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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？

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td；湿球温度tW；相对湿度φ。

t+2490H。

（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H0=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：

水分蒸发量W(kg/s)；

绝干空气消耗量L(kg绝干空气/s)；

干燥收率为95%时的产品量；

如鼓风机装在新鲜空气入口处，风机的风量应为多少m3/s。

六、（共20分）

解：（1）水分蒸发量

（4分）

（2）绝干空气消耗量

其中H1=H0=0.009kg水/kg绝干气

求H2：

因I1=I2

解得H2=0.041kg水/kg绝干空气

则（6分）

（3）

或

又干燥收率的定义为

所以（6分）

（4），时空气的湿比容为

体积流量

(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P0=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X1=0.15Kg水/Kg绝干料，出干燥器后X2=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50w/(m2·℃)。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=0.622P0/(P-P0);

υH=(1/29+H0/18)×22.4×(t0+273)/273;IH=(1.01+1.88H)t+2490H

绝干物料流量：（1分）

水蒸发量：（1分）

进预热器前：（2分）

（2分）

进干燥器前：

（2分）

出干燥器后：

即

得（2分）

绝干空气耗量：（2分）

风机送风量：

（3分）

预热器传热面积：

（2分）

（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:

水分蒸发量W及绝干空气消耗量L。

单位时间内预热器消耗热量Qp。

蒸汽消耗量D。

注：2