化工原理答案下冊概要-資料下載頁
2025-06-24 04:00本頁面
【正文】 22 140 5 302 40 27 40 90 3 253 20 18 75 50 2 154 30 28 85 95 4 25 ℃， kg/kg絕干的濕空氣通過預(yù)熱器加熱到50℃，再送往常壓干燥器中，離開干燥器時(shí)空氣的相對濕度為80％。若空氣在干燥器中經(jīng)歷等焓干燥過程，試求：（1） 1m3原濕空氣在預(yù)熱器過程中焓的變化；（2） 1m3原濕空氣在干燥器中獲得的水分量。 解：（1）原濕空氣的焓： I0 = ( + )t + 2490 H0 = ( + )20 + 2490 = 43 kJ/kg絕干 通過預(yù)熱器后空氣的焓 I1 = ( + )50 + 2490 = kJ/kg絕干 焓變化ΔH = I1 I0 = kJ/kg絕干 空氣的密度 ρ= MP/RT = （29103103）/（293）= kg/m3∴ 1m3原濕空氣焓的變化為 ΔH = （2）等焓干燥 I1 = I2 = kJ/kg絕干假設(shè)從干燥器中出來的空氣濕度t = ℃，查得此時(shí)水蒸汽的飽和蒸汽壓PS = kPa∴ H2 = PS / （PфPS）= ()= kJ/kg絕干由 I2 = = （ + ）t2 + 2490 H2 試差 假設(shè)成立∴ H2 = kJ/kg絕干 獲得水分量 ：ΔH = H2 H0 = = kJ/kg絕干 = = 25℃，ф0= 50％的常壓新鮮空氣，與干燥器排出的t2 = 50℃，ф2= 80％的常壓廢氣混合，兩者中絕干氣的質(zhì)量比為1：3。分別用計(jì)算法和做圖法求混合氣體的濕度和焓。解：（1）查得25℃時(shí)和50℃ 新鮮空氣濕度 H0 = PS / （Pф0PS） = （） = kg水/kg絕干廢氣濕度 H2 = PS / （Pф2PS） = （） = kg水/3kg絕干混合氣濕度 Hm = （+3）/（1+3） = kg水/kg絕干混合氣溫度 tm = （25+503）/（1+3）= ℃∴ 混合氣焓：Im =（ + ）tm + 2490 Hm =（+） + 2490 = kJ/kg絕干（2）做圖發(fā)略 = 26℃，濕球溫度tｗ0 = 23℃的新鮮空氣，預(yù)熱到t1= 95℃后送入連續(xù)逆流干燥器內(nèi)，離開干燥器時(shí)溫度為t2= 85℃。濕物料初始狀況為：溫度θ1= 25℃，含水量ω1= ％終了時(shí)狀態(tài)為：溫度θ2 = ℃ ，ω2 = ％。每小時(shí)有9200kg濕物料加入干燥器內(nèi)。絕干物料的比熱容CS = kJ/(kg絕干℃)。干燥器內(nèi)無輸送裝置，熱損失為580kJ/kg汽化的水分。試求：（1） 單位時(shí)間內(nèi)回的的產(chǎn)品質(zhì)量；（2） 寫出干燥過程的操作線方程；（3） 在HI圖上畫出操作線；（4） 單位時(shí)間內(nèi)消耗的新鮮空氣質(zhì)量。 解：（1）G = G1（1ω1）= 9200（）= 9062kg/h ∴ 干燥產(chǎn)品質(zhì)量 G2 = G/（1ω2）= 9080 kg/h（2）X1 = ω1/ （1ω1）= X2 = ω2/（1ω2）= 當(dāng)干球溫度t0 = 26℃，濕球溫度為23℃ 時(shí)由圖53查的空氣的濕度H0 = kg水/kg絕干I1 = ( + )t1 + 2490 H1 =（+）95 + 2490 = kJ/kg絕干I139。 I239。 = CS（θ1 θ2）+ CW（X1θ1 –X2θ2）= （）+ （）= kJ/kg絕干圍繞干燥器做物料衡算L(I1 I2) + G(I139。 I239。) = QL 代入已知條件L( I) –9062 = 580G（X1X2）L( I) = ∵ 絕干氣消耗量L=G(X1X2)/(H2H1) ∴ L = （） ∴ （）= （）即 H + = （3）略（4）將I2 = ( + )t2 + 2490 H2 代入H + = 解得 H2 = L= （）= kg干氣/hLW = L（1+H0）= （1+）= kg新鮮空氣/h。物料含水量由X1 = kg /kg絕干降至X2 = kg /kg絕干。若在相同的條件下，要求將物料含水量由X1 = kg /kg絕干降至X239。 = kg /kg絕干。試求新情況下的干燥時(shí)間。物料的臨界含水量XC = kg /kg絕干，平衡含水量X* = kg /kg絕干。假設(shè)在降速階段中干燥速率與物料的自由含水量（XX*）成正比。解：降速干燥階段dX/dτ= US/G39。 假設(shè)U = k（XX*）dX/dτ= Sk(XX*)/G39。 dX/(XX*) = Skdτ/G39。 積分得τ2 = G39。ln[(XCX*)/(X2X*)]/Sk總干燥時(shí)間 τ= τ1+τ2 = G39。(X1XC)/SUC + G39。ln[(XCX*)/(X2X*)]/Sk = G39。ln[(X1XC)/(XCX*)]/Sk + G39。ln[(XCX*)/(X2X*)]/Sk 物料由X1 = kg /kg絕干降至X2 = kg /kg絕干=（）G39。/[（）Sk] + G39。ln[（）/（）]/Sk = 39。/SkG39。/Sk = 物料由X1 = kg /kg絕干降至X2 39。= kg /kg絕干τ39。= τ1+ τ239。= G39。/Sk + G39。ln[()/()]/Sk = G39。/Sk = 即新情況下的干燥時(shí)間為 22
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