干燥习题库答案.docx
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干燥习题库答案
干燥习题库
一.填空题
1.干燥进行的必要条件是物料外表所产生的水汽〔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。
2.干燥这一单元操作，既属于传热过程，又属______________。
*****答案*****
传质过程
3.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
4.干燥速率曲线是在恒定干燥条件下测定的，其恒定干燥条件是指：
_________________均恒定。
*****答案*****
干燥介质〔热空气〕的温度、湿度、速度以及与物料接触的方式。
5.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
6.已知某物料含水量X=0.4kg水.kg-1绝干料，从该物料干燥速率曲线可知：
临界含水量Xc=0.25kg水.kg-1绝干料，平衡含水量X*=0.05kg水.kg-1绝干料，则物料的非结合水分为__________，结合水分为__________，自由水分为___________，可除去的结合水分为________。
*****答案*****
0.15、0.25、0.35、0.2〔单位皆为：
kg水.kg-1绝干料〕
7.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〕
8.当空气的湿含量一定时，其温度愈高，则相对湿度愈_______，说明空气的吸湿能力愈__________，所以湿空气在进入干燥器之____________都要经______________。
*****答案*****
低、强、前、预热器预热
9.在等速干燥阶段，干燥速率____________，物料外表始终保持被润湿，物料外表的温度等于________________，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
10.固体物料的干燥是属于______________过程，干燥过程得以进行的条件是物料外表所产生的水汽〔或其它蒸汽〕压力____________________________。
*****答案*****
传热和传质，大于干燥介质中水汽〔或其它蒸汽〕的分压
11.固体物料的干燥，一般分为_________________两个阶段。
*****答案*****
恒速和降速
12.在对流干燥器中最常用的干燥介质是_______________，它既是__________又是______。
*****答案*****
不饱和的热空气、载热体、载湿体
13.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。
14.在干燥系统中，预热器加入的热量用于________________________________。
*****答案*****
蒸发水份，加热空气与物料以及消耗于干燥系统中的热损失
15.假设将湿空气的温度降至其露点以下，则湿空气中的部分水蒸汽_________________________。
*****答案*****
冷凝析出
16.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td间的关系是______________。
*****答案*****
t＞tw＞td
17.由干燥速率曲线可知恒速干燥阶段所除去的水分是__________，降速干燥阶段除去的水分是_______________。
*****答案*****
非结合水分、非结合水和结合水
18.等速干燥阶段物料外表的温度等于__________________。
*****答案*****
干燥介质一热空气的湿球温度
19.对高温下不太敏感的块状和散粒状的物料的干燥，通常可采用__________干燥器，当干燥液状或浆状的物料时，常采用______________干燥器。
*****答案*****
转简、喷雾
20.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
21.物料的临界含水量的大小与______________________________________
_________________等因素有关。
*****答案*****
物料的性质，厚度和恒速干燥速度的大小
22.1kg绝干空气及_____________________所具有的焓，称为湿空气的焓。
*****答案*****
其所带的Hkg水汽
23.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
24.用不饱和的湿空气来干燥物料时，要使干燥过程得以顺利进行的条件是___________。
*****答案*****
不断供应热能和将汽化的水汽带走
25.在一定干燥条件下，物料厚度增加，物料的临界含水量会_________，而干燥所需的时间会____________。
*****答案*****
增加、延长
26.干燥过程的供热方式有_____________、_____________、_____________和介电。
传导，对流，辐射
27.湿空气的性质是以______________________为基准来描述的。
1kg绝干空气
28.物料中的水分按除去的难、易程度分，可分为_____________和___________。
结合水分，非结合水分
29.干燥速率是指_______________________________________。
单位时间、单位干燥面积所除去的水分量
30.干燥速率曲线一般分为____________、______________和___________三个阶段。
升温阶段，恒速干燥阶段，降速干燥阶段
31.影响恒速干燥速率的因素主要为___________、___________等，影响降速干燥速率的因素主要有___________、___________等。
空气的温度，相对湿度，物料含水量，物料的形状、粒度
32.常见的空气干燥器的类型有__________________、__________________、__________________和___________________等。
气流干燥器，转筒干燥器，流化床干燥器，喷雾干燥器。
二.选择题
1.干燥是〔〕过程。
A.传质；B.传热；C.传热和传质。
*****答案*****
C
2.空气的湿含量一定时，其温度愈高，则它的相对湿度〔〕。
A.愈低、B.愈高；C.不变
*****答案*****
A
3.当空气的t=tw=td时，说明空气的相对湿度φ〔〕。
A.=100%；B.＞100%；C.＜100%
*****答案*****
A
4.湿空气经预热后，空气的焓增大，而〔〕。
A.H，φ都升高；B.H不变φ降低；C.H，φ都降低
*****答案*****
B
5.作为干燥介质的热空气，一般应是〔〕的空气。
A.饱和；B.不饱和；C.过饱和
*****答案*****
B
6.在一定空气状态下，用对流干燥方法干燥湿物料时，能除去的水分为〔〕，不能除去水分为〔〕。
A.结合水分；B.非结合水分；
C.平衡水分；D.自由水分。
*****答案*****
D、C
7.恒速干燥阶段，物料的外表温度等于空气的〔〕。
A.干球温度；B.湿球温度；C.露点
*****答案*****
B
8.影响恒速干燥速率的主要因素是〔〕。
A.物料的性质；B.物料的含水量；
C.空气的状态
*****答案*****
C
9.影响降速干燥阶段干燥速率的主要因素是〔〕。
A.空气的状态；B.空气的流速和流向；
C.物料性质与形状。
*****答案*****
C
10.将不饱和的空气在总压和湿度不变的情况下进行冷却而到达饱和时的温度，称为湿空气的〔〕。
A.湿球温度；B.绝热饱和温度；C.露点
*****答案*****
C
11.在干燥流程中，湿空气经预热器预热后，其温度〔〕，相对湿度〔〕。
A.升高；B.降低；C.不变
*****答案*****
A、B
12.物料中非结合水分的特点之一是其产生的水蒸汽压〔〕同温度下纯水的饱和蒸汽压。
A.大于；B.小于；C.等于
*****答案*****
C
13.实验结果说明：
对于空气一水蒸汽系统，当空气流速较大时，其绝热饱和温度〔〕湿球温度。
A.大于；B.等于；C.小于；D.近似等于
*****答案*****
D
14.对不饱和的湿空气，其露点〔〕湿球温度〔〕干球温度。
A.大于；B.等于；C.小于
*****答案*****
C,C
15.在一定的干燥条件下，物料厚度增加，物料的临界含水量XC〔〕，干燥所需的时间〔〕。
A.增加；B.减少；C.不变
*****答案*****
A、A
16.假设离开干燥器的空气温度t降低而湿度H提高，则干燥器的热效率会〔〕，而空气消耗量会〔〕。
A.减少；B.不变；C.增加
*****答案*****
C、A
17．在等速干燥阶段，用同一种热空气以相同的流速吹过不同种类的物料层外表，则对干燥速率判断正确的选项是：
（）C
A随物料种类不同而有极大差异B随物料种类不同可能会有差异
C各种不同种类物料的干燥速率是相同的D不好判断
18．干燥过程中，干空气的质量〔〕C
A逐渐减小B逐渐增大
C始终不变D据具体情况而定
19．以下关于湿物料中水分的表述不正确的选项是〔〕：
B
A平衡水分是不能除去的结合水分。
B自由水分全部分为非结合水分。
C非结合水分一定是自由水分
D临界含水量是湿物料中非结合水分和结合水分划分的界限。
20．假设需从牛奶料液直接得到奶粉制品，选用〔〕B：
A沸腾床干燥器B气流干燥器
C转筒干燥器D喷雾干燥器
21．利用空气作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提高介质温度B增大干燥面积，减薄物料厚度
C降低介质相对湿度D提高介质流速
22．相同的湿空气以不同流速吹过同一湿物料,流速越大,物料的平衡含水量：
〔〕B
A越大B越小C不变D视具体情况定
23．对湿度一定的空气，以下参数中〔〕与空气的温度无关。
C
A相对湿度B湿球温度C露点温度D绝热饱和温度
24．间歇恒定干燥时，如干燥介质中水汽分压增加，温度不变，则临界含水量Xc：
〔〕B
A增大B减小C不变C不确定
25．在〔〕两种干燥器中，固体物料和干燥介质呈悬浮状态接触。
D
A厢式与气流B厢式与流化床
C洞道式与气流D气流与流化床
三.判断题
1．对流干燥的必要条件是物料外表产生的水汽分压必须大于干燥介质中所含的水汽分压，且湿空气不饱和。
〔〕√
2．对流干燥流程通常是空气经预热器加热至一定温度后进入干燥器，与进入干燥器的湿物料相接触，空气将热量以对流的方式传给湿物料，湿物料外表水分加热汽化成水蒸气，然后扩散进入空气，最后由干燥器另一端排出。
〔〕√
3．湿空气的参数以干空气为基准是为了计算的方便。
〔〕√
4．干燥操作中，当相对湿度为100%时，说明湿空气中水蒸气含量已到达饱和状态。
〔〕√
5．湿空气温度一定时，相对湿度越低，湿球温度也越低。
〔〕√
6．湿度只表示水蒸气含量的绝对值，而相对湿度才反映了湿空气吸收水汽的能力。
〔〕√
7．一定状态下湿空气经过加热，则其湿度H不变，相对湿度减小。
〔〕√
8．一定状态下湿空气经过加热，则其湿球温度增大，露点温度也增大。
〔〕×
9．厢式干燥器干燥均匀，需要的时间往往也比较短，但装卸物料劳动强度大，操作条件差。
〔〕×
10．沸腾床干燥器又名流化床干燥器，适用于处理粉粒状物料，特别是对因水分较多而引起显著结块的物料有独到的用处。
〔〕×
11．含结合水分为主的物料，为了加快干燥时间，可采用增加空气流速的方法。
〔〕×
12．只要将湿空气的湿度降到其露点以下，便会到达减湿的目的。
〔〕√
13．相对湿度越低，则距饱和程度越远，说明该湿空气的吸收水汽的能力越弱。
〔〕×
14．改变湿空气的温度能较大的影响降速干燥阶段速率，而对等速干燥阶段基本没有影响。
〔〕×
15．改变湿物料物料层的厚薄将对降速干燥阶段干燥速率有较大影响，而对等速干燥阶段基本没有影响〔〕√
四.简答题
1、何谓干燥操作？
干燥过程得以进行的条件？
2、何谓干燥速率？
受哪些因素的影响？
3、干燥过程分为哪几个阶段？
各受什么控制？
4、物料中的水分按能否用干燥操作分为哪些？
按除去的难易程度可分为？
5、湿空气的性能参数有哪些？
〔写出其单位〕
1答：
用加热的方法使固体物料中的水份或其它溶剂汽化而被除去的操作称为“干燥”操作。
条件：
物料外表气膜两侧必须有压力差，即被干燥的物料外表所产生的水蒸汽压力必须大于干燥介质中水蒸汽分压；热能的不断供应；生成蒸汽的不断排除。
2答：
单位时间内在单位干燥面积上被干燥物料所能汽化的水分质量称为“干燥速率”。
影响因素：
1：
物料的性质和形状：
湿物料的物理结构、化学组成、形状和大小、物料层的厚薄以及水分的结合方式。
2：
物料本身的温度：
物料的温度越高，干燥速率愈大；
3：
物料的含水量：
物料的最初、最终以及临界含水量决定着干燥各阶段所需时间的长短。
4：
干燥介质的温度和湿度：
介质的温度越高，湿度越低；则恒速干燥阶段的速率越大。
但对于热敏性物料，更应选择合适的温度。
5：
干燥介质的流速：
在恒速干燥阶段，提高气速可以提高干燥速率，在降速干燥阶段，气速和流向对干燥流率很小。
6：
干燥器的构造。
3答：
干燥过程可分为：
恒速干燥阶段和降速干燥阶段
分别受外表汽化控制和内部扩散控制。
4答：
物料中的水分按能否用干燥操作分为：
平衡水分和自由水分；
物料中的水分按除去的难易程度可分为：
结合水分和非结合水分。
5答：
湿度H，kg水汽/kg干空气；相对湿度，Φ；比容VH,m3/kg干空气；比热容CH，kJ/kg干空气；焓I，kJ/kg干空气；干球温度，t；湿球温度，tW；露点温度，td；绝热饱和温度，ts；水蒸汽分压，Pw。
五、计算题
1、密闭的容器内，盛有温度为200C，总压为101.3Kpa，湿度0.01kg水/kg干空气的湿空气。
水蒸汽的饱和蒸汽压为2.338Kpa。
试求：
该空气的相对湿度及容纳水分的最大能力为多少？
2、在一连续干燥器中，每小时处理湿物料1000kg，经干燥后物料的含水量由10%降至2%〔均为湿基〕，以t0=200C空气为干燥介质，初始湿度H0为0.008kg水/kg干空气，离开干燥器时的湿度H2为0.05kg水/kg干空气。
假设干燥过程无物料损失，试求：
〔1〕、水分蒸发量？
〔2〕、空气消耗量和单位空气消耗量？
〔3〕、干燥产品量？
〔4〕、假设鼓风机装在新鲜空气进口处，风机的风量为假设干m3/s?
3、在常压干燥器中，将某物料含水量从5%降到0.5％〔均为湿基〕，干燥器生产能力为1.5kg/s，热空气进干燥器的温度为1270C，湿度为0.007kg/kg，出干燥器时温度为820C，物料进、出干燥器的温度分别为210C、660C，绝干物料的比热容1.8kJ/（kg·K）。
假设干燥器的热损失可忽略，试求绝干空气消耗量及空气离开干燥器时的湿度。
4、用一间歇干燥器将一批湿物料从含水量w1=27%干燥到w2=5%〔均为湿基〕，湿物料的质量为200kg，干燥面积为0.025m2/kg干物料，装卸时间τ’=1h，试确定每批物料的干燥周期。
〔从该物料的干燥速率曲线可知Xc=0.2，X*＝0.05，
Uc=1.5kg/（m2·h）
1、解：
，
，
容纳水分的最大能力即饱和湿度：
。
答：
该空气的相对湿度为68.6%；容纳水分的最大能力为0.0147Kg水/Kg空气。
2、解：
即水分蒸发量为
，空气消耗量为
，单位空气消耗量为
，风机的风量为1633
。
3、解：
物料的干基含水量为：
X1=w1/（1－w1）=0.0526kg/kg
X2=0.005kg/kg
水分汽化量：
W=Gc（X1－X2）0.0714kg/s
物料进出干燥器的焓I1’=cst1+Xcwt1=42.42kJ/kg
同理：
I2’＝120.2kJ/kg
空气进、出口干燥器的焓为：
=（1.01+1.88H）t+2490H=147.4kJ/kg
I2=82.82+2644H2
空气消耗量：
L=W/（H2－H1）=0.0714/（H2－0.007）……………..
（1）
向干燥系统加入热量为：
Q=L（I2－I1）+Gc（I2’－I1’）+QL=116.7+L（2264H2－64.58）………..
（2）
联立〔1〕〔2〕两式解得：
H2＝0.0178kg/kg，L＝6.63kg/s
4、解：
绝干物料量：
Gc＝G1（1－w1）=200×（1－0.27）=146kg
干燥总面积：
A=146×0.025＝3.65m2
X1=w1/（1－w1）=0.37，X1=w1/（1－w1）=0.053
恒速阶段τ1，由X1=0.37到Xc=0.2
降速阶段τ2，由Xc=0.2到X*＝0.05
∴每批物料的干燥周期：
τ＝τ1＋τ2＋τ’＝4.53＋15.7＋1＝21.2h
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