.018

10018

1111=-=-=

w w X

01532.05

.11005

.12=-=

X

kg X X G W 3.251)01523.02195.0(1230)('21=-=-= 0

2H H W

L -=

(1)

2H 由焓的衡算求得。对于绝热干燥过程,空气进出干燥器的焓值相等,即 22249050)88.101.1(01.0249090)01.088.101.1(H H +?+=?+??+

解得:kg kg H /02593.02=绝干气 将有关数值代入式(1),得到

kg L 410578.101

.002593.01

.253?=-=

绝干气

kg H L L w 44010594.1)01.01(10578.1)1(?=+?=+=新鲜气

(2)预热器中加热蒸汽的消耗量

kJ

t t H L Q p 6

401010055.1 )2590)(01.088.101.1(10578.1))(88.101.1(?=-?+?=-+=

加热蒸汽消耗量为

kg r Q W p

h 6.4782205

10055.16=?==

(3)干燥系统的热效率

对于绝热干燥过程,η可用两种方法计算

%57.616157.010

055.1)

5088.12490(1.253)88.12490(6

2==??+=+=

p Q t W η 或 %54.61%10025

905090%1000121=?--=?--=

t t t t η (4) 干燥时间

h

X X X X X X X X SU G c c c c 375.4]01

.001523.00.01

-0.10ln )01.010.0()10.02195.0[(2.2481230 ]*

*ln *)()[('

21=--+-?=

---+-=

τ

温度为20°C 、湿度为0.01kg/kg 绝干气的常压新鲜空气,经预热器预热至120°C 后用于干燥某湿物料。空气离开干燥器的温度为60°C 、湿度为0.05kg/kg 绝干气,湿物料进出干燥器的温度分别为30°C 、50°C ,湿基含水量分别为20%、5%,干燥产品流量为60kg/h ,湿物料的平均比热容为2.134kJ/(kg 湿物料.°C),忽略干燥系统的热损失。试求:

( 注:

L

m L

Q GC t W t t L Q I I G I I L Q +-+++-??≈+-+-=)()88.12490()(01.1)()(1220.2'1'

212θθ )

(1)新鲜空气的耗量;(2)干燥系统的热效率。

六、答:(1) 25.0%201%201=-=

X 053.0%

51%

52=-=X

)()(122121H H L G G X X G W -=-=-=

h Kg w G G /48%)201(*60)1(11=-=-=

)01.005.0(*)053.025.0(*48-=-∴L 所以 h Kg L /4.236绝干气= (2) 干燥的水分量h Kg X X G W /46.9)053.025.0(*48)(*21水=-=-=

总干燥的热量:

KW

Q GC t W t t L Q I I G I I L Q L

m L

85.307338.256049.2462256.35500)3050(*134.2*60)60*88.12470(*46.9)2060(*01.1*4.236)()88.12490()(01.1)()(1220.2'1'

212=++=+-+++-=+-+++-??≈+-+-=θθ

干燥系统热效率为

%1.80%100*85

.30733)

60*88.12490(*46.9%100*)88.12490(2=+=+=

∴Q t W η

七、计算题。(10分)

以空气为干燥介质干燥某种湿物料,新鲜空气用量为2100 Kg 新鲜空气/h ,温度为20℃,湿度为0.012 Kg 水/Kg 干气。空气经预热器加热至60℃后进入干燥器,离开时的温度为40℃。湿物料处理量为400 Kg/h ,温度由20℃升到35℃,含水量由10%干燥至0.5%(均为湿基),湿物料的平均比热容C m 为3.2 KJ/(Kg 绝干料.℃)。干燥器的热损失速率Q L 为1.2 KW 。若干燥过程可视为等焓过程。 试求:(1)水分的蒸发量,Kg/h 。(2)空气离开干燥器的湿度。(3)干燥器的热效率。

L m c Q c G t W t t L Q +-+++-=)()88.12490()(01.112202θθ

一、 (20分)

在常压间歇操作的厢式干燥器内干燥某种湿物料。每批操作处理湿基含水量为15%的湿物料500kg ,物料提供的总干燥面积为40m 2。经历4h 后干燥产品中的含水量可达到要求。操作属于恒定干燥过程。由实验测得物料的临界含水量及平衡含水量分别为0.11kg 水/kg 绝干料及0.002kg 水/kg 绝干料。临界点的干燥速率为1kg 水/(m 2?h),降速阶段干燥速率为直线。每批操作装卸物料时间为10min ,求此干燥器的生产能力,以每昼夜(24h )获得的干燥产品质量计。

一、(20分)

[解] 由题意可知,每批操作处理湿基含水量为15%,即

17

3

%151%151=-=

X

在恒速干燥阶段全部需要时间

h h X X SU G t C C 4830.0)11.017

3

(15.12)(11<=-?=-'=

(1) (10分)

由此可知干燥过程还需经历降速干燥阶段 其降速干燥阶段用的时间

*

2**1ln

X X X X U X X S G t C C C ---?'= (2)

其中11.0=C X ,002.0*=X

且 h t t 421=-

(3) 做物料衡算得

2

2111500X G X +=

+ (4)

每昼夜获得干燥产品质量

460

1024

2+=

G Q (5)

联立(1)(2)(3)(4)(5)解得

昼夜干燥产品/g 9.2467k Q = (10分)

六、计算题。(10分)

今有一干燥器,湿物料处理量为800kg/h 。要求物料干燥后含水量由30%减至4%(均为湿基)。干燥介质为空气,初温15℃,相对湿度为50%(湿度为H=0.005kg 水/kg 绝干空气),经预热器加热至120℃进入干燥器,出干燥器时降温至45℃,相对湿度为80%(湿度为H 2=0.052kg 水/kg 绝干空气)。 试求:(a )水分蒸发量W ;(5分)

(b )空气消耗量L 、单位空气消耗量l ;(5分) 六、(10分)解:(a )(5分)水分蒸发量W

已知G 1=800kg/h ,w 1=30%,w 2=4%,则

G c =G 1(1-w 1)=800(1-0.3)=560kg/h (1分) 429.03

.013

.011

1

1=-=

-=w w X (1分)

042.004

.0104

.012

2

2=-=

-=w w X (1分)

W =G c (X 1-X 2)=560×(0.429-0.042)=216.7kg 水/h (2分) (b )(5分)空气消耗量L 、单位空气消耗量l

空气通过预热器湿度不变,即H 0=H 1。 (1分)

4610005.0052.07.2160212=-=-=-=H H W H H W L kg 绝干空气/h (2分) 3.21005

.0052.01

102=-=-=H H l kg 干空气/kg 水 (2分)

1.

(20分)有一连续干燥器在常压下操作,生产能力为1000 kg/h (以干燥产品计)。物料水分由12%降至3%(均为湿基),空气的初温为25℃,湿度为0.01 kg 水/kg 干空气,经预热器后升温至70℃,干燥器出口废气的干球温度为45℃。 设空气在干燥器进出口处焓值相等。试求: (1)在H-I 图上表示空气的状态变化过程; (2)初始状态下的空气用量为多少m 3/s ? (I=(1.01+1.88H)t+2500 H ,273

273)

244.1772.0(10t H v H

++=)

3(20分)解:(1)(10分)干燥系统示意图见附图1。在H-I 图上的空气状态变化见附图2.

t 0H 0

w =0.12

G 2=1000 kg/h

附图1 干燥系统示意图

I

t 0

t 2t 附图2 空气状态变化图

(10分)

(2)(10分)求空气用量

蒸发水分量 kg/h 310212

0103

012

010*******

....w w w G W =--?=--=

因水分在干燥器进出口处焓值相等,所以I 1=I 2,即

(1.01+1.88H 1)t 2+2500 H 1=(1.01+1.88H 2) t 2+2500 H 2

因H 1=H 0=0.01 kg/kg, t 1=70℃, t 2=45℃, 故有

(1.01+1.88×0.01) ×70+2500×0.01=(1.01+1.88H 2) ×45+2500H 2

解得H 2=0.107 kg/kg

干空气用量 L=W/(H 2-H 1)=102.3/(0.107-0.01)=1054.6 kg/h (5分) 方法1:湿空气质量流量 L’=L(1+H 1)=1054.6(1+0.01)=1065.1 kg/h

湿空气的平均分子量 M=1.01/(1/29+0.01/18)=28.8 初始状态下的湿空气的体积流量

s /.h /..)

(...P nRT V 3323

m 2510m 390410

3251012527331488281011065==?+???==(5分) 方法2:空气的湿比容

s h kg t H v H /m 251.0/m 7.9021054.60.856V /m 856.0273

25

273)01.0244.1772.0(273273)

244.1772.0(33310==?==+??+=++=积流量初始状态下的湿空气体干空气

六、(20分,08考研)如附图所示,某干燥器的操作压强为80kPa (绝压),出口气体的温度t 2为59℃,相对湿度φ2为72%。为保证干燥产品的质量,空气进入干燥器的温度不得高于92℃,故将部分出口气体送回干燥器入口与新鲜空气混合,混合后气体相对湿度φm 为11%。已知新鲜空气的质量流量为0.49kg/s ,温度t 0为18℃,湿度H 0为0.005kg 水/kg 绝干空气。 试求:(1)空气的循环量L R ;(2)新鲜空气预热后的温度t 1;(3)预热器需提供的热量Q P 。 (水的饱和蒸气压:59℃时为19.013kPa ,92℃时为75.598kPa )

六、(20分,05考研)某并流式干燥器的操作压力为101kPa ,湿物料流量为1200kg/h ,湿

基含水量为15%,要求干燥产品的湿基含水量不超过0.5%。以温度为20℃、湿度为 0.0723kg 水/Kg 绝干气的新鲜湿空气为干燥介质,在预热器中预热至90℃后送入干燥器,湿空气离开干燥器的温度仍为90℃,湿度为0.239 kg 水/kg 绝干气。单位干燥面积绝干物料量G c /S= 20kg 绝干料/m 2,物料所含水分性质如图1所示,干燥速率曲线如图2所示。水在20℃、90℃时的饱和蒸汽压分别为2.34kPa 和70.09kPa 。试求: (1) 新鲜湿空气消耗量;(2)预热器提供的热量(忽略预热器的热损失);

(3) 在H -I 图上作出干燥过程湿空气的状态变化示意图;(4) 计算干燥过程所需的时间。

六、(20分,06考研)在常压绝热干燥器中将1500kg 湿物料从原始含水量18%降至1.5%(均

为湿基)。250=t ℃、kg kg H /010.00=绝干气的空气在预热器中升温至90℃后进入干燥器,离开干燥器空气的温度为50℃。试求: (1)完成上述干燥任务所需要的空气量;(2)预热器中加热蒸汽的消耗量(蒸汽的相变热为2205kg kJ /,忽略预热器热损失);(3)干燥系统的热效率;(4)通过恒定条件下的干燥实验测得,物料的临界含水量

kg kg X c /1.0=绝干料,平衡含水量kg kg X /01.0*=绝干料;已知干燥面

积为482

m ,恒速阶段的干燥速率)/(2.22h m kg U c ?=,假定降速阶段干燥速率与自

由含水量*)(X X -呈直线关系,则所需干燥时间为若干。

六、(20分,07考研)采用如图所示的废气循环系统干燥湿物料,已知数据标示于附图中。在

常压操作中,假设系统热损失可忽略,干燥操作为等焓干燥过程。求(1)新鲜空气体积流量(m 3/h )?(2)进入干燥器的湿空气的温度及焓?(3)预热器的加热量? [注:H t H I 2490)88.101.1(++=, H v =(0.772+1.244H )×(273+t)/t ×(P 0/P)]

化工原理干燥试题及答案

干燥 一、填空题: 1、空气湿度的测定是比较麻烦的,实际工作中常通过(),然后经过计算得到。 2、一定状态的空气容纳水分的极限能力为() 3、物料与一定湿度的空气接触,不能被除去的水分称为()。 4、干燥过程可分为两个阶段:()和(),两个干燥阶段的交点称为(),与其对应的物料含水量称为()。 5、恒速干燥阶段又称为(),其干燥速率的大小取决于()。 6、降速干燥阶段又称为(),其干燥速率的大小取决于(),与外部的干燥条件关系不大。 7、临界含水量X 随()的不同而异。 8、平衡水分X*与()有关。 9、在连续干燥中,常采用湿物料与热空气并流操作的目的在于(),代价是()。 10、干燥过程中采用中间加热方式的优点是(),代价是()。 11、干燥过程中采用废气再循环的目的是(),代价是()。 12、干燥速率是指(),其微分表达式为()。 13、恒速干燥阶段干燥时间T=() 14、若降速干燥阶段的干燥速率与物料的含水量X呈线性变化,干燥时间T=() 15、干燥器按加热的方式可分为(),(),()和介电加热干燥器。 16、干燥器中气体和物料的流动方式可分为()、()和()。 17、结合水分和非结合水分的区别是()。 时,若水的初温不同,对测定结果()影响(有或没有)。 18、测定湿球温度t W 二、判断题: 1、只要知道湿空气的性质参数(如湿度H,相对湿度φ,比容vH,比热CH, ,绝热饱和温度tas,露点td)中的任意两个焓IH,干球温度t,湿球温度t W 就可确定其状态。() 2、温度为t的湿空气,增大湿度其湿球温度升高。() 3、同一房间内不同物体的平衡水汽分压相同,温度相等。() 4、物料的平衡水分与物料的堆放方式有关。() 5、物料的平衡水分是物料与一定状态的空气接触能被干燥的限度。() 6、结合水的蒸汽压低于同温度下纯水的饱和蒸汽压。() 7、平衡水分必定是结合水分。() 8、一定的温度下,物料中结合水分不仅与物料有关,而且与空气的状态有关。() 9、等温干燥过程必定是升焓干燥过程。() 三、选择题

化工原理试题库(上册)答案

1.在层流流动中,若流体的总流率不变,则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的( C )倍。 A. 2; B. 6; C. 4; D. 1。 2.流体在圆形直管内作强制湍流时,其对流传热系数α与雷诺准数Re 的n 次方成正比,其中的n 值为( B ) A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 3.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时,速度值应取为( C ) A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速 4.阻力系数法将局部阻力hf表示成局部阻力系数与动压头的乘积,管出口入容器的阻力系数为 ( A ) A.1.0 B.0.5 C.0.35 D.0.75 5.有两种关于粘性的说法: ( A ) ①无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 ②粘性只有在流体运动时才表现出来。 A.这两种说法都对; B.这两种说法都不对; C.第一种说法对,第二种说法不对; D.第二种说法对,第一种说法不对。 第二章流体输送机械 1.往复泵在操作中( A ) 。 A.不开旁路阀时,流量与出口阀的开度无关 B.允许的安装高度与流量无关 C.流量与转速无关 D.开启旁路阀后,输入的液体流量与出口阀的开度无关 2.一台试验用离心泵,开动不久,泵入口处的真空度逐渐降低为零,泵出口处的压力表也逐渐降低为零, 此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( D ) A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气 3.离心泵吸入管路底阀的作用是( B )。 A.阻拦液体中的固体颗粒 B.防止启动前充入的液体从泵内漏出 C.避免出现气蚀现象 D.维持最低的允许吸上高度 4.为了安全起见,离心泵的实际安装高度应比理论安装高度( B )。 A.高 B.低 C.相等 C.不确定 5.齿轮泵的流量调节采用( C )。 A.出口阀 B.进口阀 C.回流装置 D.以上三种均可 6.离心泵启动时,应把出口阀关闭,以降低起动功率,保护电机,不致超负荷工作,这是因为( A )。 A.Qe=0,Ne≈0 B. Qe>0,Ne>0 C. Qe<0,Ne<0 7.离心泵的调节阀开大时,则( B )。 A.吸入管路的阻力损失不变 B.泵出口的压力减小 C.泵吸入口处真空度减小 D.泵工作点的扬程升高

化工原理实验资料

实验一 干燥实验 一、实验目的 1. 了解洞道式循环干燥器的基本流程、工作原理和操作技术。 2. 掌握恒定条件下物料干燥速率曲线的测定方法。 3. 测定湿物料的临界含水量X C ,加深对其概念及影响因素的理解。 4. 熟悉恒速阶段传质系数K H 、物料与空气之间的对流传热系数α的测定方法。 二、实验内容 1. 在空气流量、温度不变的情况下,测定物料的干燥速率曲线和临界含水量,并了解其 影响因素。 2. 测定恒速阶段物料与空气之间的对流传热系数α和传质系数K H 。 三、基本原理 干燥操作是采用某种方式将热量传给湿物料,使湿物料中水分蒸发分离的操作。干燥操作同时伴有传热和传质,而且涉及到湿分以气态或液态的形式自物料内部向表面传质的机理。由于物料含水性质和物料形状上的差异,水分传递速率的大小差别很大。概括起来说,影响传递速率的因素主要有:固体物料的种类、含水量、含水性质;固体物料层的厚度或颗粒的大小;热空气的温度、湿度和流速;热空气与固体物料间的相对运动方式。目前尚无法利用理论方法来计算干燥速率(除了绝对不吸水物质外),因此研究干燥速率大多采用实验的方法。 干燥实验的目的是用来测定干燥曲线和干燥速率曲线。为简化实验的影响因素,干燥实验是在恒定的干燥条件下进行的,即实验为间歇操作,采用大量空气干燥少量的物料,且空气进出干燥器时的状态如温度、湿度、气速以及空气与物料之间的流动方式均恒定不变。 本实验以热空气为加热介质,甘蔗渣滤饼为被干燥物。测定单位时间内湿物料的质量变化,实验进行到物料质量基本恒定为止。物料的含水量常用相对与物料总量的水分含量,即以湿物料为基准的水分含量,用ω来表示。但因干燥时物料总量在变化,所以采用以干基料为基准的含水量X 表示更为方便。ω与X 的关系为: X = -ω ω 1 (8—1) 式中: X —干基含水量 kg 水/kg 绝干料; ω—湿基含水量 kg 水/kg 湿物料。 物料的绝干质量G C 是指在指定温度下物料放在恒温干燥箱中干燥到恒重时的质量。干燥曲线即物料的干基含水量X 与干燥时间τ的关系曲线,它说明物料在干燥过程中,干基含水量随干燥时间变化的关系。物料的干燥曲线的具体形状因物料性质及干燥条件而变,但是曲线的一般形状,如图(8—1)所示,开始的一小段为持续时间很短、斜率较小的直线段AB 段;随后为持续时间长、斜率较大的直线BC ;段以后的一段为曲线

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。

化工原理课件干燥实验

干燥实验 一、实验目的 1.掌握物料干燥速率曲线的测定方法 2.了解操作条件对干燥速率曲线的影响 二、实验任务 测定纸板在恒定干燥条件下的干燥曲线和干燥速率曲线 确定其平衡含水量X* 及其临界含水量X c 三、实验原理 干燥曲线X-T 将湿物料试样置于恒定空气流中进行干燥实验,随着干燥时间的延长,水分不断汽化,湿物料质量减少。记录物料不同时间下质量,直到物料质量不变为止,也就是物料在该条件下达到干燥极限为止,此时留在物料中的水分就是平衡水分。再将物料烘干后称重得到绝干物料重,则物料中瞬间含水率为:

干燥速率曲线为U -X 的关系 干燥速率,单位时间单位面积上汽化水份量。 τ ττ?-= ??==+S G G S W Sd dW U i i 1 所测定的U 为物料的含水量有X i 下降至X i+1的干燥速率,为一个平均值。 Gc G G X c i i -=, 是一个瞬时值,在U -X 图中X 应为平均值 S -被干燥物料的汽化面积 τ-干燥时间 △W -一定间隔干燥时间汽化的水份量,本实验中为3g △τ-每汽化△Wg 时水分所需要的干燥时间。 Xi -湿物料在I 时刻的干基含水量,kg 水/kg 绝干料 Gi ,G i +1――分别为△τ时间间隔内开始和终了时湿物料重量 Gc ――绝干物料的质量

四、实验设备流程 空气由风机输送,经孔板流量计,电加热器后进入干燥室,对试样进行干燥,干燥后的废气再经风机循环使用。电加热器由晶体管继电器控制,使空气的温度恒定。 干燥室前方装有干球及湿球温度计,干燥室后也装有干球温度计,用以测量干燥室内空气的热状况。风机出口端的温度计用以测量流经孔板流量计的空气温度,空气流量用蝶阀调节,任何时候该阀都不能全关,否则电加热器会因空气不流动过热而损坏。风机进口端的片式阀用于控制系统所吸入的新鲜空气,而出口端的片式阀门则由空气进口端的片式阀则用于调节系统向外排出的废气量。 五、实验步骤: 1.称量支架的重量,向湿球温度计中加水 2.打开面板右侧面上的总电源开关,这时风机启动,仪表自检后显示初始值。 3.打开加热I、加热II、加热III,预热 4.将电子天平复位调零 5.干燥室前干球温度计接近75℃时,断开加热III

化工原理干燥习题

《化工原理》 第九章干燥 一、填空题: 1.按操作方式分类,干燥可分为和 . 答案:连续干燥,间歇干燥 2..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__________________。答案:大于干燥介质中水汽(或其它蒸汽)的分压。 3.干燥这一单元操作,既属于传质过程,又属______________。 答案:传热过程 4.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___________。 答案: 小;绝干空气 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。 答案:物料的性质;物料的性质和接触的空气状态 6.作为干燥介质的湿空气,其预热的目的____________________________ _____________________。 答案:降低相对湿度(增大吸湿的能力)和提高温度(增加其热焓) 7.除去固体物料中湿分的操作称为。 答案: 干燥 8.空气经过程达到饱和的温度称为绝热饱和温度。 答案: 绝热增湿 9. 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__________。 答案: 自由水分;非结合水分;平衡水分 10.湿空气的焓湿图由等湿度线群、等温线群、、水气分压线和相对湿度 线群构成。

答案:等焓线群 11.在进行干燥操作时,湿空气不可作为干燥介质。 答案:饱和(或φ=1) 12.表示单位质量绝干部空气中所含空气及水气的总容积称为湿空气的。 答案:比容 13. 某物料含水量为0.5 kg水.kg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绝干料,则此物料的自由水分为_____________。 答案: 0.4 kg水.kg绝干料 14. 表面的温度等于________________,而在干燥的降速阶段物料的温度 _________________。 答案:最大或恒定、水分、热空气的湿球温度,上升或接近空气的温度 15.不饱和的空气在总不变的情况下,进行等湿冷却至饱和状态时的温度称 为。 答案: 露点温度 16. 当干燥一种易碎的物料,可采用_______________干燥器。 答案: 厢式 17. 在进行干燥操作时,湿空气不可作为干燥介质。 答案:饱和空气 18.表示单位质量绝干部空气中所含空气及水气的总容积称为湿空气的。 答案:湿度 19.湿空气通过预热器预热后,其湿度___________,热焓______________,相对湿度 __________。(增加、减少、不变) 答案: 不变、增加、减少 20. 对于不饱和空气,表示该空气的三个温度,即:干球温度t,湿球温度tw和露点t d间 的关系是______________。 答案: t>t w>t d> 二、选择题

化工原理干燥试题及答案

化工原理干燥试题及答 案 文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]

干燥 一、填空题: 1、空气湿度的测定是比较麻烦的,实际工作中常通过(),然后经过计算得到。 2、一定状态的空气容纳水分的极限能力为() 3、物料与一定湿度的空气接触,不能被除去的水分称为()。 4、干燥过程可分为两个阶段:()和(),两个干燥阶段的交点称为(),与其对应的物料含水量称为()。 5、恒速干燥阶段又称为(),其干燥速率的大小取决于()。 6、降速干燥阶段又称为(),其干燥速率的大小取决于(),与外部的干燥条件关系不大。 随()的不同而异。 7、临界含水量X 8、平衡水分X*与()有关。 9、在连续干燥中,常采用湿物料与热空气并流操作的目的在于(),代价是()。 10、干燥过程中采用中间加热方式的优点是(),代价是()。 11、干燥过程中采用废气再循环的目的是(),代价是()。 12、干燥速率是指(),其微分表达式为()。 13、恒速干燥阶段干燥时间T=() 14、若降速干燥阶段的干燥速率与物料的含水量X呈线性变化,干燥时间T=()

15、干燥器按加热的方式可分为(),(),()和介电加热干燥器。 16、干燥器中气体和物料的流动方式可分为()、()和()。 17、结合水分和非结合水分的区别是()。 时,若水的初温不同,对测定结果()影响(有或没18、测定湿球温度t W 有)。 二、判断题: 1、只要知道湿空气的性质参数(如湿度H,相对湿度φ,比容vH,比热CH, ,绝热饱和温度tas,露点td)中的任意两个焓IH,干球温度t,湿球温度t W 就可确定其状态。() 2、温度为t的湿空气,增大湿度其湿球温度升高。() 3、同一房间内不同物体的平衡水汽分压相同,温度相等。() 4、物料的平衡水分与物料的堆放方式有关。() 5、物料的平衡水分是物料与一定状态的空气接触能被干燥的限度。() 6、结合水的蒸汽压低于同温度下纯水的饱和蒸汽压。() 7、平衡水分必定是结合水分。() 8、一定的温度下,物料中结合水分不仅与物料有关,而且与空气的状态有关。() 9、等温干燥过程必定是升焓干燥过程。() 三、选择题 1、一定状态的空气温度不变,增大总压,则湿度(),容纳水分的能力(),所以干燥过程多半在常压或真空条件下进行。

化工原理实验一 干燥实验

实验八 干燥实验 一、实验目的 1. 了解洞道式循环干燥器的基本流程、工作原理和操作技术。 2. 掌握恒定条件下物料干燥速率曲线的测定方法。 3. 测定湿物料的临界含水量X C ,加深对其概念及影响因素的理解。 4. 熟悉恒速阶段传质系数K H 、物料与空气之间的对流传热系数α的测定方法。 二、实验内容 1. 在空气流量、温度不变的情况下,测定物料的干燥速率曲线和临界含水量,并了解其影响因素。 2. 测定恒速阶段物料与空气之间的对流传热系数α和传质系数K H 。 三、基本原理 干燥操作是采用某种方式将热量传给湿物料,使湿物料中水分蒸发分离的操作。干燥 操作同时伴有传热和传质,而且涉及到湿分以气态或液态的形式自物料内部向表面传质的机理。由于物料含水性质和物料形状上的差异,水分传递速率的大小差别很大。概括起来说,影响传递速率的因素主要有:固体物料的种类、含水量、含水性质;固体物料层的厚度或颗粒的大小;热空气的温度、湿度和流速;热空气与固体物料间的相对运动方式。目前尚无法利用理论方法来计算干燥速率(除了绝对不吸水物质外),因此研究干燥速率大多采用实验的方法。 干燥实验的目的是用来测定干燥曲线和干燥速率曲线。为简化实验的影响因素,干燥 实验是在恒定的干燥条件下进行的,即实验为间歇操作,采用大量空气干燥少量的物料,且空气进出干燥器时的状态如温度、湿度、气速以及空气与物料之间的流动方式均恒定不变。 本实验以热空气为加热介质,甘蔗渣滤饼为被干燥物。测定单位时间内湿物料的质量 变化,实验进行到物料质量基本恒定为止。物料的含水量常用相对与物料总量的水分含量,即以湿物料为基准的水分含量,用ω来表示。但因干燥时物料总量在变化,所以采用以干基料为基准的含水量X 表示更为方便。ω与X 的关系为: X =-ωω 1 (8—1) 式中: X —干基含水量 kg 水/kg 绝干料; ω—湿基含水量 kg 水/kg 湿物料。 物料的绝干质量G C 是指在指定温度下物料放在恒温干燥箱中干燥到恒重时的质量。 干燥曲线即物料的干基含水量X 与干燥时间τ的关系曲线,它说明物料在干燥过程中,干基含水量随干燥时间变化的关系。物料的干燥曲线的具体形状因物料性质及干燥条件而变,但是曲线的一般形状,如图(8—1)所示,开始的一小段为持续时间很短、斜率较小的直线段AB 段;随后为持续时间长、斜率较大的直线BC ;段以后的一段为曲线

化工原理 干燥练习题

干燥试题 一、填空题 1. 离开干燥器的湿空气温度t2比绝热饱和温度_____.目的是___________. 高20-50K、防止干燥产品反潮 2. 物料中的水分与空气达到平衡时,物料表面所产生的水蒸汽分压与空气 中水蒸汽分压__________________. 相等 3. 非吸水性物料,如黄沙、瓷土等平衡水分接近于_______________. 零 4.未饱和湿空气与同温度水接触,则传质方向为________。若未饱和空气中的水汽分压与水表面的饱和蒸汽压相同,则传热方向为________ 。水向空气传递;热量向空气传递 5.未饱和湿空气与同温度水接触,则传质方向为________。若未饱和空气中的水汽分压与水表面的饱和蒸汽压相同,则传热方向为________ 。水向空气;空气向水 6.固体物料的去湿方法主要有、、和 。机械去湿、吸附去湿、冷冻去湿、供热去湿 7.干燥过程的供热式有、、和 。传导、对流、辐射、介电 8.空气干燥过程的实质为和两个过程。传热、传质 9.湿空气的性质是以为基准来描述的。1kg绝干空气 10. 干燥的必要条件是、 。 11.常见的干燥器类型主要有、、 和。气流干燥器、转筒干燥器、流化干燥器 12.物料中的水分,按能否除去可分为和。自由水、平衡水 13.物料中的水分,按除去的难易程度的不同可分为和。结合水、非结合水 14.干燥速率是指。单位时间单位干燥面积所除去的水分量。 15.干燥曲线一般分为、和三个阶段。升温干燥阶段、恒速干燥阶段、降速干燥阶段 16.影响干燥速率的因素主要为、、、、、空气的温度,相对湿度,物料含水量,物料的形状、粒度 二、选择题

化工原理实验思考题及答案

化工原理实验思考题(填空与简答) 一、填空题: 1.孔板流量计的C~Re关系曲线应在单对数坐标纸上标绘。 2.孔板流量计的V S ~ R关系曲线在双对数坐标上应为_直线—。 3.直管摩擦阻力测定实验是测定入与Re的关系,在双对数坐标纸上标绘。 4.单相流动阻力测定实验是测定直管阻力和局部阻力。 5.启动离心泵时应关闭出口阀和功率开关。 6.流量增大时离心泵入口真空度增大出口压强将减小。 7 .在精馏塔实验中,开始升温操作时的第一项工作应该是开循环冷却水。 8.在精馏实验中,判断精馏塔的操作是否稳定的方法是塔顶温度稳定 9.在传热实验中随着空气流量增加其进出口温度差的变化趋势:_进出口温差随空气流量增加而减小。 10.在传热实验中将热电偶冷端放在冰水中的理由是减小测量误差。 11.萃取实验中_水_为连续相,煤油为分散相。 12.萃取实验中水的出口浓度的计算公式为C E1=V R(C R1-C R2)/V E。 13.干燥过程可分为等速干燥和降速干燥。 14.干燥实验的主要目的之一是 掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法 。 15.过滤实验采用悬浮液的浓度为5% ,其过滤介质为帆布。 16.过滤实验的主要内容测定某一压强下的过滤常数。

17.在双对数坐标系上求取斜率的方法为:需用对数值来求算,或者直接用 尺子在坐标纸上量取线段长度求取。 18.在实验结束后,关闭手动电气调节仪表的顺序一般为:先将手动旋钮旋 至零位,再关闭电源 19.实验结束后应清扫现场卫生,合格后方可离开。 20.在做实验报告时,对于实验数据处理有一个特别要求就是:要有一组数据处理的计 算示例。 21.在阻力实验中,两截面上静压强的差采用倒U形压差计测定。 22.实验数据中各变量的关系可表示为表格,图形和公式. 23.影响流体流动型态的因素有流体的流速、粘度、温度、尺寸、形状等. 24.用饱和水蒸汽加热冷空气的传热实验,试提出三个强化传热的方案(1)增加 空气流速(2)在空气一侧加装翅片(3)定期排放不凝气体。 25.在精馏实验数据处理中需要确定进料的热状况参数q值,实验中需要测定 进料量、进料温度、进料浓度等。 26.干燥实验操作过程中要先开鼓风机送风后再开电热器,以防烧坏加热丝。 27.在本实验室中的精馏实验中应密切注意釜压,正常操作维持在0.005mPa 如果达到0.008?0.01mPa可能出现液泛,应减少加热电流(或停止加热),将进料、回流和产品阀关闭,并作放空处理,重新开始实验。 28.流体在流动时具有三种机械能:即①位能,②动能,③压力能。这三种能量可以互

化工原理干燥习题与题解

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 ) ***答案*** 0.0488, 0.598 7. 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 8. 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__________________。 ***答案*** 大于干燥介质中水汽(或其它蒸汽)的分压。 9. 等焓干燥过程的条件是________________________________________________。 ***答案*** 干燥器内无补充热,无热损失,且被干燥的物料带进,带出干燥器的热量之差可以忽略不计。 10. 作为干燥介质的湿空气,其预热的目的_______________________________________。 ***答案*** 降低相对湿度(增大吸湿的能力)和提高温度(增加其热焓) 11. 当湿空气的总压一定时, 相对湿度φ仅与________及________有关。 ***答案*** H , t 12. 已知在常压及25℃下水份在某湿物料与空气之间的平衡关系为:相对湿度φ=100% 时, 平衡含水量X * %100=?=0.02kg 水.kg 1- 绝干料;相对湿度φ=40%时, 平衡含水量 X *=0.007。现该物料含水量为0.23kg 水. kg 1- 绝干料,令其与25℃,φ=40%的空气接触, 则该物料的自由含水量为______kg 水.kg 1-绝干料, 结合水含量为______kg 水.kg 1-绝干料,非结合水的含量为______kg 水.kg 1- 绝干料。 ***答案*** 自由含水量 X-X *=0.23-0.007=0.223; 结合水量为 X * %100=?=0.02 非结合水量 X-X *%100=?=0.23-0.02=0.21 13. 影响恒速干燥速率的因素主要是____________________; 影响降速干燥速率的因素主要是_____________________。

华工化工原理实验考试复习

化工原理实验复习 1.填空题 1.在精馏塔实验中,开始升温操作时的第一项工作应该是开循环冷却水。 2.在精馏实验中,判断精馏塔的操作是否稳定的方法是塔顶温度稳定 3.干燥过程可分为等速干燥和降速干燥。 4.干燥实验的主要目的之一是掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法。 5.实验结束后应清扫现场卫生,合格后方可离开。 6.在做实验报告时,对于实验数据处理有一个特别要求就是: 要有一组数据处理的计算示例。 7.在精馏实验数据处理中需要确定进料的热状况参数q 值,实验中需要测定进料量、进料温度、进料浓度等。 8.干燥实验操作过程中要先开鼓风机送风后再开电热器,以防烧坏加热丝。

9.在本实验室中的精馏实验中应密切注意釜压,正常操作维持在0.005mPa,如果达到0.008~0.01mPa,可能出现液泛,应该减少加热电流(或停止加热),将进料、回流和产品阀关闭,并作放空处理,重新开始实验。 10.在精馏实验中,确定进料状态参数q 需要测定进料温度,进料浓度参数。 11.某填料塔用水吸收空气中的氨气,当液体流量和进塔气体的浓度不变时,增大混合气体的流量,此时仍能进行正常操作,则尾气中氨气的浓度增大 12.在干燥实验中,提高空气的进口温度则干燥速率提高;若提高进口空气的湿度则干燥速率降低。 13.常见的精馏设备有填料塔和板式塔。 14.理论塔板数的测定可用逐板计算法和图解法。 15.理论塔板是指离开该塔板的气液两相互成平衡的塔板。 16.填料塔和板式塔分别用等板高度和全塔效率来分析、评价它们的分离性能。 2.简答题 一.精馏实验 1.其它条件都不变,只改变回流比,对塔性能会产生什么影响?答:精馏中的回流比R,在塔的设计中是影响设备费用(塔板数、再沸器、及冷凝器传热面积)和操作费用(加热蒸汽及冷却水消耗量)的一个重要因素,所以

化工原理干燥计算题

1、将在常压下温度为30℃、相对湿度为20%的新鲜空气,通过第一加热器加热到某温度后,在通过一喷水室进行绝热冷却增湿到饱和状态,得到温度为45℃的湿空气,在H-I图上画出空气状态变化的过程示意图。 2、将在常压下温度为30℃、相对湿度为20%的新鲜空气,通过第一加热器加热到某温度后,再通过一喷水室进行绝热冷却增湿到饱和状态,最后通过第二加热器加热到温度为45℃、相对湿度为40%的湿空气,试在H-I图上示意绘出空气状态变化情况。 3、一常压干燥器欲将1200kg/h的湿含量为5%的湿物料干燥至1%(湿基),所用空气的t =20℃、 =75%、湿空气量V=2500m /h。干燥器出口空气的干球温度为50℃。假定为绝热干燥过程。又已知预热器以125 ℃的饱和水蒸气加热空气,其传热系数为40W/m ℃,求单位面积预热器所需传热量(预热器热损失不计)。 3、X1=5/95=0.0526 X2=1/99=0.0101 G c= 1200(1-0.05)=1140kg/h W=1140(0.0526-0.0101)=48.45kg/h 根据t0 =20℃、0 =75% ,由t-H图,查得H0=0.011kg/kg干气 =0.844m 3/kg干气 L=2500/0.844=2961kg干气/h H2=W/L+H1=48.45/2961+0.011=0.0274 kg/kg干气 I0=(1.01+1.88×0.011)×20+2492×0.011=48.0kJ/kg干气 I2=(1.01+1.88×0.0274)×50+2492×0.0274=121.3kJ/kg干气 绝热干燥过程I1=I2,即 I1=(1.01+1.88×0.011)t1+2492×0.011=121.3 t1=91.1℃

化工原理干燥典型习题..

干燥 1、干燥实验中,哪些干燥条件应恒定不变?在此条件下进行长时间干燥,最终能否得到绝干物料? 2、结合水与平衡水分有何区别和联系? 答:平衡水分是空气状态和物料特性的函数,对一定的物料,平衡水分随空气状态而变化。平衡水分是在一定空气状态下不能被干燥除去的水分,是干燥的极限。 结合水只与物料的特性有关,而与空气的状态无关。结合水是能与饱和湿空气平衡的湿物料所含水分的最低值,湿物料的含水量低于此值便会从饱和湿空气中吸收水分。 一般地,结合水的一部分是自由水分,其能被干燥除去;另一部分是平衡水分,其不能被一定状态的空气干燥除去。 3、如何区别平衡水分和自由水分?(5分) 4、请示意性的画出湿空气的湿焓图,对于任意空气状态指出它的状态点:水气分压p,湿度H;焓I;露点t d;湿球温度t W;相对湿度φ。 水气分压p, 湿度H; 焓I; 露点t d; 湿球温度t W; 相对湿度φ 画出图(2分) 并指出上述六个参数。(4分) 5、湿球温度 6、绝热饱和温度 下册干燥 湿度、相对湿度、焓 带循环的干燥器物料衡算(求循环量) 热量衡算(求温度) 预热器热量【例5-5】 三、请回答下列问题(10分) 3、(20分)某种湿物料在常压气流干燥器中进行干燥,湿物料的流量为1kg/s,初始湿基含水量为3.5%,干燥产品的湿基含水量为0.5%。空气的状况为:初始温度为25℃,湿度为0.005kg水分/kg干空气,经预热后进干燥器的温度为140℃,若离开干燥器的温度选定为60℃,试计算需要的空气消耗量及预热器的传热速率。假设空气在干燥器内经历等焓过程,I=(1.01+1.88H)t+2490H。

【实验报告】化工原理干燥实验报告

化工原理干燥实验报告 一、摘要 本实验在了解沸腾流化床干燥器的基本流程及操作方法的基础上,通过沸腾流化床干燥器的实验装置测定干燥速率曲线,物料含水量、床层温度与时间的关系曲线,流化床压降与气速曲线。 干燥实验中通过计算含水率、平均含水率、干燥速率来测定干燥速率曲线和含水量、床层温度与时间的关系曲线;流化床实验中通过计算标准状况下空气体积、使用状态下空气体积、空气流速来测定流化床压降与气速曲线。 二、实验目的 1、了解流化床干燥器的基本流程及操作方法。 2、掌握流化床流化曲线的测定方法,测定流化床床层压降与气速的关系曲线。 3、测定物料含水量及床层温度时间变化的关系曲线。 4、掌握物料干燥速率曲线的测定方法,测定干燥速率曲线,并确定临界含水量X0及恒速阶段的传质系数kH及降速阶段的比例系数KX。 三、实验原理 1、流化曲线 在实验中,可以通过测量不同空气流量下的床层压降,得到流化床床层压降与气速的关系曲线(如图)。

当气速较小时,操作过程处于固定床阶段(AB段),床层基本静止不动,气体只能从床层空隙中流过,压降与流速成正比,斜率约为1(在双对数坐标系中)。当气速逐渐增加(进入BC段),床层开始膨胀,空隙率增大,压降与气速的关系将不再成比例。 当气速继续增大,进入流化阶段(CD段),固体颗粒随气体流动而悬浮运动,随着气速的增加,床层高度逐渐增加,但床层压降基本保持不变,等于单位面积的床层净重。当气速增大至某一值后(D点),床层压降将减小,颗粒逐渐被气体带走,此时,便进入了气流输送阶段。D点处的流速即被称为带出速度(u0)。 在流化状态下降低气速,压降与气速的关系线将沿图中的DC线返回至C 点。若气速继续降低,曲线将无法按CBA继续变化,而是沿CA’变化。C点处的流速被称为起始流化速度(umf)。 在生产操作过程中,气速应介于起始流化速度与带出速度之间,此时床层压降保持恒定,这是流化床的重要特点。据此,可以通过测定床层压降来判断床层流化的优劣。 2、干燥特性曲线 将湿物料置于一定的干燥条件下,测定被那干燥物料的质量和温度随时间变化的关系,可得到物料含水量(X)与时间(τ)的关系曲线及物料温度(θ)与时间(τ)的关系曲线(见下图)。物料含水量与时间关系曲线的斜率即为干燥速率(u)。将干燥速率对物料含水量作图,即为干燥速率曲线(见下下图)。干燥过程可分以下三个阶段。 (1)物料预热阶段(AB段)

干燥计算题

干燥 一、填空 1.在101.33kPa的总压下,在间壁式换热器中将温度为293K,相对湿度为80%的是空气加热,则该空气下列状态参数的变化趋势是:湿度:_____________,相对湿度:__________,露点t d_________。 2.在101.33kPa的总压下,将饱和空气的温度从t1降至t2, 则该空气下列状态参数的变化趋势是:湿度:_____________,相对湿度:__________,露点t d_________。 3.在实际的干燥操作中,常用____________来测量空气的湿度。 4.测定空气中水汽分压的实验方法是测量__________。 5.对流干燥操作的必要条件是___________________;干燥过程是__________相结合的过程。 6.在101.33kPa的总压下,已知空气温为40℃,其相对湿度为60%,且40℃下水的饱和蒸汽压为7.38kPa,则该空气的湿度为_____________kg/kg绝干气,其焓为_______kJ/kg 绝干气。 7.在一定的温度和总压强下,以湿空气做干燥介质,当所用空气的湿度减少时,则湿物料的平衡水分相应__________,其自由水分相应___________。 8.恒定的干燥条件是指空气__________,____________,_____________均不变的过程。9.恒速干燥阶段又称__________控制阶段,影响该阶段干燥速度的主要因素是_________; 降速干燥阶段又称_________控制阶段,影响该阶段干燥速度的主要因素是_________。 10.在恒速干燥阶段,湿物料表面的温度近似等于__________。 11. 在常温和40℃下,测的湿物料的干基含水量X与空气的相对湿度之间的平衡关系为:当相对湿度=100%时,结合水含量为0.26kg/kg绝干料;当相对湿度=40%时,平衡含水量X*= 0.04kg/kg绝干料。已知该物料的初始含水量X1=0.43kg/kg绝干料,现让该物料在40℃下与与相对湿度为40%的空气充分接触,非结合水含量为______kg/kg绝干料,自由含水量为__________kg/kg绝干料。 12. 干燥速度的一般表达式为___________。在表面汽化控制阶段,则可将干燥速度表达式为_______________________。 13. 在恒定干燥条件下测的湿物料的干燥速度曲线如本题附图所示。其恒速阶段干燥速度为_________kg水(m2.h),临界含水量为____________kg/kg绝干料,平衡含水量为____________kg/kg绝水量。 14. 理想干燥器或等焓干燥过程是指________________,干燥介质进入和离开干燥器的含焓值________________。 15. 写出三种对流干燥器的名称_________,_______________, _____________. 固体颗粒在气流干燥器中经历_______和_________两个运动阶段,其中_____是最有效的干燥区域。 二、选择题 1.已知湿空气的如下两个参数,便可确定其他参数( ) A. H,p B. H,t d C. H, t D. I,t as

化工原理第七章干燥课后习题及答案

第七章 干 燥 湿空气的性质 【7-1】湿空气的总压为.1013kPa ,(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.1013p kPa = (1).06?=,40℃时水蒸气的饱和蒸气压.7375s p kPa = 湿度 ..../ (067375) 0622 0622002841013067375 s s p H kg kg p p ???==?=--?.水干气 焓 ()..1011882492I H t H =++ (...)../= 10118800284402492002841133kJ kg +??+?= (2) 湿空气中水汽分压.93V p kPa = 50℃时水的饱和蒸气压.1234s p kPa = 相对湿度 ..93 07541234 V s p p ?===. 湿度 . (93) 0622 =062200629101393 V V p H kg kg p p =?=--.水/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s H ;(3)露点d t ;(4)焓I ;(5)空气中的水汽分压V p 。 解 总压.,.101333033007p kPa t K ?====℃, (1) 30℃时,水的饱和蒸气压.4241s p kPa = 湿度 ...? (074241) 0622 06220018810133074241 s s p H kg kg p p ???==?=--?..水/干气 (2) 饱和湿度 (4241) 0622 062200272101334241 s s s p H kg kg p p ==?=--.水/干气 (3)露点d t 时的饱和湿度.00188s H kg kg =水/干气 .0622s s s p H p p =- (1013300188) 2970622062200188 s s s pH p kPa H ?= ==++ 从水的饱和蒸气压为 2.97kPa 查得水的饱和温度为23.3℃,故空气的露点.233℃d t = (4) .3000188t H kg kg ==℃,水/干气时,空气的焓为 ()..1011882492H H t H =++

化工原理干燥练习题答案

一、填空题 1、对流干燥操作的必要条件是(湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水汽分压);干燥过程是(热量传递和质量传递 )相结合的过程。 2、在实际的干燥操作中,常用( 干湿球温度计)来测量空气的温度。 3、恒定得干燥条件是指(温度)、(湿度)、(流速)均不变的干燥过程。 4、在一定得温度和总压强下,以湿空气作干燥介质,当所用湿空气的相对湿度?较大时,则湿物料得平衡水分相应(增大),自由水分相应(减少)。 5、恒速干燥阶段又称(表面汽化)控制阶段,影响该阶段干燥速率的主要因素是(干燥介质的状况、流速及其与物料的接触方式);降速干燥阶段又称(内部迁移)控制阶段,影响该阶段干燥速率的主要因素是(物料结构、尺寸及其与干燥介质的接触方式、物料本身的温度等)。 6、在恒速干燥阶段,湿物料表面的温度近似等于(热空气的湿球温度)。 7、可用来判断湿空气的干燥能力的大小的性质是 相对湿度 。 8、湿空气在预热过程中,湿度 不变 温度 增加 。 9、干燥进行的必要条件是 干燥介质是不饱和的热空气 。 10、干燥过程所消耗的热量用于 加热空气 , 加热湿物料 、 气化水分 、 补偿热损失 。 二、选择题 1、已知湿空气的如下两个参数,便可确定其他参数(C )。 A .p H , B.d t H , C.t H , D.as t I , 2、在恒定条件下将含水量为0.2(干基,下同)的湿物料进行干燥。当干燥至含水量为0.05时干燥速率下降,再继续干燥至恒重,测得此时含水量为0.004,则物料的临界含水量为(A ),平衡水分为(C )。 A.0.05 B.0.20 C.0.004 D.0.196 3、已知物料的临界含水量为0.18(干基,下同),先将该物料从初始含水量0.45干燥降至0.12,则干燥终了时物料表面温度θ为(A )。 A. w t ?θ B. w t =θ C. d t =θ D. t =θ 4、利用空气作干燥介质干燥热敏性物料,且干燥处于降速阶段,欲缩短干燥时间,则可采取的最有效措施是( B )。 A.提高干燥介质的温度 B.增大干燥面积、减薄物料厚度 C.降低干燥介质相对湿度 D.提高空气流速 5、湿空气在预热过程中不变化的参数是(B )。 A .焓 B.湿度 C.湿球温度 D.露点

化工原理实验思考题与答案

化工原理实验思考题(填空与简答) 一、填空题: 1.孔板流量计的Re ~C 关系曲线应在 单对数 坐标纸上标绘。 2.孔板流量计的R V S ~关系曲线在双对数坐标上应为 直线 。 3.直管摩擦阻力测定实验是测定 λ 与 Re_的关系,在双对数坐标纸上标绘。 4.单相流动阻力测定实验是测定 直管阻力 和 局部阻力 。 5.启动离心泵时应 关闭出口阀和功率开关 。 6.流量增大时离心泵入口真空度 增大_出口压强将 减小 。 7.在精馏塔实验中,开始升温操作时的第一项工作应该是 开循环冷却水 。 8.在精馏实验中,判断精馏塔的操作是否稳定的方法是 塔顶温度稳定 9.在传热实验中随着空气流量增加其进出口温度差的变化趋势:_进出口温差随空气流量增加而减小 。 10.在传热实验中将热电偶冷端放在冰水中的理由是 减小测量误差 。 11.萃取实验中_水_为连续相, 煤油 为分散相。 12.萃取实验中水的出口浓度的计算公式为 E R R R E V C C V C /)(211-= 。 13.干燥过程可分为 等速干燥 和 降速干燥 。 14.干燥实验的主要目的之一是 掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法 。 15.过滤实验采用悬浮液的浓度为 5% , 其过滤介质为 帆布 。 16.过滤实验的主要容 测定某一压强下的过滤常数 。 17.在双对数坐标系上求取斜率的方法为: 需用对数值来求算,或者直接用尺子在坐标纸上量取线段长度求取 。 18.在实验结束后,关闭手动电气调节仪表的顺序一般为: 先将手动旋钮旋

至零位,再关闭电源。 19.实验结束后应清扫现场卫生,合格后方可离开。 20.在做实验报告时,对于实验数据处理有一个特别要求就是: 要有一组数据处理的计算示例。 21.在阻力实验中,两截面上静压强的差采用倒U 形压差计测定。 22.实验数据中各变量的关系可表示为表格,图形和公式. 23.影响流体流动型态的因素有流体的流速、粘度、温度、尺寸、形状等. 24.用饱和水蒸汽加热冷空气的传热实验,试提出三个强化传热的方案(1)增加空气流速(2)在空气一侧加装翅片(3)定期排放不凝气体。 25.在精馏实验数据处理中需要确定进料的热状况参数q 值,实验中需要测定进料量、进料温度、进料浓度等。 26.干燥实验操作过程中要先开鼓风机送风后再开电热器,以防烧坏加热丝。 27.在本实验室中的精馏实验中应密切注意釜压,正常操作维持在0.005mPa,如果达到0.008~0.01mPa,可能出现液泛,应减少加热电流(或停止加热),将进料、回流和产品阀关闭,并作放空处理,重新开始实验。 28.流体在流动时具有三种机械能:即①位能,②动能,③压力能。这三种能量可以互相转换。 29.在柏努利方程实验中,当测压管上的小孔(即测压孔的中心线)与水流方向垂直时,测压管液柱高度(从测压孔算起)为静压头,它反映测压点处液体的压强大小;当测压孔由上述方位转为正对水流方向时,测压管液位将因此上升,所增加的液位高度,即为测压孔处液体的动压头,它反映出该点水流动能的大小。

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