化工原理作业和练习题

80 ℃后，再送至常压干燥器中，离开干燥器时空气的相对湿度为80%，若空气在干燥器中经历等焓干燥过程，试求：（1）1 m3原湿空气在预热过程中焓的变化；（2）1 m3原湿空气在干燥器中获得的水分量。

解：（1）1 m3原湿空气在预热器中焓的变化。

当t0?20℃、H0?0.009kg/kg绝干气时，由图11-3查出I0?43kJ/kg绝干气。 当t1?80℃、H1?H0?0.009kg/kg绝干气时，由图11-3查出I1?104kJ/kg绝干气。 故1 kg绝干空气在预热器中焓的变化为：

?I?I1?I0??104?43?kJkg绝干气?61kJkg绝干气 原湿空气的比体积：

273?t01.013?105 ?H??0.772?1.244H?? ?273P273?203m湿空气kg绝干气 273?0.84m3湿空气kg绝干气??0.772?1.244?0.009?? 故1 m3原湿空气焓的变化为；

?I?H?61kJm3湿空气?72.6kJm3湿空气 0.84 （2）1 m3原湿空气在干燥器中获得的水分。

由t1?80℃、H1?H0?0.009kg/kg绝干气在H-I图上确定空气状态点，由该点沿等I线向右下方移动与??80%线相交，交点为离开干燥器时空气的状态点，由该点读出空气离开干燥器时的湿度H2?0.027kg/kg绝干气。故1 m3原空气获得的水分量为：

H2?H1?H?0.027?0.009kJm3原湿空气?0.0214kJm3原湿空气

0.84作业题12．在恒定干燥条件下进行间歇干燥实验。已知物料的干燥面积为0.2 m2，绝

干物料质量为15 kg，干燥时间无限长时物料可被干燥至15.3 kg。假设在实验范围内，物料的干燥速率与含水量X呈线性关系。实验测得将湿物料从30.0 kg干燥至24.0 kg需要0.2 h。试求在相同干燥条件下，将湿物料由30.0 kg干燥至17 kg需要多少时间。

解：设干燥速率与物料含水量之间的关系为：

U?k(X?c) （a）

因为

U?0时，X?X*

15.3?15据题意 X*??0.02

15代入（a）式，得 c?0.0 2所以 U?k(X?0.02)

U??G'dX?k(X?0.02) Sd?分离变量积分，得

????X1X2G'G'X1?0.02

dX?lnSk(X?0.02)SkX2?0.02将X1?30?15?1，X2?15G'得 3?0.381Sk所以，当X3?24?15?0.6代入 1517?15?0.1333时 15???G?X1?0.021?0.02ln?0.3813lnh?0.8225h SkX3?0.020.1333?0.02