化工原理答案第七章干燥.doc

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第七章 干 燥 濕空氣的性質(zhì) 【7-1】濕空氣的總壓為，(1)試計算空氣為40℃、相對濕度為時的濕度與焓；(2)已知濕空氣中水蒸氣分壓為9.3kPa，求該空氣在50℃時的相對濕度與濕度H。 解 濕空氣總壓 (1)，40℃時水蒸氣的飽和蒸氣壓 濕度 干氣 焓 (2) 濕空氣中水汽分壓 50℃時水的飽和蒸氣壓 相對濕度 濕度 干氣 【7-2】空氣的總壓為101.33kPa，干球溫度為303K，相對濕度，試用計算式求空氣的下列各參數(shù)：(1)濕度H；(2)飽和濕度；(3)露點；(4)焓I；(5)空氣中的水汽分壓。 解 總壓 (1) 30℃時，水的飽和蒸氣壓 濕度 干氣 (2) 飽和濕度 干氣 (3)露點時的飽和濕度干氣 從水的飽和蒸氣壓為2.97kPa查得水的飽和溫度為23.3℃，故空氣的露點 (4) 干氣時，空氣的焓為 干氣 (5) t=30℃時的 水汽分壓 【7-3】在總壓為101.3kPa下測得濕空氣的干球溫度為50℃，濕球溫度為30℃，試計算濕空氣的濕度與水汽分壓。 解 濕球溫度時，水的飽和蒸氣壓，比汽化熱 濕球表面處的濕空氣，在總壓及濕球溫度時的濕度為 干氣 空氣在時的濕度為 干氣 濕空氣的水汽摩爾分數(shù)為 水汽分壓 【7-4】利用濕空氣的圖填寫下表的空白。 干球溫度/℃ 濕球溫度/℃ 濕度 干氣 相對濕度/% 焓 干氣 水汽分壓 露點/℃ 50 40 20 （55） 30 30 （26） （16） （39） （20） （0.018） （0.0145） （0.0087） 0.04 （0.01） （23） （31.5） 60 （39） （37） （97） （76） （43） 160 （56） （2.75） （2.3） （1.3） （6.1） 1.5 （24） 20 （12） （36） （14） 【7-5】空氣的總壓力為101.3kPa，干球溫度為20℃．濕球溫度為15℃。該空氣經(jīng)過一預熱器，預熱至50℃后送入干燥器。熱空氣在干燥器中經(jīng)歷等焓降溫過程。離開干燥器時相對濕度。利用1-H圖，試求：(1)原空氣的濕度、露點、相對濕度、焓及水汽分壓；(2)空氣離開預熱器的濕度、相對濕度及焓；(3)100m3原空氣經(jīng)預熱器加熱，所增加的熱量；(4)離開干燥器時空氣的溫度、焓、露點及濕度；(5)100m3原空氣在干燥器中等焓降溫增濕過程中使物料所蒸發(fā)的水分量。 解 空氣總壓，干球溫度t=20℃，濕球溫度。 (1)原空氣的濕度干氣，露點，相對濕度，焓干氣，水汽分壓。 (2) 空氣離開預熱器的溫度t=50℃，求得濕度干氣，相對濕度，焓干氣。 (3) 原空氣的比體積 干氣 原空氣在預熱器所增加的熱量為 (4) 空氣在干燥器中為等焓降溫增濕過程，離開干燥器時，已知相對濕度，求得溫度，焓干氣，露點，濕度干氣。 (5) 原空氣，在干燥器中，等焓降溫增濕過程中，使物料所蒸發(fā)的水分量為 水 【7-6】在去濕設備中，將空氣中的部分水汽除去，操作壓力為101.3kPa，空氣進口溫度為20℃，空氣中水汽分壓為6.7kPa，出口處水汽分壓為1.33kPa。試計算100m3濕空氣所除去的水分量。 解 總壓 空氣進口濕度 干氣 空氣出口濕度 干氣 進口濕空氣的比體積 干氣 100m3濕空氣中含有的干空氣量為（干氣），除去的水分量為 水 【7-7】濕空度的總壓為101.3kPa，溫度為10℃，濕度為0.005kg水/kg干氣。試計算：(1)空氣的相對濕度；(2)空氣溫度升到35℃時的相對濕度φ。；(3)溫度仍為35℃，總壓提高到115kPa時的相對濕度φ；(4)溫度仍為第(1)問的10℃，若總壓從101.3kPa增大到500kPa，試求此條件下的濕空氣飽和濕度，并與原空氣的濕度H比較，求出加壓后每千克干空氣所冷凝的水分量。 解 (1)總壓干氣 溫度t=10℃時水的飽和蒸氣壓 相對濕度 另一解法： 濕空氣中水汽摩爾分數(shù) 水汽的分壓 相對濕度 (2) 溫度t=35℃時，水的飽和蒸氣壓為 相對濕度 (3)與(2)問相比，總壓由 相對濕度與總壓成正比，故 (4) 溫度時，水的飽和蒸氣壓為 飽和濕度 干氣 原空氣的濕度 干氣 每千克干空氣所冷凝的水分量為 干氣 【7-8】氮氣與苯蒸氣的混合氣體，總壓力為102.4kPa。在24℃時，混合氣體的相對濕度為60%。(1)試計算混合氣體的濕度（kg苯蒸氣/kg氮氣）；(2)試計算使混合氣中的苯蒸氣冷凝70%時的飽和濕度；(3)若混合氣溫度降為10℃，試計算總壓力增加到多大，才能使苯蒸氣冷凝70%。 苯的飽和蒸氣壓用附錄十的Antoine方程計算。 解 總壓，相對濕度。 (1) 計算濕度 苯在24℃時的飽和蒸氣壓計算 氮的摩爾質(zhì)量，苯的摩爾質(zhì)量。 苯蒸氣/kg氮氣 (2) 苯蒸氣冷凝70%時的飽和濕度計算 苯蒸氣/kg氮氣 (3) 溫度，苯蒸氣冷凝70%，總壓力？ 苯在10℃時的飽和蒸氣壓計算 總壓力增加到270.9kPa時，才能使苯蒸氣冷凝70% 干燥過程的物料衡算與熱量衡算 【7-9】某干燥器的濕物料處理量為100kg濕料／h，其濕基含水量為10%（質(zhì)量分數(shù)），干燥產(chǎn)品濕基含水量為2%（質(zhì)量分數(shù)）。進干燥器的干燥介質(zhì)為流量500kg濕空氣／h、溫度85℃、相對濕度10%的空氣，操作壓力為101.3kPa。試求物料的水分蒸發(fā)量和空氣出干燥器時的濕度H2。 解 操作壓力 濕物料處理量濕料／h，濕基含水量。干基含水量為 產(chǎn)品濕基含水量，干基含水量為 (1) 物料的水分蒸發(fā)量W 濕物料中絕干物料的質(zhì)量流量為 水分蒸發(fā)量為 (2) 空氣出干燥器時的濕度H2計算 空氣的流量為500kg濕空氣／h，溫度t=85℃時，水的飽和蒸氣壓，相對濕度 空氣進干燥器的濕度 干氣 干空氣的質(zhì)量流量為 干氣/h H2的計算如下 水/kg干氣 【7-10】某干燥器的生產(chǎn)能力為700kg濕料/h，將濕物料由濕基含水量0.4（質(zhì)量分數(shù)）干燥到濕基含水量0.05（質(zhì)量分數(shù)）?？諝獾母汕驕囟葹?0℃，相對濕度為40%，經(jīng)預熱器加熱到100℃，進入干燥器，從干燥器排出時的相對濕度為。若空氣在干燥器中為等焓過程，試求空氣消耗量及預熱器的加熱量。操作壓力為101.3kPa。 解 濕物料流量L=700kg濕料/h，濕基含水量，則干基含水量為 產(chǎn)品濕基含水量，干基含水量為 濕物料中絕干物料的質(zhì)量流量為 物料中的水分蒸發(fā)量為 水分/h 空氣溫度，相對濕度，從圖上查得濕度干氣。 經(jīng)預熱器加熱，溫度升到，濕度未變，為干氣，焓干氣。 空氣從干燥器出來時的相對濕度，從空氣進干燥器的狀態(tài)點1沿的等I線，直到時，空氣出干燥器的濕度干氣。 空氣消耗量 預熱器的加熱量為 習題7-11附圖 【7-11】在常壓干燥器中將某物料從濕基含水量0.05（質(zhì)量分數(shù)）干燥到濕基含水量0.005（質(zhì)量分數(shù)）。干燥器的生產(chǎn)能力為7200kg干料/h，物料進、出口溫度分別為25℃與65℃。熱空氣進干燥器的溫度為120℃，濕度為0.007kg水/kg干氣，出干燥器的溫度為80℃?？諝庾畛鯗囟葹?0℃。干物料的比熱容為。若不計熱損失，試求：(1)干空氣的消耗量G、空氣離開干燥器時的濕度H2；(2)預熱器對空氣的加熱量。 解 已知數(shù)據(jù)如習題7-11附圖所示。 物料的干基濕含量為 水分蒸發(fā)量為 (1)干空氣消耗量G與空氣離開干燥器時的濕度的計算 空氣進、出干燥器的焓為 干氣 物料進、出干燥器的焓為 干料 干料 干燥器的熱量衡算 （a） 干空氣消耗量 （b） 由式與式求得 干空氣消耗量 干氣/h 空氣離開干燥器時的濕度 H=0.0152kg水/kg干氣 (2)預熱器對空氣的加熱量Qp計算 空氣進預熱器的焓為 干氣 干燥速率與干燥時間 【7-12】 在恒速干燥階段，用下列4種狀態(tài)的空氣作為干燥介質(zhì)，試比較當濕度H一定而溫度t升高及溫度t一定而濕度H增大時，干燥過程的傳熱推動力與水汽化傳質(zhì)推動力有何變化，并指出哪種情況下的推動力最大。 (1) t=50℃，H=0.01 kg水/kg干氣；(2) t=100℃，H=0.01 kg水/kg干氣； (3) t=100℃，H=0.05 kg水/kg干氣；(4) t=50℃，H=0.05 kg水/kg干氣； 解 (1) t=50℃，H=0.01 (2) t=100℃．H=0. 01 ， (3) t=100℃，H=0.05 (4) t=50℃，H=0.05 ， ， (2)與(1)比較，H一定，t增大，則增大，增大，增大，增大。 (3)與(2)比較，t一定，H增大，則堵大，增大，但減小，減小。 (3)與(4)比較，H一定，t增大，則增大，增大，增大，增大。 (4)與(1)比較，t一定，H增大，則增大，增大，但減小，減小。 結(jié)果是：t增大，能使、都增大， H增大，能使、都減小， H較小時，使t增大，對、的增大效果顯著。 第(2)種情況的推動力最大。 【7-13】在恒定干燥條件下，將物料從干料，干燥至水/kg干料，共需7h，問繼續(xù)干燥至干料，再需多少時間？已知物料的臨界含水量為0. 16 kg水/kg干料，平衡含水量為0.05kg水/kg干料（以上均為干基含水量）。降速階段的干燥速率與物料的含水量近似呈線性關(guān)系。 解 已知干料，干料 干料，干料 干燥時間計算式為 將已知數(shù)據(jù)代入，得 干料 當 (kg水/kg干料)時， =8.9h 需增加的時間為 8.9-7=1.9h 干燥綜合題 【7-14】現(xiàn)將25oC，濕度為0.01kg/kg絕干氣的空氣在預熱器中升溫至90oC后進入一干燥面積為48㎡的常壓絕熱干燥器，將1500kg濕物料從含水量為18％（濕基）降至1.5％（濕基）。已知物料的臨界含水量XC＝0.1kg/kg絕干料，平衡含水量X＊＝0.01kg/kg絕干料，恒定干燥條件下測得恒速階段干燥速率為2.2kg/(㎡h)，降速干燥階段干燥速率與自由含水量呈直線變化。求： （1） 完成上述干燥任務需消耗多少kg新鮮空氣？ （2） 若忽略預熱器的熱損失，蒸汽冷凝潛熱為2205kJ/kg，預熱器中加熱蒸汽的消耗量（kg）. （3） 所需干燥時間為小時？ 解 （1） 消耗空氣量 kg 因為干燥過程為絕熱過程，空氣進出干燥器為等焓過程，即 解得H2＝0.02593kg/kg絕干氣 絕干氣消耗量 原空氣消耗G‘＝G（1＋H0）＝1.587104(1+0.01)=1.594104kg新鮮空氣 （2） 預熱器中蒸汽消耗量 QP＝G（1.01+1.88H0）（t1-t0）=1.578104(1.01+1.880.01)(90-25)=1.055106kJ 加熱蒸汽消耗量為 （3） X2XC，干燥過程包括恒速階段和降速階段，總干燥時間為 清水混凝土的配合比設計中，要針對當?shù)厮唷⑸笆?、外摻料及外加劑等原材料影響混凝土質(zhì)量的多種因素進行分析，確定主要控制因素，并從經(jīng)濟性和使用要求綜合考慮，優(yōu)選出符合生產(chǎn)條件的最優(yōu)方案組合。obstacles, correcting misunderstandings, advocate good cadre style. 2, adhere to the scientific decision-making and democratic decision-making decision-making law. Correctly handle to ensure that government decrees and based on the actual creative work, giving full play to subjective initiative, put an end to implement the conference meeting, to document the implementation of documents etc. Improve the scientific and democratic decision-making mechanism, improve and implement the decision to solicit the views of experts, the public hearing system. Improve the important decision of risk assessment mechanism and legal review mechanism. 3, to promote team unity. Uphold and improve the system of annual party book talk heart to heart, mind and Party members, Party members to exchange each other not less than 2 times. The implementation of sound team democratic life system, consolidate and enhance the partys mass line educational practice will promote the achievement of the topic of democratic life, criticism and self-criticism normalization, a long-term. Adhere to the party on the basis of the principle of unity, enhance internal communication, strengthen internal supervision, self Sleep maintenance team collective image and authority. (three) to ensure the execution is not strong or disguised to resist government decrees issues. Individual Bureau leadership team members lack of learning political theory system, not from the objective reality, not with the partys interests above all the principles to deal with personal problems. In the specific work safety supervision in the execution is not strong, in the implementation of the decision to deploy the discount, make choices, engage in work, the implementation of the agreement, uncomfortable is not performed, open or disguised to resist, the lack of subject consciousness of the party organization, the lack of resist in society all kinds of bad habits and unwholesome tendencies of courage Gas and courage. Such as the liability insurance of safe production work, individual leaders that have someone arrested, and no funding, not in the global chess perspective to the countryside to carry out daily inspection, found none of my business acceptance of the resumption of production in an armchair, with a pen, indifferent. Corrective measures: (LED Leadership: Luo Mingjun, rectification time: before September 25th, insist for a long time) 1, to strengthen the sense of responsibility, work to solve the lack of decent occupation explain away, conduct problems. To establish the overall concept, eliminate departmentalism. Strict assessment and accountability, to solve the spiritual slack, nianqingpazhong, status quo, To establish and perfect the muddle along and other issues. Bureau staff conduct work regulations, standardize the behavior of personnel. 2, strengthen the responsibility system. One is the in-depth study and implement the "Hunan provincial Party and government leading cadres Interim Provisions on the work safety of a pair of > (Hunan Office issued 2013 No.125